加油站雷电灾害风险评价报告

1、加油站雷电灾害风险评估报告刖百中国石油公司某加油站地址位于某公路与某路交汇处，占地面积9600.15平方米，建筑面积2667平方米。加油站从功能分区上分为两 部分：北面为附属用房、综合楼、运动场等辅助区；南面为卸油区、 加油区和储油区、站房和配电房等。其中卸油区位于辅助区的南面， 采用密闭卸油方式，减少油气的挥发造成的危害。发油区位于卸油区 的东南面，包括站房和加油棚（加油岛、加油机）。站房内设有休息 室、办公室和收款室等功能部分；站房南面与站房相连接的为加油棚， 两排加油岛和4台加油机。油罐区的西面有一个消防沙池和消防器材 柜。储油罐区位于加油岛和车道下面，设计有四个埋地的卧式罐，包 括容积

2、为30m的0#柴油罐一个，30吊的90#气油罐一个，30m的93# 汽油罐一个，30m的97#汽油罐一个。加油站的南面为某公路，东面 为某路。为准确的把握中国石油公司某加油站地域雷电活动规律，科学的指导防雷设计，以减少或避免建筑物遭受雷击而引起雷电灾害 ，中国 石油公司某加油站委托某市防雷中心对中国石油公司某加油站项目 进行雷电灾害风险评估。本文通过对中国石油公司某加油站现场的详细勘察 ，采集相关数 据，结合有关气象资料，以及设计图纸，以IEC62305-2风险管理 为参考标准，通过对数据的具体分析，计算出精确的评估结果，并提出 相应的雷电防护设计指导意见。雷击风险评估概述一、雷电原理概述：雷

3、电是发生在大气中的声、光、电物理现象，具放电电流可达数 十千安，甚至数百千安。放电瞬间，雷电流产生巨大的破坏力和极强 的电磁干扰，所造成的灾害是自然界十大灾害之一。 地球上平均每秒 就会发生100次左右的雷闪。雷电造成的人员伤亡，财产损失数目惊 人。据相关数据记载，全世界每年因雷击造成的经济损失达10亿美元以上，人员伤亡也相当严重，我国平均每年因雷击伤亡人数达 3000 人左右。雷云对地放电，能够对地面上的建筑物和设施构成严重危害，其危害主要分为两类：直接危害和间接危害。直接危害主要表现为雷电 引起的热效应、机械效应和冲击波等；间接危害主要表现为雷电引起 的静电感应、电磁感应和瞬时过电压等。雷

4、云对地放电时，强大的雷电流从雷击点注入被击物体， 其热效 应可使雷击点周围局部金属熔化，当雷电击中草堆和树木时，能将草 堆和树枝引燃；当雷电击中输电线路时，可将其熔断。这些都属热效 应，如果防护不当，就会酿成火灾，带来更大的损失和灾难。雷电机械效应所产生的破坏作用主要表现为两种形式：电动力和内压力。众所周知，载流导体周围的空间存在着电磁场，在电磁场中 的载流导体会受到电磁力的作用。雷击建筑物时，在电动力作用下， 建筑物内的导体之间会相互吸引或排斥，引起变形，甚至会被折断。 在被击物体的内部产生内压力是雷电机械效应破坏作用的另一种表 现形式。由于雷电流幅值很高，作用时间很短，击中树木或建筑构件

5、时，在其内部瞬时产生大量热量，在短时间内热量来不及散发出去， 致使物体内部的水分被大量蒸发成水蒸气， 并迅速膨胀，产生巨大的 爆炸力，能够将被击树木劈裂、造成建筑构件崩塌。雷电产生的冲击波类似于爆炸产生的冲击波。 在雷云对地放电过 程的回击阶段，放电通道中既有强烈的空气游离又有强烈的异性电荷 中和，通道中瞬时温度升高，可达到 6000C10000C,使得通道周 围的空气受热急剧膨胀，并以超声波速度向四周扩散，从而形成冲击 波。同时，通道外围附近的冷空气被严重压缩，在冲击波波前到达的 4 地方，空气的密度、压力和温度都会突然增大，产生剧烈振动，可以 使其附近的建筑物、人、畜受到破坏或伤害。雷电的

6、静电感应和电磁感应作用所造成的影响均属于雷电反应 的间接危害。当空间有带电的雷云出现时，雷云下的地面及建筑物等， 都因静电感应而带上相反的电荷。 当雷击事件发生后，局部地区的感 应电荷不能在同样短的时间内消失， 形成局部高电压。这种由静电感 应产生的过电压对接地不良的电气系统有很强地破坏作用，在接地性能不良的金属器件之间发生火花， 这对易燃易爆场所而言，是非常危 险的。雷电流具有很高的峰值而且变化很快， 能在所经过的路径周围产 生很强的瞬时脉冲电磁场，处在该电磁场中的导体会产生感应过电压（流）。建筑物内通常敷设着各种电源线、信号线和金属管道（如供 水管、供热管和供气管等），这些线路和管道常常会

