从江县物资公司民爆仓库雷电风险评估

蒙光文，吴就勇，黄光新

(1.贵州省丹寨县气象局，贵州 丹寨 557500;2.贵州省三穗县气象局，贵州 三穗 556500;3.贵州省雷山县气象局，贵州 雷山 557100)

1 引言

雷电灾害风险评估属于灾害评估的一种，目前在灾害评估方面，受关注较多的是地震、洪水、干旱等自然灾害，雷电灾害由于其具有很大的随机性和瞬时性，往往不受大家重视，存有侥幸心理，在不少重大工程的实施过程中，投资方和业主对雷击风险评估认识不足，疏忽对雷击风险的评估，给工程带来严重的雷击安全隐患。贵州省是雷电高发省份，每年因雷灾造成的经济损失达数千万元，一些场所因忽视雷电灾害损失惨重。因此，在建设大型工程、重点项目、易燃易爆场所前，科学进行雷电灾害评估，从源头上防止雷电灾害带来的损失十分必要。下面以从江县物资供应公司民爆仓库为例，结合库区的雷击气象环境和所在位置的地形、地质条件，对其遭受雷击灾害风险进行评估，通过雷电灾害风险评估，对该仓库存在的雷电风险有害因素进行识别，指出隐患及防范对策、措施，为防雷装置设计提供指导性意见，以满足安全生产的要求。

2 从江县物资公司民爆仓库现场概况

2.1 地理位置

从江县物资供应公司民爆仓库位于丙妹镇猫鼻子山凹处，中心位置:25°43'32.78″N、108°52'49.05″E。

2.2 环境与规模

库区占地面积约10 168.3 m2，实际建筑面积约242 m2，新建炸药库房1栋，体量为21.24 m×7.24 m×3.3 m，储存量为30 T;新建30万发雷管库房1栋，体量为12.24 m×6.24 m×3.3 m;距离库区50 m新建值班室用房1栋，体量为18.24 m×14.24 m×3.3 m。库区500 m范围内均无重要建筑、村庄、高压输电线路，无人文景观、信号转播台，符合安全距离要求。

3 雷击环境分析

3.1 从江县1964—2008年雷电观测数据分析

从江县年平均雷暴日为54 d，月平均雷暴日超过4 d;雷电活动主要发生在3－8月。从江县雷暴日的年际变化趋势较大，介于33～77 d之间。

人工气象观测资料得到的雷暴日数仅仅反映了某区域大致的雷电活动特征，该数据不能准确表征地面落雷的频繁程度、闪电电流强度等雷电参数。因此，在进行建(构)筑物年雷击次数的估算、雷击风险计算时，本文采用库区所处区域雷电定位监测系统监测的数据。

3.2 贵州省2006—2011年雷电监测数据分析

3.2.1 雷暴日 统计贵州省2006—2011年雷电监测网数据，从江县年平均雷暴日75 d，月平均雷暴日超过6 d，雷电活动主要发生在4－8月，6－8月为雷电多发期，月平均雷暴日数为11 d。

3.2.2 地闪密度 从江县雷电流年平均地闪次数为6 812次，地闪密度为2.1次/(km2·a)。从江县物资供应公司民爆仓库中心位置5 km半径范围内年平均地闪次数306次，地闪密度为3.9次/(km2·a);中心位置3 km半径范围内年平均地闪次数116次，地闪密度为4.1次/(km2·a);中心位置1 km半径范围内年平均地闪次数12次，地闪密度为3.8次/(km2·a)。本文采用项目地址中心3 km半径范围内的地闪密度4.2次/(km2·a)作为雷电风险计算参数。

3.2.3 地闪强度与累积概率 从江县最大地闪强度、平均地闪强度分别是249.75 kA、47.50 kA，地闪强度介于0～20 kA、20～50 kA、50～100 kA、100 kA以上的概率分别是28.04%、52.82%、15.36%、37.8%。

3.2.4 雷电季节变化 从江县地闪主要活动期是4－8月，96.17%以上的地闪都发生在这5个月。

从江县地闪主要活跃在15－07时，81.16%的地闪都发生这个时段，08－14时地闪相对较少，约18.84%的地闪发生在这个时段。

3.3 土壤电阻率

库区区域土壤主要由砂石组成。现场对土壤电阻率采用温纳四极法，选取3个有代表性测试点进行数据采集，采集时无降水，季节系数取1.2，取接地极间距离为5 m［1］。测量订正后的土壤电阻率为488.58Ω·m。

4 风险评估

4.1 建(构)筑物年预计雷击次数

根据《雷电灾害风险评估技术规范》QX/T 85－2007［2］，库区炸药库、雷管库、值班室的相关年预计雷击次数如表1。

表1 建筑物雷电闪击次数参数表

4.2 风险的估算

根据《雷电灾害风险评估技术规范》QX/T 85－2007［2］，库区各项风险值计算结果见表2。

表2 雷击风险的组成

由表3可见:炸药库、雷管库、值班室雷电风险值均＜RT=1.00 E－05的可承受风险值。

5 评估结论及防雷设计建议

5.1 结论

通过分析和计算，本仓库库区的炸药库、雷管库和值班室的雷电风险值分别为1.05 E－06、8.0 E－06、8.95 E －06，均在 IEC62305－2规定的可承受风险值1.00 E－05范围内。

5.2 防雷设计建议

①炸药库、雷管库应按第一类防雷建筑物设计，首次雷击电流应按不＜250 kA设计。直击雷防护应采用独立的接地装置，接地电阻不＞10Ω。采用独立避雷针或架空避雷线时，其支柱和接地装置至被保护建筑物及与其有联系的管道、电缆等金属物之间的距离设计，应符合《建筑物防雷设计规范》GB 50057－2010第4.2.1条第五款的规定要求［3］。炸药库、雷管库的防雷电感应措施应按《建筑物防雷设计规范》GB 50057－2010第4.2.2条要求设计［3］。库房的金属门窗、金属防盗网及其它金属物等应与防雷电感应接地装置可靠连接。应在炸药库、雷管库的门口安装静电释放装置，其接地可直接利用防雷电感应的接地系统。外部防雷装置宜采用热镀锌件。

②值班室应按第三类防雷建筑物设计［4］，首次雷击电流应按不＜150 kA设计。值班室的防雷接地和电气保护接地应共用接地装置，接地电阻不＞4 Ω。进入值班室的照明和监控线路应采用铠装埋地敷设引入，埋地长度不＜15 m，埋深不＜0.5 m。值班室的配电箱应装设一级通流量不＜60 kA(8/20 μs)限压型SPD。监控系统信号线路应安装适配的电涌保护器。

［1］GB/T179491－2000.接地系统的土壤电阻率、接地阻抗和地面电位测量导则［J］.

［2］QX/T 85－2007.雷电灾害风险评估技术规范［S］.北京:中国计划出版社，2007.

［3］GB50057－2010.建筑物防雷设计规范［S］.北京:中国计划出版社，2010.