加油站雷电灾害风险评估报告.doc

加油站雷电灾害风险评估报告前言中国石油公司某加油站地址位于某公路与某路交汇处,占地面积9600.15平方米,建筑面积2667平方米.加油站从功能分区上分为两部分：北面为附属用房、综合楼、运动场等辅助区；南面为卸油区、加油区和储油区、站房和配电房等.其中卸油区位于辅助区的南面,采用密闭卸油方式,减少油气的挥发造成的危害.发油区位于卸油区的东南面,包括站房和加油棚〔加油岛、加油机〕.站房内设有休息室、办公室和收款室等功能部分；站房南面与站房相连接的为加油棚,两排加油岛和4台加油机.油罐区的西面有一个消防沙池和消防器材柜.储油罐区位于加油岛和车道下面,设计有四个埋地的卧式罐,包括容积为30m3的0#柴油罐一个,30m3的90#汽油罐一个,30m3的93#汽油罐一个,30m3的97#汽油罐一个.加油站的南面为某公路,东面为某路.为准确的把握中国石油公司某加油站地域雷电活动规律,科学的指导防雷设计,以减少或避免建筑物遭受雷击而引起雷电灾害,中国石油公司某加油站委托某市防雷中心对中国石油公司某加油站项目进行雷电灾害风险评估.本文通过对中国石油公司某加油站现场的详细勘察,采集相关数据,结合有关气象资料,以及设计图纸,以IEC62305-2《风险管理》为参考标准,通过对数据的具体分析,计算出精确的评估结果,并提出相应的雷电防护设计指导意见.雷击风险评估概述一、雷电原理概述：雷电是发生在大气中的声、光、电物理现象,其放电电流可达数十千安,甚至数百千安.放电瞬间,雷电流产生巨大的破坏力和极强的电磁干扰,所造成的灾害是自然界十大灾害之一.地球上平均每秒就会发生100次左右的雷闪.雷电造成的人员伤亡,财产损失数目惊人.据相关数据记载,全世界每年因雷击造成的经济损失达10亿美元以上,人员伤亡也相当严重,我国平均每年因雷击伤亡人数达3000人左右.雷云对地放电,能够对地面上的建筑物和设施构成严重危害,其危害主要分为两类：直接危害和间接危害.直接危害主要表现为雷电引起的热效应、机械效应和冲击波等；间接危害主要表现为雷电引起的静电感应、电磁感应和瞬时过电压等.雷云对地放电时,强大的雷电流从雷击点注入被击物体,其热效应可使雷击点周围局部金属熔化,当雷电击中草堆和树木时,能将草堆和树枝引燃；当雷电击中输电线路时,可将其熔断.这些都属热效应,如果防护不当,就会酿成火灾,带来更大的损失和灾难.雷电机械效应所产生的破坏作用主要表现为两种形式：电动力和内压力.众所周知,载流导体周围的空间存在着电磁场,在电磁场中的载流导体会受到电磁力的作用.雷击建筑物时,在电动力作用下,建筑物内的导体之间会相互吸引或排斥,引起变形,甚至会被折断.在被击物体的内部产生内压力是雷电机械效应破坏作用的另一种表现形式.由于雷电流幅值很高,作用时间很短,击中树木或建筑构件时,在其内部瞬时产生大量热量,在短时间内热量来不及散发出去,致使物体内部的水分被大量蒸发成水蒸气,并迅速膨胀,产生巨大的爆炸力,能够将被击树木劈裂、造成建筑构件崩塌.雷电产生的冲击波类似于爆炸产生的冲击波.在雷云对地放电过程的回击阶段,放电通道中既有强烈的空气游离又有强烈的异性电荷中和,通道中瞬时温度升高,可达到6000℃～10000℃,使得通道周围的空气受热急剧膨胀,并以超声波速度向四周扩散,从而形成冲击波.同时,通道外围附近的冷空气被严重压缩,在冲击波波前到达的地方,空气的密度、压力和温度都会突然增大,产生剧烈振动,可以使其附近的建筑物、人、畜受到破坏或伤害.雷电的静电感应和电磁感应作用所造成的影响均属于雷电反应的间接危害.当空间有带电的雷云出现时,雷云下的地面及建筑物等,都因静电感应而带上相反的电荷.当雷击事件发生后,局部地区的感应电荷不能在同样短的时间内消失,形成局部高电压.这种由静电感应产生的过电压对接地不良的电气系统有很强地破坏作用,在接地性能不良的金属器件之间发生火花,这对易燃易爆场所而言,是非常危险的.