7、在建筑物内的不 同空间构成环路。当建筑物或附近遭受雷击时，雷电流会在建筑物内 部空间产生瞬时脉冲电磁场，脉冲电磁场交链不同空间的导体回路， 会在这些回路中感应出过电压和过电流， 导致设备接口损坏。雷电流 产生的瞬时脉冲电磁场不仅能在建筑物内的导体回路中感应过电压 和过电流，而且也能在建筑物之间的通信线路中感应出过电压和过电 流。随着城市现代化的不断发展，科学技术的不断进步，智能建筑迅 猛发展，各类信息系统得到广泛应用，但是，这些电子设备普遍存在 着绝缘强度低、过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点， 5一旦建筑物受到直接雷击或其附近区域发生雷击，雷电过电压、过电流和脉冲电磁场会通过供电

8、线、通信线、接收天线、金属管道和空间 辐射等途径侵入建筑物内，威胁室内电子设备的正常工作和安全运 行。如防护不当，这些雷害轻则使电子设备误动作，重则造成电子设 备永久性损坏，严重时还可能造成人员伤亡。二、雷电灾害风险评估的重要性近年来由于经济的快速发展，雷击对人们生产生活的危害越来越 大，雷击造成的损失呈逐年上升趋势，加强雷击防范已变得越来越重 要。根据防雷减灾管理办法的要求：气象主管机构应当组织对本 行政区域内的大型建设工程、 重点工程、爆炸危险环境等建设项目进 行雷击风险评估，确保公共安全通过进行雷击风险评估，实现系统防雷，运用科学的原理和方法，对系统可能遭受雷击的概率及雷击后产生后果的严

9、重程度进行分析计算，有利于在防雷工程设计、施工、运行管理中向建设单位提供既科学合理又经济安全的工作。根据标准规范的规定，雷电灾害风险评估应在新建建筑物的设计 之前进行，或在防雷整改工程实施之前完成，其目的是使防雷设计建 立在科学的基础上，避免盲目性，保证防雷工程安全可靠、技术先进、 经济合理。它的重要性及优势具体表现在：1、雷电灾害风险评估更加全面的反映评估对象的防雷现状它具体表现在三个方面：(1) .通过雷电灾害风险评估，可以准确的估算出建筑物遭受雷 击的概率。(2) .通过雷电灾害风险评估，可以准确的计算出当邻近建筑物 或附近大地遭受雷击时，对所评估对象的间接雷击损害风险。(3) .通过雷

10、电灾害风险评估，可以准确的计算出雷电波通过服 务设施侵入时，对所评估对象的雷击损害风险。2、通过雷电灾害风险评估，可以知道建筑物可能遭受雷击的主 要风险分量，提前做好相应的防护措施，把损失减到最低。在对防雷对象所在地的地理、地质、气象、环境等条件作充分调 查勘测，并结合详细的设计图纸(包括土建分册、设备分册、初步设 计分册等)取得可靠数据后，雷电灾害风险评估可以把现场勘查采集 到的数据，经过科学的计算和处理，能够提供出最翔实的评估结果， 有针对性的采取相应的雷电防护措施，实现科学施工，技术合理。3、通过雷电灾害风险评估，可以更加合理的采取防雷措施，避 免盲目的浪费。通过雷电灾害风险评估，可以从

11、经济价值上知道雷电防护的必要 与否，并采取恰当的雷电防护措施，既达到雷电防护的目的，又节约 防护成本，真正实现经济、有效。4、通过雷电灾害风险评估，可以拟定出全面的建筑物防雷策略， 包括直击雷防护、雷电磁脉冲防护、雷电波侵入防护及雷电感应防护 等，做到科学有效、安全可靠。总的来说，雷电灾害风险评估包括了现场勘测、参数计算、结果分析、雷电防护策略的设定，它是对建筑物全面的、科学的评价。不论从安全上还是从经济上，它都是最有说服力的 ，它的结果是全面 和权威的。雷电灾害风险评估将是开展综合防雷的必经程序， 也将会 是实现科学防雷、全面防雷的必要条件。三、雷击风险评估的概述：雷击风险评估属于灾害评估的

12、一种。现今灾害风险评估一般可以 划分为广义与狭义两种理解。广义的灾害风险评估，是对灾害系统进 行风险评估，即在对孕灾环境、致灾因子、承灾体分别进行风险评估 的基础上，对灾害系统进行风险评估；狭义的风险评估则主要是针对 致灾因子进行风险评估，即从对危险的识辨，到对危险性的认识，进 而开展风险评估，通常是对致灾因子及其可能造成的灾情之超越概率 的估算。雷击风险定义为由雷击导致的建筑物及公共设施内的可能平均 年度损失。它取决于： 每年影响建筑物及公共设施的雷击数目； 次雷击造成损害的概率； 造成损失的平均数量。雷击对建筑物的影响可划分为： 击中建筑物； 击中建筑物邻近区域和（或）入户线路邻近区域和公

13、共设施 和（或）入户线路（电力及通信线路）或其它公共设施雷击对公共设施的影响可划分为： 击中公共设施； 击中公共设施邻近区域或击中与公共设施相连的建筑物。雷击建筑物或入户公共设施可导致物质损害和生命危险。雷击建筑物或公共设施邻近区域以及击中建筑物或公共设施可导致电力及电子系统发生故障，这是由于这些相连系统中的电阻和电感在雷击电 流作用下形成的过电压导致的。而且，由雷电过电压导致的用户装置及电力供应线路的故障还可 在这些设施中产生开关动作型过电压。影响建筑物和公共设施的雷击数目取决于：建筑物和公共设施的尺度及特征、环境特征和所在位置地区的雷击密度。雷击导致损害的概率取决于：建筑物和公共设施、雷击

14、放电特点 和所采用防护措施的种类与效率。雷击导致的年度平均损失量取决于损害程度及雷击可能造成的损害后果。防护措施可以减少损害概率或损失量，其防护效果取决于所采取 的每个防护措施的特性。四、雷击风险评估引用标准1、GB50057-1994 （2000版）建筑物防雷设计规范2、GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范3、GB/T 19271.1 2003/IEC613121:1995雷电电磁脉冲的防护第一部分：通则。4、GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2:1999雷电电磁脉冲的防护 第二部分：建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地。5、GB/T 19271.

