建设工地沥青拌和站遭受雷击的影响因素分析

戴进飞 戴仕远

(1.福建省漳浦县气象局 福建漳州 363200; 2.福建省漳浦县医院 福建漳州 363200)

建设工地沥青拌和站遭受雷击的影响因素分析

戴进飞1戴仕远2

(1.福建省漳浦县气象局 福建漳州 363200; 2.福建省漳浦县医院 福建漳州 363200)

建设工程施工现场，布置着大量的临时生产设备，因为其使用时间短，防雷安全往往不被人们所重视，因此经常导致雷击事故的发生，造成人民生命财产的损失。以漳州滨海大通道某建设工地临时沥青拌和站遭受雷击损失惨重为例，通过现场勘测，找出其遭雷击原因，结合其所处地理环境、土壤结构、气候特点，提出其经济合理的防雷整改设计方案：直击雷防护(接闪器、引下线、接地装置)、闪电感应防护、接触电压防护、跨步电压防护等设计。通过一系列防雷工程整改后，防雷工程运行良好，周边再发生雷暴，沥青拌和站都完好无损。

沥青贮存罐;控制操作室;接地装置;闪电感应;格栅形空间

0 引言

当今地球由于厄尔尼诺现象的频发以及人类对自然环境的破坏，导致气候的极端化、气象灾害恣意肆虐、迸发激烈的雷电活动、触发大雷电的不断降临。

建设工程施工现场，布置着大量的临时生产设备，如临时活动房、供电电缆、水泥拌和楼、沥青拌和站、建材运输升降梯等，因为使用时间短，防雷安全往往不被重视，导致雷击事故时有发生。

福建漳浦，面临大海，属于亚热带湿润气候，年平均雷暴日43(d/a)，属于多雷区。2014年9月16日15时10分，位于漳州滨海大通道赤湖段建设工地上一座临时沥青拌和站遭受雷击，损失近20万，整座生产设备处于瘫痪状态，无法再进行正常生产，严重影响工程施工进程。本文以其为案例，排查原因，提出整改方案，以供相关人员借鉴参考。

1 现场勘测

施工现场位处大片平坦的空旷沙地上，面对大海，常年平均风速4级以上，雷电活动频繁，土壤电阻率ρ=1 100Ωm。整座沥青拌和站主要由贮存罐、主楼、控制操作室等几部分机械设备组成电气连通的金属整体，其中沥青贮藏罐最高，高度20m，主楼次之，控制操作室最低，控制操作室与主楼上的传感器、仪表等电子仪器设备有架空电缆线连通。整座设施略呈长方形布置，总长度L=20m、宽W=10m，占地面积200m2，构筑物下面地表面已经是水泥浇注成的板块。被雷击中有3处，一是位于主楼上的传感器、仪表等电子仪器设备烧毁严重；二是地面控制操作室里设备损毁严重；三是支撑沥青贮存罐的支架一处水泥板块被雷击刨开。进一步勘察发现，矗立在地上的整座构筑物没有安装地网等接地装置，而距离沥青拌和站100m处，电力部门安装的低压变压器却完好无损。

2 雷击原因

3 设计方案与整改措施

计算防雷类别，根据防雷类别，对工程特点(站区内安装有大量精密控制设备、生产期间站区内有施工人员进出)，制定以下防雷措施。

3.1 防雷类别

沥青贮藏罐内外压力差不大，基本不存在有爆炸危险。计算年预计雷击次数N，N=k×Ng×Ae[1]，其中，工程地处旷野的孤立建筑物，取k=2、Td=43(d/a)、L=20m、W=10m、H=20m、Ng=0.1Td,通过计算，Ae=0.0151(km2)，N=0.13(次/a)，因此，0.25(次/a)>N>0.05(次/a),因工程属于一般性工业建筑物，因此归为三类防雷类别。总配电箱在控制操作室，供电制式采用TN-C-S，PEN线在总配电箱处接地后不再重复接地。

