酒罐群避雷針設計淺談

摘要：本文通過運用目前國內(nèi)公認的避雷針保護半徑計算方法--滾球法，對酒罐群的避雷針設計提供相應的理論依據(jù)及數(shù)據(jù)支持。

關鍵詞：酒罐群防雷、避雷針、避雷針保護半徑、等高避雷針設計、滾球法

前 言

    國內(nèi)酒廠眾多，廠內(nèi)均設有酒罐區(qū)，酒罐區(qū)內(nèi)設有若干獨立酒罐，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)廠家對酒罐群的防火防爆措施往往做的非常仔細到位，而對酒罐的防雷往往被忽視，或并沒有按照專業(yè)的防雷技術來對酒罐群采取防雷措施。本文將通過舉例來闡述如何對酒罐群進行直接雷的防護，通俗來講就是如何設計避雷針才能保護酒罐群不受雷擊。
 

 
    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，是因為當雷電直接擊在建筑物上，強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械能，直接摧毀建筑物、設備，導致建筑物燃燒或爆炸，從而造成火災或人身傷亡。
    國內(nèi)出現(xiàn)過的酒罐被雷擊后發(fā)生火災的例子就有： 2010年8月24日位于連云港市贛榆縣環(huán)城西路的易達酒業(yè)有限公司廠內(nèi)，一個酒精儲存罐遭雷擊發(fā)生爆炸，繼而引燃了附近的4個酒精儲存罐和一輛酒精槽罐車，幸運的是事故沒有造成人員傷亡。2012年8月6日15時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、避雷針的運用
 
    現(xiàn)代避雷針（接閃器）由富蘭克林在1749年發(fā)明。運用至今已經(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，泄流這兩個過程來實現(xiàn)防雷的。當雷云放電接近地面時它使地面電場發(fā)生畸變。在避雷針的頂端，形成局部電場集中的空間，以影響雷電先導放電的發(fā)展方向，引導雷電向避雷針放電，再通過接地引下線和接地裝置將雷電流引入大地，從而使被保護物體免遭雷擊。

避雷針原理示意圖

三、 酒罐群的避雷針設計

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

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

    因此公式成立，所以避雷針的高度應設計為25.38米，實際應用中應設計30米高避雷針。
    由數(shù)據(jù)得出，一個區(qū)域應設置4支30米高的避雷針，三個區(qū)域則應設計8支30米高避雷針方可有效保護酒罐群。避雷針設置示意圖如下

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


 

成都藍創(chuàng)安防設備有限公司

2016年1月4日