15、3-2005/IEC TS 61312-3:2000雷电电磁脉冲的防护第三部分：对浪涌保护器的要求。6、GB/T 19271.4-2005/IEC TR2 61312-4:1998雷电电磁脉冲的防护 第四部分：现有建筑内设备的防护。7、GB50160-92石油化工企业设计防火规范8、HG/T20675-1990化工企业静电接地设计规程9、JGJ/T16 92民用建筑电气设计规范；10、IEC 62305-2 : 2005雷电防护第2部分：风险管理11、IEC 62305-3 （2005）雷电防护第3部分：建筑物的物理损害和生命危害12、IEC 62305-4 （2005）雷电防护第4部分：建筑

16、物内的电气和电子系统相关术语与定义直接雷击：直接雷击于建筑物或其防雷装置（LP0的雷电闪击。间接雷击：雷击于建筑物附近大地或进入建筑物的各种设施上的雷电闪击。建筑物雷电闪击次数（ND：直接雷击及间接雷击的年预计平均次数。损害概率（P）:导致建筑物损害的雷电闪击的概率。损害次数（NP）:导致建筑物损害的年平均雷电闪击次数，既可指直 接雷电闪击，也可指间接雷电闪击或指的是所有的雷电闪击。损害风险（R）:由于雷电闪击，一座建筑物中可能的年平均损失 （人 和物）。防雷装置（LPS）:用于所考虑空间防护直接雷击的各种效应的整套系统。它是由外部防雷装置及内部防雷装置组成。防雷装置的效率（E）:不造成建筑物

17、损害的直接雷电闪击次数与建筑 物遭到的直接雷电闪击次数之比值。浪涌保护器（SPD：用于抑制线路的传导过电压及过电流的器件， 包 括间隙、压敏电阻器、二极管、滤波器等。雷击风险预评估依据1、中国石油公司某加油站项目相关设计蓝图2、某市防雷中心对中国石油公司某加油站项目的现场勘测3、中国石油公司某加油站建筑设计方案五、中国石油公司某加油站项目图纸目录1、 图纸目录2、 电气设备材料表3、 配电系统图4、 照明配电箱系统图5、站房动力、照明平面图 配电房、厕所照明平面图6、 照明插座平面图7、 防雷接地平面图第二章项目相关数据采集与分析一、评估项目概况中国石油公司某加油站地址位于某公路与某路交汇处，

18、占地面积9600.15平方米，建筑面积2667平方米。加油站从功能分区上分为两 部分：北面为附属用房等辅助区；南面为卸油区、加油区和储油区。 其中卸油区位于辅助区的南面，采用密闭卸油方式，减少油气的挥发 造成的危害。发油区位于卸油区的东南面，包括站房和加油棚（加油 岛、加油机）。站房内设有休息室、办公室和收款室等功能部分；站 房南面与站房相连接的为加油棚，两排加油岛和 4台加油机。油罐区 的西面有一个消防沙池和消防器材柜。储油罐区位于加油岛和车道下 面，设计有四个埋地的卧式罐，包括容积为30m的o般油罐两个，30m的90#气油罐一个，30m的93#气油罐一个，30*的97#气油罐一 个。注：加

19、油站的南面为某公路，西面为某路，东面、北面根据中国石油公司某加油站的所处位置、周边情况、产品性质、设备，并结合各种雷电危害类型，对其进行雷电灾害风险评估尤为重要。二、中国石油公司某加油站所在区域周边社会、自然环境状况：（一）某市气象、地理、地质概况某市地处广西南端，南濒北部湾，属南亚热带季风气候区。其气候特点是：一、明显的季风气候。夏半年受夏季风控制，盛吹偏南风，冬半年受冬季风影响，盛吹偏北风。夏长冬暖，夏湿冬干。二、热量丰富，冬无严寒，夏少酷暑，四季宜耕。年平均气温21.6-22.2 C,年总积温7884-8103 C。7月份最热，该月平均气温是27.9-28.4 C,1月份最冷，该月平均气

20、温是12.8-13.6 C。日平均气温基本稳定在1 0 C以上。三、雨量充沛，雨季较长。平均年总降水量南部地区多达2150毫米，北部1587-1733毫米，汛期一般在4 9月，汛期雨量占全年总雨量的8 0%左右。降雨高峰期在 68月。四、光照充足。年总日照1581-1721小时，夏秋季较多，冬春季偏少。五、太阳辐射量强，年太阳总辐射量105-110千卡/平方厘米*年，可利用的生理辐射年总量有53-56千卡/平方厘米*年。六、光合潜力大，在广西是属于较为丰富的地区之一， 对合理利用气候资源，提高农作物 的单产、总产具有巨大的潜能（二）雷电参数雷暴日一一在指定区域内一年四季所有发生雷电放电的天数，

