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浅谈电石库防雷设计

来源:张经理 陈经理 发布时间:2011-10-2 0:54:25

碳化钙俗称电石,是有机合成化学工业的基本原料之一。电石为一级遇湿易燃物品,遇水或受潮,即会放出极易引起燃烧、爆炸的乙炔气体,其贮存应严格按照有关安全规定执行。在建造电石库时,需考虑雷击隐患,目前尚未有防雷设计标准规范或者案例可供参考。

本文对滨州某电石库所做防雷设计进行总结,以供同行探讨完善。

防雷分类

根据《建筑物防雷装置检测技术规范》(GB/T 21431-2008)中附录A爆炸火灾危险环境分区,电石库属1区。按照《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)第2.0.2条规定,“具有1区爆炸危险环境的建筑物,因电火花而引起爆炸,会造成巨大破坏和人身伤亡者。”划为第一类防雷建筑物。

因此,电石库房应划为第一类防雷建筑物。电源防雷器

现场勘查

滨州市地处黄河三角洲腹地,属于雷电多发地区,年均雷电日数为27.5天。该电石库是化工厂扩建新增加的库房,位于原厂区东南角。罩棚长60m,宽60m,墙体高7m,钢屋顶高4m,天窗高1.5m,共高12.5m。分成南北两电石库(两库均为长60m,宽20m),两库中间为20m宽通道。

为使库房顶部不积聚乙炔气,房顶采用自然排气,每个库房顶部各设3个天窗,中间通道顶部设3个天窗,共9个天窗。天窗高1.5m,下部0.9m为复合彩钢板,上部0.6m为双层百叶窗。

安全起见,自然通风不畅时采用轴流风机进行强制通风,并配备有除尘机。

3 防雷方案设计

3.1 直击雷防护

3.1.1接闪器的选择

按照《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)第3.2.1条,“第一类防雷建筑物防直击雷的措施,应装设独立电源防雷器或架空避雷线(网)。”第3.2.4条规定,“当建筑物太高或其它原因难以装设独立电源防雷器、架空避雷线时,可将接闪器直接装在建筑物上。”

电石罩棚屋顶彩钢夹芯板钢板厚度为0.6mm,芯层为阻燃材料,厚度为60mm。存放物电石为一级遇湿易燃物品。根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)第4.1.4条规定,利用金属屋面作为接闪器时,“金属板下面有易燃物品时,其厚度铁板不应小于4mm。”因此,不能利用其金属屋面作为接闪器。

由于库房的长、宽均为60m,跨度已经超过第一类防雷建筑物滚球半径2×30m,如果采用电源防雷器保护,所需避雷针的数目比较多。不符合经济合理的原则。

因此,最好措施是采用多根架空避雷线作为接闪器。

3.1.2 确定架空避雷线的安装、保护范围

库房顶部积聚的乙炔气是利用天窗自然排气,可认为其达不到爆炸浓度或发生事故时排放物才达到爆炸浓度。根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-94)第3.2.1条三款规定,接闪器的保护范围可仅保护到天窗。架空避雷线的支柱至被保护物的距离不得小于3m,其弧垂最低点到屋面和天窗的距离不应小于3m

1)确定避雷线根数

避雷线塔高度,最小值为H=天窗高度12.5m+3m+弧垂2m=17.5m,最大值为滚球半径,其范围为17.5m30m。最外侧避雷线的保护宽度 按单根避雷线方法确定。

h:避雷线高度,本案例为15.5 m28m

hr:滚球半径,一类30 m

hx:被保护物高度,天窗12.5 m,屋面高11 m

计算得出,最外侧避雷线的保护宽度bx3.04m6.71m。如果设置2根避雷线,则其距离D60 m6.71m×2=46.58 m,不能保护库房中间部位。因此,至少要设置3根避雷线。

2)确定避雷线位置电源防雷器

以上计算结论,最外侧避雷线的保护宽度bx3.04m6.71m。将外侧2支避雷线设在6 m54 m处,中间30 m处设一支。(见图2

3)确定避雷线塔高度

1#避雷线与2#避雷线中间最低点必须能保护到15m处的天窗,且1#避雷线中间最低点必须能保护到屋顶边缘。

根据两避雷线之间保护范围最低点的高度h0计算公式:

3.2 防雷电感应、静电感应措施

金属屋面周边每隔20m采用引下线接地一次。钢屋架上钢筋焊接成闭合回路。

在库房入口处设置除静电装置。

4 结语

电石为一级遇湿易燃物品,电石库房应划为第一类防雷建筑物,尽可能装设独立电源防雷器或架空避雷线作为接闪器。实际工程中,要从防直击雷、防雷电感应、静电接地等进行综合布局。
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本文来自:  http://www.dento.cn

 

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