防雷技术

浅析化工项目及爆炸和火灾危险环境初步设计评审要点



摘 要： 本文介绍了化工项目及爆炸和火灾危险环境在初步设计评审过程中普遍存在的问题，并从项目的总平面布置和防雷、防静电设计的角度，提出项目总平面布置设计应结合当地最新气象资料以及正确引用化工企业和爆炸和火灾危险环境的防雷、防静电设计规范进行设计的必要性。


关键词：化工项目；爆炸和火灾危险环境；总平面布置；防雷设计；评审要点

气象部门被邀参加新建化工项目或爆炸和火灾危险环境初步设计的评审会，往往多习惯指派防雷专业人员参加，对初步设计文本的防雷、防静电设计内容进行评审，一般都能较好地提出一些修改意见或建议。但是，根据本人多次参加评审会的体会，作为评审人员不仅要熟悉掌握防雷、防静电装置的设计规范，还要熟悉和了解GB50187-93《工业企业总平面设计规范》，因为该规范明确了总平面布置中应考虑的诸多因素，其中不乏气象资料。而在实际操作中，一些设计单位往往在设计时没有正确地引用当地气象台站的最新资料，造成自然条件数据出入较大，影响设计的正确性；在项目的防雷、防静电设计中，有些设计人员引用规范不正确，设计说明表述错误，本文就此两项内容展开一些探讨，供大家参考。

1 要熟悉和掌握本地区常年的主导风向
许多化工项目和爆炸和火灾危险环境的生产和储运过程中均有产生或散发有毒有害气体、烟、雾、粉尘等污染源，如果不考虑本地区常年的主导风向，那么对要求洁净的生产设施，办公区域或居住场所都将带来很大影响，根据GB50187-93《工业企业总平面设计规范》第4.2.3 条规定：“产生高温、有害气体、烟雾、粉尘的生产设施，应布置在厂区全年最小频率风向的上风侧，且地势开阔，通风条件良好的地段，……”。
根据以上规范条文，我们在对生产过程中产生和存在有害气体或爆炸和火灾危险环境项目总平面布置图审查中就应注意以下几个方面的内容：
1、区域划分是否明确；
2、功能布置是否合理；
3、是否保证事故状态下的安全间距和人员疏散；
4、是否留有再扩大生产的各区域空间等内容。
这些内容的设计都离不开本地区常年主导风向和全年最小频率风向的正确性。
在化工项目生产工艺流程布置图中，有些生产工艺装置配有有毒有害气体和可燃或易燃易爆气体泄漏探测监控装置，如果设计单位不熟悉项目当地风向要素，对安保装置的安装位置就会出现错误，甚至失效。
本人在一次某大型化工项目初步设计的文本中就发现设计单位把项目地的常年主导风向东南误为西南，而项目地的全年最小频率风向恰恰是西南，可想而知出入之大，该项目在评审会上经专家组决定，采纳气象部门意见，要求设计院严格把关，正确溯源气象资料，修改设计方案，避免了一次严重的设计性错误和生产企业永久性的安全隐患。
还有象氢、氧站；乙炔站；煤气站特别是住宅小区煤气站或锅炉房的布置，在总平面设计图中都要注意当地的常年主导风向和全年最小频率风向问题，做到合理布置。

2 常年气温、降雨、雪量、平均风速和极大风速在设计中的应用
常年的气温、降雨、雪量和平均风速对生产工艺布置影响不太明显，基本上设计都能满足生产要求。但是极大风速数据是否正确将影响生产工艺装置或大型构架抗风设计，化工企业的架空管廊、高耸的生产工艺装置、大型独立的球形罐和构架等的基础荷载和构架支撑力的设计都离不开极大风速要素，只有正确了解当地最新气象资料，掌握当地气象历史数据才能正确设计。有些设计单位违背设计原则，采用套图，对工艺设计无可非议，只要各项设计指标能满足企业安全生产要求，但对气象资料采取套用，那是极不负责的现象。我碰到有一家设计单位，在对项目设计时采用参考某地区而且是距项目地百公里以上单位很久的气象资料，数据偏差很大，在评审会上受到与会领导和专家组的批评，要求设计单位修正设计文本，正确溯源气象资料。