21、 用Td表示，一天内只要观测到一次或一次以上的雷声就算是一个雷 暴日。这里的雷声既包括云地闪发出的，也包括云际闪发出的，并 不能准确表征地面落雷的频繁程度，因此，在进行建筑物年雷击次 数的估算时，应以在建筑物所在区域测得的地闪密度为准，而不应 以通过雷暴日计算的落雷密度为准，当测量地闪密度困难时，可用 通过雷暴日计算得出的落雷密度进行计算，但误差较大，因此本报 告在估算年预计雷击次数时，采用的是实际测量的地闪密度。虽然 雷暴日不能准确表征地面落雷的频繁程度，但可一定程度上反映指 定区域雷电活动规律，因此，可以通过分析多年雷暴日数据，得出 该区域的雷电活动规律。据某市气象局提供的三十年资料统计，

22、某市区年平均雷暴日高达103天。根据国家技术监督局和建设部联合发布的GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范的划分，某市属于强雷区（全年雷暴日数少于20天为少雷区，少于40天为多雷区，少于60天为 高雷区，大于60天为强雷区）。并且随着全球气候变暖，强对流天气 增多，雷电流有增强之势，雷电的危害越来越大。某市（1957-2005年）雷电日-月平均分布图一年中，我市全年都有雷暴活动，雷暴活动集中在雨季，雨季（5-9 月）雷暴日数占全年的83%,雷暴活动高峰月出现在 8月占全年的 20.3%,最少月是12月，雷暴日数仅0.1天。（三）类似行业历史雷电灾害状况1、2004年8月20日下

23、午5时15分左右，浦北县寨坪平战加油站突然遭雷击，雷击造成柴油罐爆裂，并引起柴油燃烧一个多小时。这次事故造成一个油罐爆裂，两个油罐报废，损失油品6-8吨，油罐罩棚烧坏严重，直接经济损失 10多万元，所幸其余两个汽油罐没有爆炸，没有人员伤亡。2、2000年6月11日，都安石油公司巴谭加油站遭雷击，击坏三台新安装的税控加油机，直接经济损失 10万元。3、2001年8月18日20时25分，藤县新兴镇新安桥头加油站 遭雷击引起火灾，并引燃室内大量气油，造成两台加油机、一辆125C 摩托车等器材物品被烧毁。加油站二楼住宅内的家具衣物全部被烧 毁，油罐室有三面墙被炸倒，夷为平地。加油站旁边的农机配件商店

24、也被烧毁，着火面积达150平方米，直接损失5万元以上。4、2006年7月9日凌晨，临桂县顺风加油站因雷击，造成主控 电脑电源板及与其控制的三台加油机的CPU电源板、税控主板、IC卡座、通信板、显示板等损坏，直接经济损失 4.5万元，间接经济损 失5万元。雷灾原因：落雷是在站内或附近，其强度很强，在附近线 路上所产生的雷电波通过电源线串入， 电源进线虽然安装了电涌保护 器，但由于雷电波很强，其残压仍串至弱电设备，使设备损坏。5、2007年6月25日，中石化桂林石油公司临桂分公司五通加油 站遭受雷击事故，损坏2个避雷器，损失折合人民币5000元左右。据 职工介绍，6月25日傍晚，五通镇街出现强雷暴

25、天气，雷击发生时， 站内变压器高端的一个避雷器被击坏，紧接着击坏了低压引入端的 OBO-V201雷器，站内其他设备未受雷击损坏。（四）中国石油公司某加油站项目所处位置及附近的建筑物状况1、中国石油公司某加油站项目所处地理位置以下是用MAGELLAN歹U GP淀位仪在中国石油公司某加油站项目 所在位置采集的地理位置参数（见下表），误差范围为50m 100m 中国石油公司某加油站项目名称纬度（北纬）经度（东经）加油站中心点21 38' 33108 45' 16在电子地图上显示为下图:（1）卫星定位平面图八角龙柠箭南港沟侬儿南港松柏港天塘旧屋面中间酗演路沟怫子塌水井坑村H蓬莱宾馆三块

26、田地顶竹笼水沙田独山大祉田金鼓江加油站汗山淡水湾上荒山2、中国石油公司某加油站项目附近的建筑物状况（四周情况）中国石油公司某加油站项目位某公路与某路交汇处， 正面（南面） 面向某公路，如下图所示,北面为未开发使用的山岭，如下图所示西面为未开发使用的山岭。如下图所示东面为未开发使用的山岭。如下图所示从以上图片可知，加油站四周均未有建筑物三、中国石油公司某加油站项目建筑物的特性：1 .建筑物本身主体形状（如长、宽、高、层数）：根据设计图纸，中国石油公司某加油站项目建设内容包括厕所、杂物房、配电房等辅助区及站房和加油棚（加油岛、加油机） ，加油 棚与站房相连接称为站区。在本报告中厕所、杂物房、配电房

