化工安全-火災爆炸事故的技術預防措施-資料下載頁

　　

【正文】 凸出物上感應出異性導電性電荷 ， 當電場強度達到空氣擊穿的強度時 ， 雷云與地面之間放電形成的雷擊為直擊雷擊 。 預防雷擊的安全技術 141 142 ② 感應雷擊 ? 感應雷擊又稱為雷電感應或 感應過電壓 。 ? 分為靜電感應和電磁感應兩種。 預防雷擊的安全技術 143 ? 靜電感應 是由于雷云先導的作用，使附近導體上（架空線路或凸出導體）感應出與先導通道符號相反得電荷，雷云主放電時，先導通道中的電荷迅速中和，在導體上感應電荷得到釋放（失去束縛），以高壓沖擊波的形式，沿線路或導電凸出物極快地傳播，如果不就近泄入大地中就會產生很高的電位。 預防雷擊的安全技術 144 ? 電磁感應 是由于雷擊后雷電流迅速變化在其周圍產生瞬變的強電磁場，使附近導體上感應出很高的電動勢。開口狀的導體則在開口處引起火花放電；閉合導體回路則在環路內產生很大的沖擊波。 預防雷擊的安全技術 145 ? ③ 雷電侵入波 雷電波侵入是由于雷電波對架空線路或金屬管道的作用 ， 雷電波可能沿著這些線路或管線迅速傳播 ， 如侵入屋內 ， 危及人身安全或損壞設備 。 ? ④ 球雷 球雷是雷電形成的發紅光 、 橙光 、白光或其它顏色的火球 ， 火球直徑約 20cm， 球雷存在時間為數秒鐘到數分鐘 ， 是一團處于特殊狀態下的氣體 。 在雷雨季節 ， 球雷可能從門 、窗 、 煙囪等通道侵入室內 。 球雷橫向移動可能使避雷針時期防范作用 。 預防雷擊的安全技術 146 避雷針放電原理 本儀器通過比較球狀銅塊與尖狀銅塊放電的現象來說明避雷針就是利用尖端放電來避免強烈火花放電的原理制成的。 148 （ 2）雷電的危害 ? 電性質的破壞作用 ? 熱性質的破壞作用 ? 機械性質的破壞作用 預防雷擊的安全技術 149 ① 電性質的破壞作用 ? 雷電放電產生數十萬至數百萬伏的沖擊電壓或外部過電壓 ， 可擊穿電氣設備的絕緣 ， 損壞電氣設備和線路 ，造成大規模停電 。 ? 絕緣損壞會引起短路 ， 導致火災或爆炸事故 。 ? 二次反擊的放電火花也能夠引起火災和爆炸 。 ? 絕緣的損壞還為高壓竄入低壓 、 設備漏電造成了危險條件 ， 并可能造成嚴重觸電事故 。 ? 巨大的雷流流入地下 ， 會在雷擊地點或其連接的導體導致接觸電壓或跨步電壓的觸電事故 。 預防雷擊的安全技術 150 ② 熱性質的破壞作用 ? 強大雷電流通過導體時，在極短的時間內轉換為大量熱能，產生的高溫會造成易燃物燃燒或金屬熔化飛濺，而引起火災、爆炸，高大的化工設備或儲罐尤其要注意防范。 預防雷擊的安全技術 151 ③ 機械性質的破壞作用 ? 由于熱效應使漏電通道中木材纖維縫隙和其他結構中縫隙里的空氣劇烈膨脹，并使水分及其他物質分解為氣體，因而在雷擊物體內部出現強大的機械壓力，使被擊物體遭受嚴重破壞或造成爆裂。 預防雷擊的安全技術 152 防雷的基本措施 工業建筑物和構筑物分類 直擊雷擊的防護措施 雷電感應的防護措施 雷電侵入波的保護措施 避雷針的保護范圍 預防雷擊的安全技術 153 工業建筑物和構筑物分類 預防雷擊的安全技術 ① 第一類工業建筑物和構筑物 使用或儲存大量危險物質 （ 如火藥 、 炸藥 、 易爆性物質 ） ， 電火花能夠引起強烈爆炸 ， 造成人身傷亡和重大損失的工業建筑物和構筑物為第一類工業建筑物和構筑物 。 火藥制造車間 、 乙炔站 、 電石庫 、 汽油提煉車間等都歸為此類 。 凡劃為 0區和 10區爆炸危險場所也屬于這里一類 。 