防雷技術

淺析化工項目及爆炸和火災危險環(huán)境初步設計評審要點



摘 要： 本文介紹了化工項目及爆炸和火災危險環(huán)境在初步設計評審過程中普遍存在的問題，并從項目的總平面布置和防雷、防靜電設計的角度，提出項目總平面布置設計應結合當?shù)刈钚職庀筚Y料以及正確引用化工企業(yè)和爆炸和火災危險環(huán)境的防雷、防靜電設計規(guī)范進行設計的必要性。


關鍵詞：化工項目；爆炸和火災危險環(huán)境；總平面布置；防雷設計；評審要點

氣象部門被邀參加新建化工項目或爆炸和火災危險環(huán)境初步設計的評審會，往往多習慣指派防雷專業(yè)人員參加，對初步設計文本的防雷、防靜電設計內(nèi)容進行評審，一般都能較好地提出一些修改意見或建議。但是，根據(jù)本人多次參加評審會的體會，作為評審人員不僅要熟悉掌握防雷、防靜電裝置的設計規(guī)范，還要熟悉和了解GB50187-93《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》，因為該規(guī)范明確了總平面布置中應考慮的諸多因素，其中不乏氣象資料。而在實際操作中，一些設計單位往往在設計時沒有正確地引用當?shù)貧庀笈_站的最新資料，造成自然條件數(shù)據(jù)出入較大，影響設計的正確性；在項目的防雷、防靜電設計中，有些設計人員引用規(guī)范不正確，設計說明表述錯誤，本文就此兩項內(nèi)容展開一些探討，供大家參考。

1 要熟悉和掌握本地區(qū)常年的主導風向
許多化工項目和爆炸和火災危險環(huán)境的生產(chǎn)和儲運過程中均有產(chǎn)生或散發(fā)有毒有害氣體、煙、霧、粉塵等污染源，如果不考慮本地區(qū)常年的主導風向，那么對要求潔凈的生產(chǎn)設施，辦公區(qū)域或居住場所都將帶來很大影響，根據(jù)GB50187-93《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》第4.2.3 條規(guī)定：“產(chǎn)生高溫、有害氣體、煙霧、粉塵的生產(chǎn)設施，應布置在廠區(qū)全年最小頻率風向的上風側，且地勢開闊，通風條件良好的地段，……”。
根據(jù)以上規(guī)范條文，我們在對生產(chǎn)過程中產(chǎn)生和存在有害氣體或爆炸和火災危險環(huán)境項目總平面布置圖審查中就應注意以下幾個方面的內(nèi)容：
1、區(qū)域劃分是否明確；
2、功能布置是否合理；
3、是否保證事故狀態(tài)下的安全間距和人員疏散；
4、是否留有再擴大生產(chǎn)的各區(qū)域空間等內(nèi)容。
這些內(nèi)容的設計都離不開本地區(qū)常年主導風向和全年最小頻率風向的正確性。
在化工項目生產(chǎn)工藝流程布置圖中，有些生產(chǎn)工藝裝置配有有毒有害氣體和可燃或易燃易爆氣體泄漏探測監(jiān)控裝置，如果設計單位不熟悉項目當?shù)仫L向要素，對安保裝置的安裝位置就會出現(xiàn)錯誤，甚至失效。
本人在一次某大型化工項目初步設計的文本中就發(fā)現(xiàn)設計單位把項目地的常年主導風向東南誤為西南，而項目地的全年最小頻率風向恰恰是西南，可想而知出入之大，該項目在評審會上經(jīng)專家組決定，采納氣象部門意見，要求設計院嚴格把關，正確溯源氣象資料，修改設計方案，避免了一次嚴重的設計性錯誤和生產(chǎn)企業(yè)永久性的安全隱患。
還有象氫、氧站；乙炔站；煤氣站特別是住宅小區(qū)煤氣站或鍋爐房的布置，在總平面設計圖中都要注意當?shù)氐某Ｄ曛鲗эL向和全年最小頻率風向問題，做到合理布置。

2 常年氣溫、降雨、雪量、平均風速和極大風速在設計中的應用
常年的氣溫、降雨、雪量和平均風速對生產(chǎn)工藝布置影響不太明顯，基本上設計都能滿足生產(chǎn)要求。但是極大風速數(shù)據(jù)是否正確將影響生產(chǎn)工藝裝置或大型構架抗風設計，化工企業(yè)的架空管廊、高聳的生產(chǎn)工藝裝置、大型獨立的球形罐和構架等的基礎荷載和構架支撐力的設計都離不開極大風速要素，只有正確了解當?shù)刈钚職庀筚Y料，掌握當?shù)貧庀髿v史數(shù)據(jù)才能正確設計。有些設計單位違背設計原則，采用套圖，對工藝設計無可非議，只要各項設計指標能滿足企業(yè)安全生產(chǎn)要求，但對氣象資料采取套用，那是極不負責的現(xiàn)象。我碰到有一家設計單位，在對項目設計時采用參考某地區(qū)而且是距項目地百公里以上單位很久的氣象資料，數(shù)據(jù)偏差很大，在評審會上受到與會領導和專家組的批評，要求設計單位修正設計文本，正確溯源氣象資料。