27、在建筑 上作为一个单体进行评估，在本报告中称为辅助区；加油棚与站房相 连接（储油罐区位于加油棚下）在建筑上做为一个单体进行评估， 在 本报告中称为站区。站区建筑主体长度32.9米、宽度28.0米、高度12.0米；辅助 区附属房建筑主体长度24.4米、宽度6.2米、高度12.7米，综合楼 为拟建工程，暂没有设计图纸，本报告对其不作评估。2 .建筑物内的设备：根据设计图纸，中国石油公司某加油站项目内部的设备主要有以 下设备。站区内有两排加油岛和4台加油机。储油罐区位于加油岛和车道 下面，设计有四个埋地的卧式罐，包括容积为 30吊的0般油罐一个， 30吊的90#汽油罐一个，30吊的93#汽油罐一个，

28、30m的97#汽油罐一 个。辅助区配电房内设有一台 30kw柴油发电机作UPS以上各单体 内的设备通过工艺管线连接。3 .储存物品：根据设计用途，中国石油公司某加油站项目储油罐区储存的物品为柴油和汽油。所经营的油品为 90#气油、93#气油、97#气油、0般 油，汽油性质见（表二）。汽油具有易燃、易爆的特性，由于其闪点 很低，在常温常压下就可挥发出大量的蒸气并与空气形成爆炸性混合 物，遇明火、高热极易燃烧爆炸。汽油蒸气比空气重，能在较低处扩 散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。表二汽油性质序名引燃温度闪点沸点爆炸极限:(V%危险特性号称(C)(C)(C)下限上限1汽油415-530-5040-

29、2001.36.0易燃，素混合物，（气能与空气形成爆炸性遇明火、高热极易爆炸。与氧化剂接触能能发生强烈的 反应。具蒸气比空气重，能在较 低处扩散到相当远的地方，遇明 火会引着回燃烧爆炸。4 .人员在建筑物内或建筑物户外距离建筑物 3米以内区域中人 员接触和跨步电压有可能造成伤害的影响：根据设计方案，中国石油公司某加油站主要从事柴油和汽油的储 存和销售，平时工作人员共计6人，而运营时平均活动人员约35人/ 小时。站区内金属构件和管道较多，接触和跨步电压有可能对人员构 成伤害。5 .建筑物遭受雷损时，是否对其四周的环境的影响以及可能出 现二次安全问题：根据设计用途，中国石油公司某加油站的主要用途为

30、柴油和汽油 的储存和销售。汽油由于具有易燃易爆性，雷电闪击后引发的火灾、 爆炸、液化气泄露等极有可能引发对站内、 公路上的车辆人员及周边 人员的二次安全问题，因此雷电闪击液化石油气站有可能会对周边环 境带来危害。四、中国石油公司某加油站各类入户金属管线特性（电力线路、通信线路、金属管道及内部终端设备等）：中国石油公司某加油站辅助区内设配电房，电力线缆采用套金属 管埋地方式引入，配电房内设有一台 30kw柴油发电机作UPS中国石油公司某加油站站内所有用电设备的电源由配电房提供， 站内主要的用电设备有加油机、空调、收费电脑，照明设备等。五、中国石油公司某加油站站内的线路敷设状况 ：供配电系统采用T

31、N-S系统，由发配电间引出的VV2理电力线缆、 RV淄控制线在行车道内均穿PVC®燃塑料管后，敷设于专用电缆沟 内。电力线穿钢管埋地敷设。除加油棚内照明导线穿热镀锌钢管 DN15 明敷设外，其余照明导线在室内均穿PVC®燃塑料管暗敷设，在室外 穿钢管保护埋地暗敷设。本加油站低压电源进线进户后零线必须重复 接地，具接地电阻值要求不大于 1欧姆，本加油站要求PE线与N线 应绝对分开。低压配电系统母线加装电源电涌保护器 SPD进行过电 压保护。（以上材料来源于中国石油公司某加油站相关设计图纸）六、雷击类型和损害、损失类型雷 击 点雷击建筑 物电力和通信线路损害类型损失类型损害类型

32、损失类型SiD2D3Li, L42Li, L2, L3, L4Li, L2, L4D>, D3L2, L4S2DL L2, L4一一S3DDD3LiLi, L2, L3, L4L, L2, L4Q, DL2,L4LS4DL,L2, L4DL2,L4表中根据雷击点位置划分的雷击类型：（S）Si：雷击建筑物；S2：雷击建筑物的邻近区域；S3：雷击在电力和通信线路上；S4：雷击在电力和通信线路附近的地面。损害类型：（D）D:接触和跨步电压导致的人员伤亡；D:物理损害；Q:电涌导致的电气和电子系统的失效。损失类型：（L）Li：人员生命损失；L2：公众服务损失；L3：文化遗产损失；L4：经济损失。

33、注1:为具有爆炸危险、医院和其它建筑物的内部装置失效而立即危及人类生命的情况;注2:为农业财产（牲畜损失）情况七、建筑物雷击危害和损失各类型的风险、损失型式 损害对象、人民生命Li的损害公共服务设施L2的损害文化遗产L3的损害经济价值L4的损害D人员生命RR1)D2物质损害RRR庠电气和电子装置失效R2RoR1） 仅指牲畜损害特性2）仅指具有爆炸风险、医院和其它建筑物的内部装置失效而立即危及人类生命的情况第三章中国石油公司某加油站项目雷击风险评估相关特性对应数据一、土壤电阻率 经实地勘测测得的土壤电阻率:土壤电阻率测试结果序号地极间距(米)方向土壤电阻率(Q?rj)14正南向46224正东面1