154 ② 第二類工業建筑物和構筑物 ? 雖然使用或貯存爆炸危險物質，但不易被火花引起爆炸，或者不至于造成人身傷亡和重大財產損失的工業建筑物和構筑物為第二類工業建筑物和構筑物。 ? 如油漆制造車間、氧氣站、易燃品庫等。凡劃為 1區和 11區爆炸危險場所也屬于這里一類。 ③ 第三類工業建筑物和構筑物 ? 除第一類和第二類以外，且需要防雷的建筑物和構筑物都屬于第三類工業建筑物和構筑物。 預防雷擊的安全技術 155 直擊雷擊的防護措施 ① 避雷針 ? 避雷針的防護原理是接閃器位置最高，將雷電引向自身，使其他設備免遭雷擊。 ? 多用于保護工業與民用高層建筑以及發電廠、變電所的屋外配電裝置、油品燃料儲罐等。 預防雷擊的安全技術 156 ? ② 避雷線 避雷線是沿線路架設在桿塔頂端并具有良好接地的金屬導線，位置高于輸電線，起到接閃器的作用，它是輸電線路主要的防雷保護措施。 ? ③ 避雷帶、避雷網 它們是在建筑物時沿屋角、屋脊、檐角和屋檐等易受雷擊部位敷設的金屬網絡，主要用于保護高大的建筑物。 ? 避雷裝置的接地線易單設，接地電阻一般不應高于 10?。 預防雷擊的安全技術 157 雷電感應的防護措施 ? 接地 —— 防止雷電感應產生的高壓，可將室內外的金屬設備、金屬管道、結構鋼筋予以接地。 ? 對于金屬屋頂，可將屋頂妥善接地； ? 對于鋼筋混凝土屋頂，可將屋面鋼筋焊成 6～12m的網絡，連成通路接地； ? 對于非金屬屋頂，可在屋頂上加裝邊長 6～12m的金屬網格予以接地。 預防雷擊的安全技術 158 ? 跨接 —— 全部接地 ? 為防止雷電感應放電 ? 平行管道相距不到 m時 ， 每 20～ 30m用金屬線跨接； ? 交叉管道相距不到 m時 ， 也用金屬線跨接； ? 管道與金屬設備或金屬結構之間距離小于 m時 ， 同樣用金屬線跨接 。 預防雷擊的安全技術 160 雷電侵入波的保護措施 ? 防止雷電波的防護裝置有 閥型避雷針 、 管型避雷針 和 保護間隙 ，主要用于保護電力設備，也用作防止高壓電侵入室內的安全措施。 ? 低壓線路最好全線采用電纜直接埋地敷設，在入戶端應將電纜的金屬外皮、鋼管接到防雷電感應的接地裝置上；架空金屬管道，在進出建筑物處應與防雷電感應的接地裝置相連。 預防雷擊的安全技術 161 避雷針的保護范圍 ? 國際電工委員會 （ IEC） 和我國 《 建筑物防雷設計規范 》 GB5005794（ 2022版 ）都采用 滾球法 計算避雷針的保護范圍 。 預防雷擊的安全技術 162 滾球法的理論假設 ? 雷云形成的初期在空間的運動方式是不確定的 ， 當雷擊云運動到距離地面被擊目標的距離 等于空氣擊穿距離 時 ， 才受到地面被擊目標的影響而開始定位 。 根據此理論 ， 滾球法是以 hr為半徑的一個球體 ， 沿需要防雷的部位滾動 ， 當球體只觸及接閃器 ， 或只觸及接閃器和地面 ，而不觸及需要保護的部位時 ， 則該部分就得到了接閃器的保護 。 預防雷擊的安全技術 163 ? 避雷針的高度 h≤ hr時的保護范圍 ? 單支避雷針的保護范圍 避雷針高度 hh xhr0rx xrh h xrr球形雷云 預防雷擊的安全技術 164 hhrhrhr保護范圍保護半徑可保護區域不可保護區域滾球法單只避雷針的保護范圍165 ? 根據圖 361的幾何關系得： ? hr2 = r02 + (hr － h )2 ? = r02 + hr2 － 2 hr h + h2 ? 整理后得避雷針的地面保護范圍半徑 r0： ? 