可移動小型民用爆炸物品儲存庫防雷設(shè)施探索

胡葵，張勇

（1.北京安聯(lián)國科科技咨詢有限公司，北京 101312；2.準(zhǔn)格爾旗公安局，內(nèi)蒙古 準(zhǔn)格爾 010300）

2009 年6 月29 日，中華人民共和國公安部發(fā)布了《小型民用爆炸物品儲存庫安全規(guī)范》（GA 838-2009）。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了小型民用爆炸物品儲存庫的基本要求，是小型民用爆炸物品儲存庫設(shè)計、建設(shè)、改建、驗(yàn)收、評價和管理的基本依據(jù)。

可移動小型民用爆炸物品儲存庫是能夠借助交通運(yùn)輸工具或自身運(yùn)動裝置實(shí)現(xiàn)移動搬遷，可以單體或組合形式，經(jīng)過安置或組合即可重復(fù)使用的民用爆炸物品儲存庫該類型的庫房，是《小型民用爆炸物品儲存庫安全規(guī)范》中規(guī)定的地面庫的一種。

當(dāng)前，可移動的小型民用爆炸物品儲存庫因其可移動性和可拆遷性、靈活方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于礦山、高速公路、水電、鐵路工程爆破項(xiàng)目。在防雷設(shè)施設(shè)置方面，《小型民用爆炸物品儲存庫安全規(guī)范》（GA838-2009）規(guī)定，這種可移動的小型民用爆炸物品儲存庫的防雷設(shè)施應(yīng)符合《建筑物防雷設(shè)計規(guī)范》（GB50057-2010）的規(guī)定，并按其中第一類防雷建筑物的防雷規(guī)定設(shè)防，按照該規(guī)定，各爆破作業(yè)單位在安裝這種可移動的小型民用爆炸物品儲存庫時，均在每個庫區(qū)配套設(shè)置了接閃桿。當(dāng)庫區(qū)內(nèi)的庫房總平面布置比較緊湊時，能夠設(shè)置一根接閃桿滿足防雷要求，而庫區(qū)內(nèi)的庫房布置比較分散或者庫房較多時，就會在每個庫房的位置設(shè)置一根接閃桿，甚至還有在每個庫房的位置兩根接閃桿的情況。在此過程中，開挖土地，埋設(shè)接地體，安裝接閃桿，耗費(fèi)了很多人力物力，同時也會占用更多的土地。本文就可移動的小型民用爆炸物品儲存庫的接閃桿設(shè)置的問題進(jìn)行探討，以期能給爆破作業(yè)單位建設(shè)民爆物品倉庫減輕成本負(fù)擔(dān)。

1 典型的移動庫介紹

爆破作業(yè)單位建設(shè)的典型可移動小型民用爆炸物品儲存庫區(qū)一般設(shè)有一座儲量為5t 工業(yè)炸藥庫（尺寸為5.5×2.4×2.6m），一座儲量為2 萬發(fā)工業(yè)雷管庫（尺寸為3.6×2.4×2.6m），庫房墻壁外層為鋼板，內(nèi)層四周及地面為防火板，庫房一面設(shè)外開門，其他三面設(shè)小型通風(fēng)孔。除庫房外，另設(shè)有一座蓄水量為15m3的消防水池，并在庫區(qū)外安全的地帶設(shè)置報警值班室。庫區(qū)周邊300m 范圍內(nèi)無人數(shù)大于50 人的居民點(diǎn)、企業(yè)住宅區(qū)或其他單位，周邊180m 范圍內(nèi)無零散住戶。

2 移動庫防雷類別的探討

GA 838-2009 第12 章規(guī)定：地面庫的防雷設(shè)施應(yīng)符合GB50057 的規(guī)定，并按其中第一類防雷建筑物的防雷規(guī)定設(shè)防。在GB50057 中，凡制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險建筑物， 因電火花而引起爆炸、爆轟，會造成巨大破壞和人身傷亡者，應(yīng)劃為第一類防雷建筑物。制造、使用或貯存火炸藥及其制品的危險建筑物，且電火花不易引起爆炸或不致造成巨大破壞和人身傷亡者，應(yīng)劃為第二類防雷建筑物。