34、82034止西面218544正北面65054东北面98064东南回73674西南面77084西北面92094南北426104东西1650平均1059注：该项目所在地0.00米以下2.0米左右均是回填土，由于回填土土质各不相同，因此测出的土壤电阻率差别较大。二、中国石油公司某加油站项目评估资料1 .根据提供的设计图纸及现场勘测得到的建筑特性与对应数据如表所不:中国石油公司某加油站站区建筑特性与数据参数注解符号量值大小主体结构（主楼）空间尺寸（注）Lb、W、32.9 X28.0 x 12场地因子孤立Cd1LPS有LPS,金属厚度0.53mm使用金属框架及建筑钢筋做引下线Pb0.001建筑物边界屏敝

35、无Ksi1建筑物内部屏蔽设备屏敝K521雷击密度1/km2/ 年N9.93中国石油公司某加油站辅助区附属房建筑特性与数据参数注解符号量值大小主体结构空间尺寸Lb、W、H24.4 X6.2 X12.7场地因子孤立G1LPS有PB0.1建筑物边界屏蔽无KSi1建筑物内部屏蔽设备屏敝KS21雷击密度1/km2/年N9.93中国石油公司某加油站项目入口区域特性参数注解符号量值地表混凝土r a10-2防雷无Pa1接触和跨步电压损害有Lt10-5火灾风险爆炸rf1警示措施r0.5中国石油公司某加油站 内部区域特性参数注解符号量值地板混凝土r a10-2火灾风险爆炸rf1特殊危险对周围环境构成威胁h10防火

36、后火火器r0.1低压设备通信设备有金属管、埋地引入有金属管、埋地引入接触与跨步电压损害-R1有Lt10-2 （典型平均值）物质损害-R1有Lf-5X10 （典型平均值）室内设备失效-R1有爆炸风险L0，c-210 （典型平均值）物质损害-R4有Lf10-1（典型平均值）室内设备失效-R4有L010 （典型平均值）2.根据设计图纸、现场勘测结果得到电气特性与对应的数据如下表所示：中国石油公司某加油站项目低压电缆及室内设备特性与数据参数注解符号量值长度（mLc100高度（m埋地1米HC高、低变压器有C0.2电缆场地因子孤立Cd1电缆环境因子郊区Ce0.1电缆屏敝两端接地金属管Pld0.8Pli0.

37、04内部布线型式金属管Ks30.0002室内设备耐压1.5/U wKs41SP昉护有PSpd0.03中国石油公司某加油站通讯线缆及室内设备特性与数据参数注解符号量值长度（m无Lc高度（m无HC节点箱无C电缆场地因子无Cd电缆环境因子无Ce电缆屏敝两端接地无Pld无Pli内部布线型式无Ks3室内设备耐压无Ks4SP昉护无PSpd注：图纸未设计有通讯线缆的安装和铺设情况。本报告对通讯线缆的雷电灾害风险不作评估。第四章中国石油公司某加油站项目雷击风险评估、雷击风险评估方法1 .损害风险与风险分量1.1 损害风险通用公式:Rx =(1-e-g)L其中N场所（建筑物）的年预计雷电闪击平均次数；P 场所（

38、建筑物）损害概率；L 场所（建筑物）或其存放物可能损失数量的量度；T 观察时间，单位为年。如果观察时间为一年（t=1 ）,当NP<<1时，上述公式可以简化Rx =NPL如果采用了防雷装置（作为限制损害的一种措施），损害风险将依防雷装置的效率而减小。雷电对建筑物闪击，可能产生相应风险：R:人的生命损害风险R:公众服务的电力和通信设施的损害风险R：文化遗产的损害风险R:经济价值的损害风险雷电对公众服务的电力和通信设施闪击，可能产生相应风险：R ' 2：公众服务的电力和通信设施的损害风险R ' 4：经济价值的损害风险1.1.1 建筑物年预计雷击次数ND（1）雷电闪击建筑物

39、的平均数ND:Nd =NgAd/bCd/b成式中：Ng 雷电对地闪击的密度（次、平方公里年），用以下关系式来计算：Ng =0.024丁：3 gAd/b孤立建筑物的截收面积（m2）Cd/b环境因子NDa =NgAd/aCd/aCt10式中：Ng 雷电对地闪击的密度（次、平方公里年）Ad/a 孤立邻近建筑物的截收面积（m2）Cd/a 邻近建筑物环境的因子Ct 闪击点在建筑物与被连接到建筑物服务设施高/低压变压器间的校正因子（0.2或1）（2）雷电每年对地或对建筑物附近地面物体闪击引起的潜在危害的过电压的平均数N其计算式:-6Nv Ng（Am Ad/b Cd/b）10式中：N厂雷电对地闪击密度（次/

40、平方公里年）2a闪击建筑物周围（250 m内）电缆的截收面积（m）（3）雷电每年对地面服务设施闪击引起的潜在危害的平均数NL其计算式：一 6NL=NgAQC10式中：Ng：雷电对地闪击密度（闪击次数/平方公里年）A:被闪击服务设施的截收面积（m2）Cd:服务设施的位置因子（见表 A.1）C :闪击点在建筑物与被连接到建筑物服务设施高/低压变压器间的校正因子（0.2或1）（4）闪击在服务设施邻近地面潜在危害感应过电压每年的平均次数N其计算式：一6N =NgAGC10式中：Ng：雷电对地闪击密度（闪击次数/平方公里年）A :被闪击服务设施邻近地面的截收面积（m2）G:环境因子C :闪击点在建筑物与