雷电流具有很高的峰值而且变化很快,能在所经过的路径周围产生很强的瞬时脉冲电磁场,处在该电磁场中的导体会产生感应过电压〔流〕.建筑物内通常敷设着各种电源线、信号线和金属管道〔如供水管、供热管和供气管等〕,这些线路和管道常常会在建筑物内的不同空间构成环路.当建筑物或附近遭受雷击时,雷电流会在建筑物内部空间产生瞬时脉冲电磁场,脉冲电磁场交链不同空间的导体回路,会在这些回路中感应出过电压和过电流,导致设备接口损坏.雷电流产生的瞬时脉冲电磁场不仅能在建筑物内的导体回路中感应过电压和过电流,而且也能在建筑物之间的通信线路中感应出过电压和过电流.随着城市现代化的不断发展,科学技术的不断进步,智能建筑迅猛发展,各类信息系统得到广泛应用,但是,这些电子设备普遍存在着绝缘强度低、过电压和过电流耐受能力差、对电磁干扰敏感等弱点,一旦建筑物受到直接雷击或其附近区域发生雷击,雷电过电压、过电流和脉冲电磁场会通过供电线、通信线、接收天线、金属管道和空间辐射等途径侵入建筑物内,威胁室内电子设备的正常工作和安全运行.如防护不当,这些雷害轻则使电子设备误动作,重则造成电子设备永久性损坏,严重时还可能造成人员伤亡.二、雷电灾害风险评估的重要性近年来由于经济的快速发展,雷击对人们生产生活的危害越来越大,雷击造成的损失呈逐年上升趋势,加强雷击防范已变得越来越重要.根据《防雷减灾管理办法》的要求：气象主管机构应当组织对本行政区域内的大型建设工程、重点工程、爆炸危险环境等建设项目进行雷击风险评估,确保公共安全通过进行雷击风险评估,实现系统防雷,运用科学的原理和方法,对系统可能遭受雷击的概率及雷击后产生后果的严重程度进行分析计算,有利于在防雷工程设计、施工、运行管理中向建设单位提供既科学合理又经济安全的工作.根据标准规范的规定,雷电灾害风险评估应在新建建筑物的设计之前进行,或在防雷整改工程实施之前完成,其目的是使防雷设计建立在科学的基础上,避免盲目性,保证防雷工程安全可靠、技术先进、经济合理.它的重要性及优势具体表现在：1、雷电灾害风险评估更加全面的反映评估对象的防雷现状它具体表现在三个方面：〔1〕．通过雷电灾害风险评估,可以准确的估算出建筑物遭受雷击的概率.〔2〕．通过雷电灾害风险评估,可以准确的计算出当邻近建筑物或附近大地遭受雷击时,对所评估对象的间接雷击损害风险.〔3〕．通过雷电灾害风险评估,可以准确的计算出雷电波通过服务设施侵入时,对所评估对象的雷击损害风险.2、通过雷电灾害风险评估,可以知道建筑物可能遭受雷击的主要风险分量,提前做好相应的防护措施,把损失减到最低.在对防雷对象所在地的地理、地质、气象、环境等条件作充分调查勘测,并结合详细的设计图纸〔包括土建分册、设备分册、初步设计分册等〕取得可靠数据后,雷电灾害风险评估可以把现场勘查采集到的数据,经过科学的计算和处理,能够提供出最翔实的评估结果,有针对性的采取相应的雷电防护措施,实现科学施工,技术合理.3、通过雷电灾害风险评估,可以更加合理的采取防雷措施,避免盲目的浪费.通过雷电灾害风险评估,可以从经济价值上知道雷电防护的必要与否,并采取恰当的雷电防护措施,既达到雷电防护的目的,又节约防护成本,真正实现经济、有效.4、通过雷电灾害风险评估,可以拟定出全面的建筑物防雷策略,包括直击雷防护、雷电磁脉冲防护、雷电波侵入防护及雷电感应防护等,做到科学有效、安全可靠.总的来说,雷电灾害风险评估包括了现场勘测、参数计算、结果分析、雷电防护策略的设定,它是对建筑物全面的、科学的评价.不论从安全上还是从经济上,它都是最有说服力的,它的结果是全面和权威的.雷电灾害风险评估将是开展综合防雷的必经程序,也将会是实现科学防雷、全面防雷的必要条件.三、雷击风险评估的概述：雷击风险评估属于灾害评估的一种.现今灾害风险评估一般可以划分为广义与狭义两种理解.