3 化工企業(yè)建(構)筑物和戶外生產(chǎn)裝置防雷類別劃分在設計中的誤區(qū) 3.1　忽視建筑物使用性質(zhì)和建筑物年預計雷擊次數(shù)
建(構)筑物防雷類別劃分主要依據(jù)GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》(2000版)第二章建筑物的防雷分類，將工業(yè)和民用建筑物合并分類，分為三類，從規(guī)范中可以看出分類的方法：一是根據(jù)建筑物生產(chǎn)或儲存和使用性質(zhì)；二是根據(jù)危險度的分析；三是根據(jù)爆炸火災危險環(huán)境的分區(qū)；四是根據(jù)建筑物年預計雷擊次數(shù)來確定。
有些設計單位在設計說明中往往根據(jù)建筑物的危險度和爆炸火災危險環(huán)境的分區(qū)來分類，而忽視了建筑物使用性質(zhì)和建筑物年預計雷擊次數(shù)來劃分，在初步設計文本防雷、防靜電接地設計說明中表述為“爆炸和火災危險環(huán)境為二類防雷建筑，其余均為三類防雷建筑”，象這樣的說明，明顯不符合建筑物的防雷分類要求。有些設計單位不了解項目地年平均雷暴日，不經(jīng)計算，就在說明中表述防雷類別，很不規(guī)范。
3.2 防雷設計規(guī)范引用不當，誤解規(guī)范設計要點
化工戶外裝置的防雷設計和防雷分類不能按GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》(2000版)來設計和分類(GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》(2000版)明確規(guī)定本規(guī)范不適用于化工戶外裝置防雷設計)。有些設計單位在化工戶外裝置設計說明中還是引用該規(guī)范來作設計依據(jù)，明顯不符合設計要求。對化工戶外裝置的防雷設計和防雷分類主要應按照GB50058-92《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》和GB50160-92《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》(1999版)以及HG/T20675 -1990《化工企業(yè)靜電接地設計規(guī)程》來進行防雷、防靜電的設計和防雷的分類。一是要依據(jù)爆炸性氣體的環(huán)境，按爆炸性混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間來分區(qū)；二是要根據(jù)易燃物質(zhì)的泄出量；釋放的爆炸性氣體、混合物濃度、易燃液體的沸點、爆炸下限、閃點、通風量等等來確定爆炸危險區(qū)域的范圍；三是要根據(jù)爆炸性粉塵環(huán)境，對粉塵爆炸危險介質(zhì)和危險程度及本身性質(zhì)的不同進行分類。主要應依據(jù)火災危險環(huán)境，正確劃分火災危險區(qū)域，嚴格掌握和運用GB50160-90《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》(1999版)和HG/T 20675-1990《化工企業(yè)靜電接地設計規(guī)程》來進行防雷、防火、防靜電的設計。
有些設計單位在對存儲易燃易爆物料介質(zhì)的儲罐防雷、防靜電接地設計說明中，只要求每個罐接地點不少于2處，而忽略了兩接地點間距不大于30米的要求，不符合HG/T20675-1990《化工企業(yè)靜電接地設計規(guī)程》第2.4.3條之規(guī)定。更甚至有些設計單位在對罐區(qū)接地布置中儲罐接地連接采用串聯(lián)連接的現(xiàn)象，嚴重違反靜電接地連接要求，還有象靜止設備和有些移動設備等的接地連接也經(jīng)常出現(xiàn)設計上的錯誤，在此不一一列舉。

4 結語
防雷、防靜電的設計內(nèi)容審核我們都比較注重，但同樣氣象資料的審核，我們也應當加以重視。在參加評審會前，我們應仔細查閱設計文本的相關內(nèi)容，評審中應當正確掌握和熟練應用相關規(guī)范，提出合理科學的評審意見，為化工項目總平面布置的正確設計和爆炸和火災危險環(huán)境防雷、防靜電設計提供正確的依據(jù)。

參考文獻
1 GB50187-93《工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范》
2 GB50057-94《建筑物防雷設計規(guī)范》（2000版）
3 GB50058-92《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》
4 GB50160-92《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》(1999版)
5 HG/T20675-1990《化工企業(yè)靜電接地設計規(guī)程》