41、被连接到建筑物服务设施高/低压变压器间的校正因子（0.2或1）1.1.2平均每年损失总量Lx损失总量Lx随损失类型（Li、L2、L3和L4）而异，每一个损失类型又与不同损害形式（D、D2和D3）相关，用以下的符号表示：Lt为因接触和跨步电压冲击的损失量值；Lf为因物质损害的损失量值Lo为因电气和电子装置失效的损失量值。Lt、Lf和Lo的值可用近似关系式确定：Lx= （np/nt） x （tp/8760）式中，n p是被雷击可能伤亡的人数；nt是室内可统计的总人数；tp是人员在建筑外面（Lt）或建筑物内（Lt、Lf和Lo）危 险的区域的时间，单位为小时。1.2雷电对建筑物闪击涉及的风险分量1.2

42、.1 雷电闪击的风险分量（1）雷电对建筑物闪击涉及的风险分量：一风险分量R:关于在建筑物外3米区域内因接触和跨步电压引起的人员伤亡，为L1型损失；在农业特征情况下，可能引起动物的损害为L4型损失。一风险分量R:关于建筑物内因危险的电火花引起燃烧或爆炸引 起的物质损害，这种损害还可能危害到周围，可以产生所有类型（Li, L2, L3, L4型的损失）。一风险分量R:关于因电阻耦合（如常规的接地终端装置接地电 阻）或电感耦合（由导体敷设形成的耦合环）的过电压引起的内部装 置的失效，所有这类情况损失是L2和L4型的损失；在具有爆炸风险、 医院和其它建筑物的内部装置失效而立即危及人类生命的情况是Li型

43、的损失。（2）雷电对建筑物附近闪击涉及的风险分量：一分量R:关于因雷击电磁脉冲感应过电压引起内部电气和电子 装置的失效，为L2型和L4型；在有爆炸风险、医院和其它建筑物的内 部装置失效而立即危及人类生命的的情况是 Li型的损失。（3）雷电对入户建筑物线路闪击涉及的风险分量：一分量R:关于因建筑物入户线路的雷击电流当人员接触电压导 致生命的损害，为Li型损失；在农业特征情况下，可能引起动物的损 害为L4型损失。一分量R:因雷击电流传导或服务设施引入造成的物质危害（因 外部装置和一般电缆线路进入建筑物入口地点的金属部件间引起的 危险电火花导致燃烧或爆炸）。可能发生所有形式（Li, L2, L3,

44、L4）的损失。一分量版 在入户线路上感应的过电压传输到建筑物引起的内部装置的失效，为L2型和L4型的损失。在具有爆炸危险、医院和其它建筑物的内部装置失效而立即危及人们生命的情况是 L1型的损失。(4)雷电对进入建筑物的线路附近服务设施闪击涉及的风险分量：一分量R:在入户线路上感应的过电压，并传输到建筑物内造成 的内部装置失效，为L2型和L4型的损失。在具有爆炸危险、医院和其 它建筑物的内部装置失效而立即危及人们生命的情况是Li型的损失。(5)雷电对入户建筑物服务设施闪击涉及的风险分量：一分量R' b：因雷击电流在入户电缆上产生机械效应和热效应造成的物质损害，为L2型和L4型的损失。一分

45、量R' C：因电阻耦合的过电压造成室内设备失效，为 L2型和 L4型的损失。(6)雷电对服务设施闪击涉及的风险分量：一分量R' v：因雷击电流产生的机械效应和热效应造成的物质损害，为L2型和L4型的损失。一分量R' w：因电阻耦合的过电压造成所连接的设备失效，为 L2 型和L4型的损失。(7)雷电对附近服务设施闪击涉及的风险分量:一分量R' z：因电缆线路上感应过电压导致所连接的设备失效, 为L2型和L4型的损失。1.2.2 对于每一种型式的损失，总风险 R直可以细分为：1）与建筑物相关的风险：由于对人员伤亡损害的雷击风险R=R+R+R+RT+R+R+RT+R由

46、于对公共服务设施损害的雷击风险R= Rb+FC+R+Rj+Rz+FW+FZ由于对历史文化遗产损害的雷击风险R= Rb+ Rv由于对经济价值损害的雷击风险R=R +R+R+R+Rj +R/+R+R仅指建筑物内由于雷电可能造成的各种因素导致人员伤亡仅指建筑物内由于雷电可能造成的各种因素导致动物损害2）与损害源有关的风险：r=r+r由于直接雷对建筑物闪击（损害源为S）的风险 Rd=R+Rb+R损害源为S2, S3和S4时:R=R+R+R+R+R3）与损害类型有关的风险：R=R+R+R由于对人员伤亡损害的风险Rs=R+R由于物质损害的风险R=R+R由于电气和电子装置失效的风险R=R+R+R+R4）适用

47、于服务设施的风险分量：R' 2= R' b+R' c +R'什R w+R z公共服务设施损害的风险（S, $和0）R' 4= R' b+R c +R' v+R v+R' z经济价值损害的风险（Si, $和$）2,雷击风险处理2.1 可容许的雷害风险国家规范规定的可容许的风险值 R如表所示，雷击损失包括人员 生命的损失、社会财富、文化财富的损失。表3.2容许风险的典型值R损失类型Rt人员生命的损失10公众服务设施的损失10 3历史文化遗产的损失10 3防雷的目的是降低风险Rx ,使之低于可容许的雷害风险Rt：如果建筑物上产生不止一种