广义的灾害风险评估,是对灾害系统进行风险评估,即在对孕灾环境、致灾因子、承灾体分别进行风险评估的基础上,对灾害系统进行风险评估；狭义的风险评估则主要是针对致灾因子进行风险评估,即从对危险的识辨,到对危险性的认识,进而开展风险评估,通常是对致灾因子及其可能造成的灾情之超越概率的估算.雷击风险定义为由雷击导致的建筑物及公共设施内的可能平均年度损失.它取决于：——每年影响建筑物及公共设施的雷击数目；——一次雷击造成损害的概率；——造成损失的平均数量.雷击对建筑物的影响可划分为：——击中建筑物；——击中建筑物邻近区域和〔或〕入户线路邻近区域和公共设施和〔或〕入户线路〔电力及通信线路〕或其它公共设施.雷击对公共设施的影响可划分为：——击中公共设施；——击中公共设施邻近区域或击中与公共设施相连的建筑物.雷击建筑物或入户公共设施可导致物质损害和生命危险.雷击建筑物或公共设施邻近区域以及击中建筑物或公共设施可导致电力及电子系统发生故障,这是由于这些相连系统中的电阻和电感在雷击电流作用下形成的过电压导致的.而且,由雷电过电压导致的用户装置及电力供应线路的故障还可在这些设施中产生开关动作型过电压.影响建筑物和公共设施的雷击数目取决于：建筑物和公共设施的尺度及特征、环境特征和所在位置地区的雷击密度.雷击导致损害的概率取决于：建筑物和公共设施、雷击放电特点和所采用防护措施的种类与效率.雷击导致的年度平均损失量取决于损害程度及雷击可能造成的损害后果.防护措施可以减少损害概率或损失量,其防护效果取决于所采取的每个防护措施的特性.四、雷击风险评估引用标准1、 GB50057-1994〔2000版〕《建筑物防雷设计规范》2、GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》3、GB/T 19271.1—2003/IEC61312—1:1995《雷电电磁脉冲的防护 第一部分：通则》.4、GB/T 19271.2-2005/IEC TS 61312-2:1999 《雷电电磁脉冲的防护 第二部分：建筑物的屏蔽、内部等电位连接及接地》.5、GB/T 19271.3-2005/IEC TS 61312-3:2000 《雷电电磁脉冲的防护 第三部分：对浪涌保护器的要求》.6、GB/T 19271.4-2005/IEC TR2 61312-4:1998 《雷电电磁脉冲的防护 第四部分：现有建筑内设备的防护》.7、GB50160-92 《石油化工企业设计防火规范》8、HG/T20675-1990 《化工企业静电接地设计规程》9、JGJ/T16—92《民用建筑电气设计规范》；10、 IEC 62305-2：2005《雷电防护第2部分:风险管理》11、 IEC 62305-3〔2005〕《雷电防护第3部分:建筑物的物理损害和生命危害》12、 IEC 62305-4〔2005〕《雷电防护第4部分:建筑物内的电气和电子系统相关术语与定义直接雷击：直接雷击于建筑物或其防雷装置〔LPS〕的雷电闪击.间接雷击：雷击于建筑物附近大地或进入建筑物的各种设施上的雷电闪击.建筑物雷电闪击次数〔N〕：直接雷击及间接雷击的年预计平均次数.损害概率〔P〕：导致建筑物损害的雷电闪击的概率.损害次数〔NP〕：导致建筑物损害的年平均雷电闪击次数,既可指直接雷电闪击,也可指间接雷电闪击或指的是所有的雷电闪击.损害风险〔Rd〕：由于雷电闪击,一座建筑物中可能的年平均损失〔人和物〕.防雷装置〔LPS〕：用于所考虑空间防护直接雷击的各种效应的整套系统.它是由外部防雷装置及内部防雷装置组成.防雷装置的效率〔E〕：不造成建筑物损害的直接雷电闪击次数与建筑物遭到的直接雷电闪击次数之比值.浪涌保护器〔SPD〕：用于抑制线路的传导过电压及过电流的器件,包括间隙、压敏电阻器、二极管、滤波器等.雷击风险预评估依据1、中国石油公司某加油站项目相关设计蓝图2、某市防雷。