雷电对石油化工企业的危害及有效防护

1、雷电对石油化工企业的危害及有效防护摘要：雷电是大自然中一种非常常见的自然放电现象，一旦雷云对地面放电， 将对地面建筑设施、民众的生命财产安全造成一定程度的危害，严重时可能会危 及人们的生命安全，由此造成的损失是不可估量的。本文以石油化工企业为例， 着重论述了雷电对石油化工企业的危害，并在此基础上提出一些有效的安全防护 措施，以期能够防雷减灾，确保石油化工企业的安全，以供借鉴和参考。关键词：雷电；石油化工企业；危害；防雷措施 引言石油化工是各行各业发展的基础，是工业发展的动脉。石油化工行业的生产 装置大都高温、高压连续生产，且生产原料都属于易燃易爆产品，在生产过程中， 产生易燃气体、粉尘，形成爆

2、炸性气体或爆炸性粉尘环境，因而极易遭遇雷电危 害。对于石化行业来说，雷电危害如果不及时控制，会造成难以估计的损失，轻 则生产停产、设备损坏，造成经济损失，重则造成人员伤亡，产生恶劣的社会影 响。防雷安全保护是石油化工企业安全措施的特别重要组成部分。因此，对石化 企业的防雷安全应高度重视，从设计、施工、检测等各个环节，全面做好防雷措 施。石油化工企业的组成及特点石油化工企业是由罐区及泵区、生产装置区，烟囱火炬、管架、生产控制室、 污水处理厂、消防泵房等部分鲍成。1.1生产装置大都由金属制成石油化工生产中的反应塔、框架、储存罐、仪表、管道、电缆等各种设备都 是用金属制成。可以说，石油化工生产中的装

3、备是由良好的导电体组成的。1.2设施高温高压、原料易燃易爆石化生产装备中的加热炉、空压机泵房、罐容器等装置大都处于高温、高压 连续生产中，此外，石化生产装置生产的石油化工原料、半成品、成品以及各种 辅助材料大都属于易燃易爆物质，且会伤害人类或破坏环境。1.3电子设施广泛应用现在的石化产业生产和控制过程中广泛应用电子产品，例如DCS、UPS、PLC 等电子产品已经在石化企业广泛应用，这使得该行业自动化程度逐步提高，对劳 动力的依赖度下降，增加了工艺的可控性，但由于电子设备中有大量的集成电路， 而集成电路承受静电压的能力很低，对防雷提出了更高的要求，特别是大规模集 成块，容易受雷电过电压的侵害，防

4、雷、防静电尤其重要。1.4生产过程高度连续性石化生产是一个连续生产的过程，装置开始投料后将不断地投料，各个工序紧密 相连，一个工序或者一台设备发生故障，都会造成装置的停车甚至发生重大事故。 因此，石油化工企业对危害的化解能力较弱，重点在于防御。雷电对石油化工企业的影响及危害2.1直击雷发生直击雷时，闪电通道的高温可能引燃周围的易燃物质从而引起爆炸等事故。 直击雷可对石化企业的内所有建筑物造成危害，主要表现为击毁、击坏建筑物或 设备，尤其对罐区、户外生产装置区、装卸站设施等危险区域危害更大，因为雷 电通道的高温可直接点燃或引爆这些区域内的危险物质，因此在这些区域，必须 一致控制雷击点，将雷击点控

5、制在安全空间。2.2静电感应由于雷云底部带静电荷，当雷云位于某一地域时，由于静电场的作用，该地 域上的金属导体会感应出雷云底部电荷性质相反的电荷。当雷云主放电时，雷云 底部电荷被中和掉，金属导体上的感应电荷失去束缚，变成可以自由移动的电荷， 如果没有及时就近泄入地中，就会产生很高的电位，击穿与附近金属物火花放电。 若有可燃物充斥于这些空间中，火花可能引燃或引起爆炸，造成严重后果。2.3电磁感应由于闪电时持续时间为毫秒或微秒级的脉冲波，在极短的时间内，；雷电流升至 几十甚至上百千安，又在极短的时间内，从几十甚至上百千安降至零，因此雷电 流抖度很大。此雷电流所带来的感应电压可能使导体过热，或因为环