移動庫儲存的工業(yè)炸藥或工業(yè)雷管隨對雖然其自身對電火花比較敏感，但由于儲存在封閉的金屬移動柜中，雷電發(fā)生時，只要移動柜的金屬壁厚足夠，且內(nèi)部四周均鋪設(shè)了防火板，可以認(rèn)為移動庫中并不會產(chǎn)生電火花。另外，即使發(fā)生爆炸事故，由于設(shè)計建造時考慮到了外部安全距離，爆炸范圍內(nèi)無重要設(shè)施和聚集的人員，可以認(rèn)為不會造成巨大破壞和人身傷亡。故移動庫應(yīng)該認(rèn)定為第二類防雷建筑物。第二類防雷建筑物金屬物體可不裝接閃器，但應(yīng)和屋面防雷裝置相連。由于移動庫本身是金屬體，可以將其直接做防雷接地即可。

3 不設(shè)接閃桿的移動庫雷電安全風(fēng)險評估

根據(jù)GBT 21714.2-2015《雷電保護(hù) 第2 部分 風(fēng)險管理》相關(guān)表格，計算各風(fēng)險分量RA、RB、RU和RV，以確定人身傷亡損失(L1)風(fēng)險R1,并與風(fēng)險容許值R=10-5進(jìn)行比較,以選擇減輕此類風(fēng)險的適當(dāng)防護(hù)措施。

3.1 相關(guān)數(shù)據(jù)及特性

移動庫位于平地上，周圍沒有相鄰建筑物（根據(jù)設(shè)計，其他建筑物在其安全距離外）。雷擊大地密度（以內(nèi)蒙古呼和浩特市為例）：NG≈0.1×TD=0.1×36.1=3.61 次/（km2?a）。庫房內(nèi)定員3 人。

本文所述的移動庫在建造時，一般不在庫房內(nèi)設(shè)置任何電氣設(shè)備或線路，也不在庫房墻壁安裝電氣設(shè)備或線路，庫區(qū)的監(jiān)控、報警和照明系統(tǒng)與庫房有一定的距離，故不考慮移動庫內(nèi)電子或者電氣系統(tǒng)失效問題和雷擊入戶線路引起的建筑物風(fēng)險。圖1 為一處典型的移動庫照片。

圖1 可移動的小型民用爆炸物品儲存庫

3.2 移動庫分區(qū)定義

可以定義2 個主要分區(qū)：Z1區(qū)（戶外）、Z2區(qū)（戶內(nèi)）。

移動庫所在區(qū)域各庫房均保持了一定的安全距離，在遇雷雨、暴風(fēng)等惡劣天氣，禁止進(jìn)行裝卸作業(yè)，另外，各企業(yè)也用文件規(guī)定和警示標(biāo)識提醒：人員在雷雨天氣禁止靠近避雷體。故也不用考慮建筑物內(nèi)人和動物傷害風(fēng)險分量和發(fā)生雷擊時對人員造成傷害，僅對雷擊移動庫造成的建筑物物理損害風(fēng)險進(jìn)行計算即可。Z1區(qū)的人員遭受雷擊風(fēng)險RA=0。由于RA是戶外唯一的風(fēng)險分量，Z1區(qū)可以完全忽略。

3.3 風(fēng)險R1：確定是否要防雷

按照GBT 21714.2-2015《雷電保護(hù) 第2 部分 風(fēng)險管理》式（1），R1為下列分量之和。

（5）空氣預(yù)熱器漏風(fēng)。鍋爐空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率偏高是造成機(jī)組廠用電率偏高的又一重要原因?？諝忸A(yù)熱器為管式空氣預(yù)熱器，因安裝制造因素，后期運(yùn)行過程中出現(xiàn)的低溫腐蝕因素，造成空氣預(yù)熱器漏風(fēng)率偏高，偏高約0.5%。

表1 未設(shè)接閃桿的移動庫的風(fēng)險

注：雷電對地閃擊時，建筑物遭受雷擊時可能發(fā)生的傷害有：（1）建筑物本身及其內(nèi)部或附近的物品或者人員遭受損毀或者傷害。（2）相關(guān)電子或者電氣系統(tǒng)失效。

