酒罐群避雷針設(shè)計(jì)淺談

摘要：本文通過運(yùn)用目前國內(nèi)公認(rèn)的避雷針保護(hù)半徑計(jì)算方法--滾球法，對(duì)酒罐群的避雷針設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的理論依據(jù)及數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞：酒罐群防雷、避雷針、避雷針保護(hù)半徑、等高避雷針設(shè)計(jì)、滾球法

前 言

    國內(nèi)酒廠眾多，廠內(nèi)均設(shè)有酒罐區(qū)，酒罐區(qū)內(nèi)設(shè)有若干獨(dú)立酒罐，這些酒罐并在一起形成大大小小的酒罐群。酒屬于易燃易爆液體，因此生產(chǎn)廠家對(duì)酒罐群的防火防爆措施往往做的非常仔細(xì)到位，而對(duì)酒罐的防雷往往被忽視，或并沒有按照專業(yè)的防雷技術(shù)來對(duì)酒罐群采取防雷措施。本文將通過舉例來闡述如何對(duì)酒罐群進(jìn)行直接雷的防護(hù)，通俗來講就是如何設(shè)計(jì)避雷針才能保護(hù)酒罐群不受雷擊。
 

 
    雷擊總是伴隨著火光，遭受雷擊后的物體通常有被燒焦的現(xiàn)象，是因?yàn)楫?dāng)雷電直接擊在建筑物上，強(qiáng)大的雷電流使建筑物水份受熱汽化膨脹，從而產(chǎn)生很大的機(jī)械力，它可能在數(shù)微秒之內(nèi)產(chǎn)生數(shù)萬伏乃至數(shù)拾萬伏的高壓，產(chǎn)生火花放電，轉(zhuǎn)化為巨大的熱能和機(jī)械能，直接摧毀建筑物、設(shè)備，導(dǎo)致建筑物燃燒或爆炸，從而造成火災(zāi)或人身傷亡。
    國內(nèi)出現(xiàn)過的酒罐被雷擊后發(fā)生火災(zāi)的例子就有： 2010年8月24日位于連云港市贛榆縣環(huán)城西路的易達(dá)酒業(yè)有限公司廠內(nèi)，一個(gè)酒精儲(chǔ)存罐遭雷擊發(fā)生爆炸，繼而引燃了附近的4個(gè)酒精儲(chǔ)存罐和一輛酒精槽罐車，幸運(yùn)的是事故沒有造成人員傷亡。2012年8月6日15時(shí)35分，湛江市遂溪縣洋清鎮(zhèn)某酒精有限公司酒精罐遭雷擊引發(fā)大火。
 
二、避雷針的運(yùn)用
 
    現(xiàn)代避雷針（接閃器）由富蘭克林在1749年發(fā)明。運(yùn)用至今已經(jīng)衍生出各種形式的避雷針，但其原理仍然不變。避雷針是通過接閃，泄流這兩個(gè)過程來實(shí)現(xiàn)防雷的。當(dāng)雷云放電接近地面時(shí)它使地面電場發(fā)生畸變。在避雷針的頂端，形成局部電場集中的空間，以影響雷電先導(dǎo)放電的發(fā)展方向，引導(dǎo)雷電向避雷針放電，再通過接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護(hù)物體免遭雷擊。

避雷針原理示意圖

三、 酒罐群的避雷針設(shè)計(jì)

    在了解避雷針的原理后，下面我們以實(shí)際例子來說明如何設(shè)計(jì)避雷針來保護(hù)酒罐群免遭雷擊。
四川省文君井酒業(yè)集團(tuán)有限公司廠區(qū)內(nèi)一酒罐區(qū)長120米，寬50米，酒罐高度12米。為了保護(hù)酒罐，我們通過一系列計(jì)算來得出合理的避雷針設(shè)計(jì)方案。
    由于罐區(qū)面積比較大，而且罐區(qū)內(nèi)不能設(shè)置避雷針，因此由單支避雷針來保護(hù)酒罐缺乏理論依據(jù)，不現(xiàn)實(shí)?，F(xiàn)在我們采用2-6支等高避雷針來計(jì)算出避雷針的高度及保護(hù)范圍。
    首先我們把酒罐區(qū)劃分為3個(gè)長度為40米，寬50米的矩形區(qū)域，只要計(jì)算出其中一個(gè)區(qū)域的保護(hù)范圍就能推算出整個(gè)區(qū)域的保護(hù)范圍。

已知：
    長(D1)=50米，寬(D2)=40米，高（hx）=12米，對(duì)角距離球半徑hr=45
    求避雷針高度h
依據(jù)四支等高避雷針保護(hù)半徑計(jì)算公式

    因此公式成立，所以避雷針的高度應(yīng)設(shè)計(jì)為25.38米，實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)設(shè)計(jì)30米高避雷針。
    由數(shù)據(jù)得出，一個(gè)區(qū)域應(yīng)設(shè)置4支30米高的避雷針，三個(gè)區(qū)域則應(yīng)設(shè)計(jì)8支30米高避雷針方可有效保護(hù)酒罐群。避雷針設(shè)置示意圖如下

四、 設(shè)計(jì)依據(jù)
 
1、《建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術(shù)規(guī)范》 GB50343-2004   
2、《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》                      GB50057-2010
3、《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》                      GB50052-95
4、《加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》           GB50156-2012


 

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2016年1月4日