48、类型的损坏，则必须保证每种类型都 满足Rx <Rto2.2 确定需要保护的程序根据IEC62305-1,计算建筑物对雷电需要的防护，应当考虑 R、R和R的风险与服务设施R' 1、R 2的风险如果RW Rt,就不需要雷电保护。如果R>Rt,为了将所有风险降低到R< R,目的应采取可接受的 保护措施。确定需要保护的程序图识别需保护建筑物的特性识别与需保护建筑物或服务设施有关的损失类型二、中国石油公司某加油站项目雷击风险评估中国石油公司某加油站项目属爆炸危险场所， 遭受雷电闪击造成 的损失主要是人员生命的损失，而公众服务的损失可忽略不作考虑， 社会文化遗产的损失不存在。设有

49、UPS系统，因雷击电源停电造成的 经营中断经济损失可忽略不作考虑。（一）、中国石油公司某加油站项目雷击风险分量的鉴别 雷击中国石油公司某加油站时，存在的风险分量分析如下： R风险分量分析。当雷电闪击中国石油公司某加油站内的建构筑 物时，雷电流沿引下线、接地装置向大地散流，同时建构筑物内部的 金属构件也将有雷电流的存在，当人员接触这些带有雷电流的金属构 件时，可使人员因接触电压而导致伤亡。 在雷电流沿向大地散流的过 程中可引起接地装置周围区域内电位升高， 在地面形成电位差，可使 人员因跨步电压而导致伤亡。中国石油公司某加油站建筑物外围三米 区域内有人员活动，因此存在着风险分量 R。R风险分量分析

50、。当雷电闪击中国石油公司某加油站内的建构筑 物时，由于雷电的热效应、机械效应、冲击效应、电动力效应等，而 43 使建构筑物发生局部坍塌、外部构件折断以及引发火灾、泄漏、爆炸 等的损害，从而导致人员伤亡、环境危害，因此中国石油公司某加油 站存在着风险分量R。品风险分量分析。当雷电闪击中国石油公司某加油站内的建构筑 物时，强大的闪电电流进入建筑物的防直击雷系统时所产生的迅变电 磁场，会在一定空间内产生磁场，它可能是法拉第电磁感应所形成的 电磁场，也可能是脉冲电磁辐射，它在三维空间内对一切电子设备发 生作用。这种磁场变化引起的电场变化可能导致内部电动机、可燃气体报警装置等设备失效，但由于中国石油公司

51、某加油站的生产工艺主 要为液体汽油的储存和销售，设备主要以人工现场操作，虽然雷电闪 击可以导致站内的设备失效，但设备失效不足以立即危及到人员生命 安全，因此风险分量 R在本报告中不作考虑。R风险分量分析。当有雷电闪击中国石油公司某加油站附近地面 或附近设施时，周围空间内产生的电磁场也可能导致电动机、可燃气体报警装置等电子设备失效，但设备失效不足以立即危及到人员生命 安全，因此的雷击风险分量 口不作考虑。R风险分量分析。当雷电闪击建筑物金属入户管线时，雷电流沿 金属管线流入中国石油某（犀牛角）加油内部，人员接触、操作和入 户金属管线有连接的设施时，有可能因接触电压而导致人员伤亡， 因 此中国石油

52、公司某加油站存在风险分量 FUOR风险分量分析。当雷电闪击建筑物金属入户管线时，入户线路 上的雷电流引起的危险电火花可导致燃烧或爆炸，从而导致人员伤 44亡。因中国石油某(犀牛角)加油有入户金属线缆、金属管线，且内 部有人员活动，因此中国石油公司某加油站存在风险分量R/oR风险分量分析。当雷电闪击建筑物入户电力线缆时，入户线路 上的雷电流传输到建筑物内部，可使中国石油公司某加油站内部系统 失效，但设备失效不足以立即危及到人员生命安全，因此中国石油公司某加油站的雷击风险分量Rv不作考虑。R风险分量分析。当雷电闪击中国石油公司某加油站入户电力线 缆附近地面时，在入户线路上感应的过电压、过电流传输到

53、建筑物内 部，可使建筑物内部系统等失效，但设备失效不足以立即危及到人员 生命安全，因此中国石油公司某加油站的雷击风险分量R不作考虑。(二)、中国石油公司某加油站建筑物雷击风险分量的计算1.中国石油公司某加油站建筑物及入户设施的截收面积中国石油公司某加油站站区建筑物每年的截收闪电面积： 一，、一 ，42A di = LVW6H (L+VV +9兀(H)= 32.9 X28.0+6 X 12X (32.9+28.0 ) +9X3.14 X 1442、= 9397.4(m2)中国石油公司某加油站辅助区附属房每年的截收闪电面积：Ai2=LVW 6H (L + VV +9 兀(H) 2= 24.4 X6.2+ 6 X 12.7 X (24.4+6.2 ) +9 X 3.14 X 161.292、q 7041(m)所以：Ad= A + Ad2= 9397.4+7041= 16438.4(m2)中国石油