6、路不通畅而 发生火花放电，或与附近其他金属之间反击而产生火花放电，若有可燃物质充斥 于这些空间中，火花也可能引燃或者爆炸，造成不可预计的后果。2.4雷电波侵入雷电波实质上是一种高电压的脉冲波，可能由雷电直接击中管道线路引发， 也有可能由于雷电感应管道线路而引发。当雷电波沿着管线入侵室内时，高压电 可能会对沿线的设备或人员造成反击。由于石化企业的特殊性，厂区内的管道、 电缆桥架等分布众多，且大多为架空敷设，这些管道线路很多都通入室内，若闪 电直接击中这些管道线路或者雷电在这些管道线路上感应出过电压，则过电压就 将沿着这些管道线路入侵建筑内，造成管线连接的设备损坏，或人员接触这些管 线，因触电伤亡

7、。2.5雷击电磁脉冲雷击电磁脉冲是指雷电流经电阻、电感、电容耦合产生的电磁效应，包含闪 电电涌和辐射电磁场。雷击电磁脉冲对石化企业的影响，主要是对于企业内的生 产控制系统，DCS监控系统、消防报警系统等微电子系统，以及电气系统的影响， 雷击电磁脉冲引发的过电压过电流，可能引起这些系统误动作，或永久性损坏， 从而影响生产，造成严重的经济损失。安全防护措施3.1防雷工程的设计防雷工程设计时应系统地、因地制宜地将外部防护和内部防护有机地结合起 来，贯彻整体防御思想，综合运用分流、均压、屏蔽、接地和保护等各项技术， 构成一个完整的防护系统，才能取得明显的效果。现代防雷的6项技术概括如下:接闪分流-通过

8、外部防雷装置（接闪杆、网、带等），引导落雷点，泄方雷电 流，减少直击雷的危害；屏蔽-用导电材料减少交变电磁场向指定区域穿透的屏蔽，屏蔽是减少感应雷 通过空间的电磁场形成破坏的基本措施；接地-通过接地装置给雷电流提供一条低阻抗的泄流通道；合理布线-尽量减少不闭合的环，线路尽量直，布线应远离大的辐射设备与大 的干扰源。合理的布线能减少瞬变电磁场中的感应环路面积，避免在线路中产生 感应电势；等电位连接-将分离的金属部件连接到雷电保护系统中，这种直接的导电连接 或通过浪涌保护器的连接使得雷击电流造成的电位差减少；电涌保护-对于不能直接参与等电位连接的带电体，如电源的相线和中线，仪 表信号线等，应采取电

9、涌保护措施，安装SPD，限制瞬时过电压，保护仪器设备。 3.2加强安全管理意识，使安全管理实现规范在石化企业的生产过程中，要执行严格的以人为本、安全第一的理念，加强 宣传工作，培养从业人员的安全理念。相关管理部门也要树立正确的安全管理观 念，加强安全配需，对员工进行意识强化，提高其对自身岗位的认识程度。另外， 安全的管理机制是保障安全管理顺利进行的关键，企业要建设一套合理、规范、 科学的管理机制，严抓安全隐患和严格监督。4 .结语石油化工企业由于其自身的特殊性，极易造成雷电灾害，目前石化企业的防 雷防工作中还存在很多问题，应该加强企业的安全管理和防雷技术的开发，使得 防护体系更加规范化、科学化，从而使得雷电对石化企业的危害降到最低。参考文献仇国贤，李金山.石化企业的雷电防护与对策措施J.安防科技安全技术与管理， 2006(7)： 37-39张景平.大型石油储备基地的雷电危害及防护措施J.油气储运，2013 (9)： 1