根據(jù)GBT 21714.2-2015，雷擊移動庫造成的建筑物物理損害風(fēng)險分量RB計算如下。

式中，ND為年均雷擊建筑物危險事件次數(shù)；PB為雷擊建筑物造成損害的概率（物理損害）；LB為物理損害損失率。

雷擊大地密度（以內(nèi)蒙古呼和浩特市為例）：NG≈0.1×TD=0.1×36.1=3.61 次/（km2·a）。

建筑物等效截收面積：AD=L×W+2×(3×H)×(L+W)+π×(3×H)2=179（5t 民爆庫的尺寸為：L、W、H 分別為長、寬、高，5.5×2.4×2.6m）。

位置因子：CD取1。

通過上述計算，移動庫的RB低于風(fēng)險容許值RT=10-5，由此得出，不設(shè)接閃桿的移動庫不需要進(jìn)一步進(jìn)行防雷保護(hù)。

4 大型儲罐防直擊雷設(shè)施設(shè)置情況參考

在大型儲罐領(lǐng)域，中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，大型儲油罐罐壁厚度大于4mm，不安裝接閃桿（網(wǎng)），通過罐體、低電阻值的引導(dǎo)線和接地系統(tǒng)將雷電電流引入大地。有爆炸危險的露天鋼質(zhì)封閉氣罐，在其高度小于或等于60m 的條件下，當(dāng)其罐頂壁厚不小于4mm 時，和在其高度大于60m 的條件下，當(dāng)其罐頂壁厚和側(cè)壁壁厚均不小于4mm 時，可不裝設(shè)接閃器，但應(yīng)接地，且接地點(diǎn)不應(yīng)少于兩處，兩接地點(diǎn)間距離不宜大于30m，每處接地點(diǎn)的沖擊接地電阻不應(yīng)大于30Ω。

針對儲油罐防雷接地做法，國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)基本一致。GB50074-2014 規(guī)定儲油罐防雷接地點(diǎn)至少2 處，儲油罐接地點(diǎn)沿儲油罐周向間距應(yīng)小于30m；API RP545 規(guī)定應(yīng)沿罐周均勻或?qū)ΨQ設(shè)置環(huán)形接地，接地點(diǎn)至少2 處，間距小于30m（俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)РД 153-39.4-078—2001規(guī)定接地點(diǎn)間距為50m），接地體與罐壁距離大于3m。GB15599 規(guī)定了儲油罐防雷接地引下線安裝要求，即接地線引下線采用規(guī)格不低于40mm×4mm 熱鍍鋅扁鋼，在高于地面1m 左右安裝斷接卡；引下線和斷接卡用2 個規(guī)格為M12 不銹鋼螺栓連接，并加防松墊片固定。

可移動小型民用爆炸物品儲存庫儲存的雖然是爆炸品，但從庫區(qū)的外部安全距離和內(nèi)部防護(hù)措施來看，該類型的庫房比大型儲油罐要求更嚴(yán)格，而發(fā)生事故的后果相對可能會更小，故大型儲油罐的防雷措施設(shè)置對可移動小型民用爆炸物品儲存庫有積極的參考意義。

5 結(jié)語

通過對移動庫的自身特點(diǎn)和遭受雷擊的風(fēng)險，并參考國內(nèi)外大型儲罐防直擊雷設(shè)施設(shè)置情況分析，本文認(rèn)為，可移動小型民用爆炸物品儲存庫在建設(shè)時可以不設(shè)接閃桿，即將其作為第二類防雷建筑物設(shè)置防雷設(shè)施。建議在標(biāo)準(zhǔn)修訂時，考慮在一定條件下取消移動庫接閃桿的設(shè)置。

6 注意事項(xiàng)

金屬屋頂可能發(fā)生穿孔或其背面溫升過高，建議進(jìn)一步對雷擊直接擊中金屬外墻時發(fā)生的熔化或擊穿可能性進(jìn)行論證。移動庫內(nèi)的木質(zhì)地板和內(nèi)墻面應(yīng)為防火型材料，且不應(yīng)有縫隙。金屬墻壁的尺寸和垂直方向的電氣連續(xù)性符合GBT 21714.2-2015 第5.3.5 條的要求。