3 化工企业建(构)筑物和户外生产装置防雷类别划分在设计中的误区 3.1　忽视建筑物使用性质和建筑物年预计雷击次数
建(构)筑物防雷类别划分主要依据GB50057-94《建筑物防雷设计规范》(2000版)第二章建筑物的防雷分类，将工业和民用建筑物合并分类，分为三类，从规范中可以看出分类的方法：一是根据建筑物生产或储存和使用性质；二是根据危险度的分析；三是根据爆炸火灾危险环境的分区；四是根据建筑物年预计雷击次数来确定。
有些设计单位在设计说明中往往根据建筑物的危险度和爆炸火灾危险环境的分区来分类，而忽视了建筑物使用性质和建筑物年预计雷击次数来划分，在初步设计文本防雷、防静电接地设计说明中表述为“爆炸和火灾危险环境为二类防雷建筑，其余均为三类防雷建筑”，象这样的说明，明显不符合建筑物的防雷分类要求。有些设计单位不了解项目地年平均雷暴日，不经计算，就在说明中表述防雷类别，很不规范。
3.2 防雷设计规范引用不当，误解规范设计要点
化工户外装置的防雷设计和防雷分类不能按GB50057-94《建筑物防雷设计规范》(2000版)来设计和分类(GB50057-94《建筑物防雷设计规范》(2000版)明确规定本规范不适用于化工户外装置防雷设计)。有些设计单位在化工户外装置设计说明中还是引用该规范来作设计依据，明显不符合设计要求。对化工户外装置的防雷设计和防雷分类主要应按照GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》和GB50160-92《石油化工企业设计防火规范》(1999版)以及HG/T20675 -1990《化工企业静电接地设计规程》来进行防雷、防静电的设计和防雷的分类。一是要依据爆炸性气体的环境，按爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间来分区；二是要根据易燃物质的泄出量；释放的爆炸性气体、混合物浓度、易燃液体的沸点、爆炸下限、闪点、通风量等等来确定爆炸危险区域的范围；三是要根据爆炸性粉尘环境，对粉尘爆炸危险介质和危险程度及本身性质的不同进行分类。主要应依据火灾危险环境，正确划分火灾危险区域，严格掌握和运用GB50160-90《石油化工企业设计防火规范》(1999版)和HG/T 20675-1990《化工企业静电接地设计规程》来进行防雷、防火、防静电的设计。
有些设计单位在对存储易燃易爆物料介质的储罐防雷、防静电接地设计说明中，只要求每个罐接地点不少于2处，而忽略了两接地点间距不大于30米的要求，不符合HG/T20675-1990《化工企业静电接地设计规程》第2.4.3条之规定。更甚至有些设计单位在对罐区接地布置中储罐接地连接采用串联连接的现象，严重违反静电接地连接要求，还有象静止设备和有些移动设备等的接地连接也经常出现设计上的错误，在此不一一列举。

4 结语
防雷、防静电的设计内容审核我们都比较注重，但同样气象资料的审核，我们也应当加以重视。在参加评审会前，我们应仔细查阅设计文本的相关内容，评审中应当正确掌握和熟练应用相关规范，提出合理科学的评审意见，为化工项目总平面布置的正确设计和爆炸和火灾危险环境防雷、防静电设计提供正确的依据。

参考文献
1 GB50187-93《工业企业总平面设计规范》
2 GB50057-94《建筑物防雷设计规范》（2000版）
3 GB50058-92《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》
4 GB50160-92《石油化工企业设计防火规范》(1999版)
5 HG/T20675-1990《化工企业静电接地设计规程》