3.2 接闪器

沥青拌和站以大型金属罐体为主体构成的金属构筑物，且处在空旷海边，站区内安装有大量的精密控制设备。外部直击雷防护采用在金属罐体上安装接闪杆，该接闪杆通过绝缘材料垫层安装在金属罐体上面。当直击雷接闪时，强大的雷电流不直接通过金属罐体泄放入地，而通过专用带绝缘引下线直通接地装置。

3.3 引下线

沥青贮藏罐钢制接地支架4个，罐体直径r=5.5m，经计算，60(m)>其周长=2πr=34.54>30(m)，罐体4支架符合引下线的规范要求。其它组成部分也各有多个落地金属支架，支架截面积均≥80mm2，规格均达引下线要求，所有支架均做为设备安全保护接地，就近引入接地装置。

3.4 接地装置

3.5 防闪电感应和雷击电磁脉冲

3.6 防闪电电涌侵入

传感器、仪表等电子仪器设备与控制操作室之间的架空电缆线路容易遭受雷电绕击和闪电电涌的侵入，必须全程采用套钢管的屏蔽措施。钢管两端在界面处接地，且线路在两边界面处均安装开关型Ⅰ级试验电涌保护器，其Iimp≥12.5(kA),Up≤2.5(kV)。变压器连接控制操作室的线路在控制操作室这边界面处也安装同样的开关型Ⅰ级试验电涌保护器。

3.7 防接触电压和跨步电压

在生产人员出入频繁的引下线附近或路上，为保护人身安全，引下线3m范围内地表层敷设5cm厚沥青层或15cm厚砾石层，外露引下线其距离地面2.7m以下的导体用耐1.2/50us冲击电压100kV的绝缘层隔离，或用3mm厚的交联聚乙烯层隔离，所处接地体敷设成水平网格以使地面电位达均衡。

4 结语

工程严格按照上述直击雷防护、闪电感应防护等设计方案进行施工后，两年多来一直运行良好，附近虽发生多次雷暴，沥青拌和站始终完好无损，说明防雷工程作用效果显著。当前全国各地住建、交通、工业等行业的建设如火如荼，建设工地上免不了布置必要临时生产设备，这些临时生产设备，在建设初始阶段一般是孤立的凸出物，往往又在高效率地运转，施工人员也相对比较密集，其防雷的重要性应引起高度重视。同时，告诫施工工作者，在雷雨到来之前尽量撤离施工现场，以免造成不必要的生命和财产损失。

[1] GB50057-2010 建筑物防雷设计规范[S].北京：中国计划出版社，2011.

[2] 李汉浸,张相梅,高志军,等.防雷接地工程的优化设计[J].河南气象，2006，(1)：64.

The impact factor analysis on construction site asphalt mixing stations was analyzed

DAIJinfeiDAIShiyuan

(1.Zhangpu County Weather Bureau of Fujian province,Zhangzhou 363200； 2.Zhangpu County Hospital of Fujian province,Zhangzhou 363200)

Construction engineering construction size,place a large number of temporary production equipment,just because of the using time iso short,while the project ends,then its mission end too.Lightning projection safety are often not taken seriously by many people,so often lead to lightning accident happen,taking people’s life and property losses accordingly.This paper,taking a construction site temporary Zhangzhou Costal thoroughfare asphalt mixing station lightning strike heavy loss,for example,Through the field survey,and find out the lightning strike reason,combined with its geographical enviroment,climate,soil structure characteristics,puts forward the econimic and reasonable rectification of lightning protection design scheme:Such as lightning protection(Air-termination system,Down-conductor system,Earth-termination system),Lightning induction Protection.Touch Voltage Protection.Step Voltage Protection.etc.Lightning strike,asphalt mixing station running well.

Asphalt storage tanks;Control chamber;Grounding device;Lightning induction;Gridlike volume

戴进飞(1965.8- ),男，工程师。

E-mail:daijinfei@sina.com

2017-03-20

TM865

A

1004-6135(2017)07-0132-03