任意避雷針高度的保護范圍 rx為： )2(0 hhhr r ????? xx rrr 022 )()2( xrrr hhhhhh ?????)2()2( xrxr hhhhhh ???? 預防雷擊的安全技術 166 兩支避雷針的保護范圍（ h≤ hr） 雙錐體下面的空間為被保護立體區域 預防雷擊的安全技術 167 168 當代著名建筑電氣防雷專家 王時煦 ? 在人民大會堂電氣設計中創造了“ 等電位避雷網 ”的防雷設計。 ? 將梁、板、柱以至基礎的所有鋼筋設計為全部焊成一體，形成一個金屬網籠，以達到徹底的等電位連接，進而達到防雷的目的。 ? 在實際工作中，他采用了暗網與避雷帶相結合的方式，連女兒墻、旗桿等也都被用來發揮防雷作用。 169 預防雷擊的安全技術 60年代，王時煦建筑物防雷的 6個重要因素： ? 接閃功能 ? 分流功能 ? 屏蔽功能 ? 均衡電位 ? 接地效果 ? 合理布線 170 預防雷擊的安全技術 171 化工工藝裝置和儲罐區 防雷的措施 ? （ 1） 工藝裝置內露天布置的塔 、 容器等 ，當頂板厚度等于或大于 4mm時 ， 可不設避雷針保護 ， 但必須設防雷接地 。 預防雷擊的安全技術 172 173 174 175 （ 2）可燃氣體、液化烴、可燃液體的鋼罐 ，必須設防雷接地，并應符合下列規定： ① 避雷針 、 線的保護范圍 ， 應包括整個儲罐 。 預防雷擊的安全技術 176 ② 裝有阻火器的甲 B、乙類可燃液體地上固定頂罐 ? 當頂板厚度等于或大于 4mm時，可不設避雷針、線； ? 當頂板厚度小于 4mm時，應在罐頂裝設避雷針、線； ? 接地點不少于 兩處 ，間距不大于 30m，接地裝置的沖擊接地電阻不大于 30?。 ? 避雷針與呼吸閥的水平距離不應小于 3m，保護范圍高出呼吸閥不少于 2m。 預防雷擊的安全技術 177 ③ 丙類液體儲罐 ， 可不設避雷針 、 線 ， 但必須設防感應雷接地 。 ④ 浮頂罐 （ 含內浮頂罐 ） 可不設避雷針 、線 ， 但應將浮頂與罐體用兩根截面不小于 25mm2的軟銅線作電氣連接 。 ⑤ 壓力儲罐不設避雷針 、 線 ， 但應作接地 。 預防雷擊的安全技術 178 ⑥ 覆土厚度大于 防雷措施 ， 但呼吸閥 、 量油孔 、 采氣孔應作良好接地 ， 接地點不少于兩處 ， 沖擊接地電阻不大于 10?。 ⑦ 易燃液體的敞開儲罐應設獨立的避雷針 ，其沖擊接地電阻不大于 5?。 預防雷擊的安全技術 179 （ 3） 非金屬的易燃液體儲罐應采用獨立的避雷針 ， 防止直接雷擊 ， 同時還應有防感應雷的措施 。 避雷針沖擊接地電阻不應大于 30?。 （ 4） 可燃液體儲罐的溫度 、 液位等測量裝置 ， 應采用 鎧裝電纜 或鋼管配線 ， 電纜外皮或配線鋼管與罐體應作電氣連接 。 預防雷擊的安全技術 180 181 （ 5） 室外架空管道的防雷措施 ? ① 輸送易燃和可燃氣體的管道 ， 在管道的始端 、 末端 、 分叉處 、 轉角處以及直線部分每隔 100m處接地 ， 接地電阻應不大于 60?。 預防雷擊的安全技術 182 ? ② 如果上述管道與爆炸危險廠房平行敷設而間距不足 10m， 在接近廠房一段的兩端及間隔 30～ 40m應接地 ， 接地電阻應不大于 20?。 彎頭 、 閥門 、 法蘭盤等管道連接點應保持良好的電氣連接 ， 否則必須跨接 。 ? ③ 接地裝置可利用電氣設備保護接地的裝置 。 預防雷擊的安全技術 183 本章結束 預防雷擊的安全技術