修文县龙窝煤矿雷击事故调查分析报告

修文县六广镇龙窝煤矿雷击事故分 析 报 告贵州省防雷减灾中心修文县防雷安全检测站二一一年五月五日目 录1 前言22 事故现场基本情况22.1 龙窝煤矿大致情况22.2 事故现场调查情况33 天气大致情况43.1 多普勒雷达回波图43.2 雷电监测数据54 事故原因初步分析55 主要现场调查人员66 雷电防护基础知识67 结束语71 前言2011年5月4日15时10分左右，修文县防雷安全检测站接到修文县六广镇龙窝煤矿来电通报：5月1日晚上20点左右修文县六广镇龙窝煤矿发生一起雷击事故，修文站随即派出技术人员到现场调查，根据现场调查情况、结合贵阳市气象局多普勒天气雷达实时监测记录、贵州省气象局雷电实时监测资料，编制本报告。2 事故现场基本情况2.1 加油站大致情况贵阳市武警支队加油站建造在支队营区内，出现雷击事故前已废弃不用，站内地下室有两个卧式汽油储油罐(空), 放置储油罐的地下室用钢筋水泥预制板盖顶,因加油站废弃不用, 支队又将单位营区暂时不用的金属铁床架、食堂废弃的金属板凳架一并放置在油罐区防雨棚顶。门卫站房油罐区篮球架保坎营房1避雷针办公楼1办公楼2营房210m图1 加油站建筑物相对位置示意图加油站及其四周建筑物相对位置图见图1。加油站四周均为住宅、办公大楼，距离加油站区均在10m以上，其中办公楼2屋顶设置有一枝高约15米避雷针塔，见事故现场照片，办公楼1与油罐区之间为斜坡保坎，营房1距离加油站油罐区围墙约20m，距离加油站油罐地下室边沿10m处安装有一篮球架。2.2 事故现场调查情况事故现场调查过程中，据现场目击事件发生的武警战士介绍：2007年8月21日14时30分左右开始，加油站附近出现雷雨天气现象，大约在14时40分左右，一声巨响的同时，在篮球架上方约15m处出现一闪电火球，随即加油站油罐区上出现大火，很快将油罐地下室遮雨棚烧毁殆尽，所幸油罐内仅有少量不能抽出的剩油、灭火及时，未造成重大事故。3 天气大致情况14:32:5414:39:013.1 多普勒雷达回波图3.2 雷电监测数据根据贵州省气象局雷电监测定位网络实时闪电记录资料统计,2007年8月21日全省共发生雷电闪击19374次,最大雷电流强度为135.5KA,多数电流在20KA到50KA之间,与本次事故可能相关的闪电共有16次,从统计表看：这十六次均为负地闪，详细情况见下表。8月21日相关闪电资料（贵阳 纬度=26.56 经度=106.73 ）序号闪电时间闪 电 经 纬 度雷电流强度上升陡度531814:23:58.7466199纬度=26.5895经度=106.7517强度=-24.2陡度=-10579214:37:08.9490410纬度=26.5137经度=106.7125强度=-31.8陡度=-10.2585814:38:49.5590353纬度=26.5619经度=106.7083强度=-26.4陡度=-9.7587814:39:12.2225023纬度=26.5031经度=106.7004强度=-31.3陡度=-8.7588814:39:26.6398776纬度=26.5103经度=106.7192强度=-32.2陡度=-9.6599214:41:48.8058484纬度=26.5010经度=106.7096强度=-51.8陡度=-11.4601114:42:15.9837860纬度=26.5091经度=106.7076强度=-25陡度=-6.7602314:42:40.370585纬度=26.5073经度=106.7156强度=-30.4陡度=-11.4606114:43:33.2948006纬度=26.5298经度=106.7357强度=-32.8陡度=-5.8608714:43:51.9803231纬度=26.6073经度=106.7989强度=-28.3陡度=-8.6617214:45:58.3558558纬度=26.5443经度=106.7432强度=-31.6陡度=-8.1619914:46:38.2444698纬度=26.5429经度=106.7357强度=-32.3陡度=-8.1620614:46:52.5710723纬度=26.5055经度=106.7537强度=-52.6陡度=-11.4620714:46:52.7481545纬度=26.5025经度=106.7553强度=-25.3陡度=-8.7622714:47:18.6081375纬度=26.5281经度=106.7274强度=-31.2陡度=-12.1627014:48:28.4055690纬度=26.5215经度=106.7221强度=-32.9陡度=-10.34 事故原因初步分析从贵阳市气象局多普勒天气雷达回波图显示，有一支强度达45dBz的雷雨云团由贵阳南面向贵阳市区方向运动，在14:40时回波前沿抵达市区南边火车站、小河区一带，但雷雨云强中心在小河甘阴塘一线。从8月21日省气象局雷电实时监测到的19374次闪电资料分析，在时间段14:2014:50之间与本次雷击事故相关的闪电中，第5888次、第5992次、第6061次、第6061次、第6061次比较接近实际时间、地点，雷电流强度都在20KA以上点负地闪，其中任一个雷击电流均可能造成击穿空气的闪击，符合现场武警战士目击的现场情况发生的必要条件。从以上调查了解的情况分析，本次雷击事故过程应是：从小河方向过来的雷雨云，到达加油站上空在向地面输送负电荷的放电过程中，下行负先导头部接近地面时，加油站油罐地下室顶的金属物体、办公楼上避雷针塔自行与云中电荷形成大气近地电场，这些突出物体上诱发的上行放电（即上行先导）产生与云中电荷的连接过程。其中的一个由油罐地下室顶的金属物体引发的上行先导在地面上方约二十米的地方与下行先导相接时，产生电荷中和放电（出现篮球架上方10m、武警战士看见的火球），随之而来的云中雷电回击使加油站油罐地下室顶未接地的金属物体相互之间产生跳火，引燃油气燃烧而造成本次事故。这也是地面（接地不良）金属物体多的地方容易遭受雷击的物理原因。总上所述，武警贵阳支队加油站雷击事故原因是：直击雷电流击在加油站油罐室顶未接地的金属物体上，金属物体之间跳火，引燃油气燃烧从而烧毁油罐室顶木结构雨棚。5 主要现场调查人员何 舰 武警贵阳市支队陈 伟 贵阳市消防队宋 烽 贵阳筑安防雷检测站任达盛 贵阳筑安防雷检测站周道刚 贵州省防雷减灾中心6 雷电防护基础知识负地闪：云内的负电荷输送到地面的放电过程。正地闪：通常情况下的对地放电过程都是将云内负电荷输送到地面的负极性放电，但是也有一些放电将云内的正电荷输送到地面，这一过程称为正地闪。负地闪放电过程负地闪放电过程定义为将云内的负电荷输送到地面的放电过程。一次始于云中的负地闪放电过程通常将几十库仑的负极性云电荷带到地面。一次完整的闪电过程定义为一次 “闪电(flash或 lightning flash)”，其持续时间为几百毫秒到1秒钟不等。一次闪电包括一次或几次大电流脉冲过程，被称为“闪击(stroke)”,而其中最强的快变化部分叫“回击（return stroke）”。闪击之间的时间间隔一般为几十