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雷击引起的化工企业火灾或爆炸事故

案例一发生日期:2006 年8 月7 日,事故单位:世故发生过程:某输油站16 号浮顶油罐发生雷击着火事故。

该油罐设计容量为15×104m3,内径为100 m ,罐壁高为21. 8 m ,液位为16. 160 m ,储油量为12. 58 ×104m3。

上午11 ∶45罐区突降雷暴雨,12 ∶20 消防泵房值班员发现监视储油罐区的1 号监控探头遭雷击损坏。

4 号监控探头发现16 号储油罐顶有火光,12 ∶21 值班员报警,12 ∶22 启动了固定消防灭火系统灭火。

12 ∶25 企业消防队 2 辆消防车和站义务消防队到达现场并向市消防大队报警。

12 ∶27 ,6 名消防队员登上罐顶,开始用罐顶配置的泡沫枪喷洒泡沫进行扑救。

12 ∶41 储油罐罐顶明火被全部扑灭,并继续向罐顶覆盖泡沫。

查发现,浮顶与罐壁间的二次密封有5 处着火点,一、二次密封损坏严重,火焰最高达10 m ,有3 处二次密封爆开。

事故原因:调查发现,案例一的油罐一、二次密封间油气浓度仍然严重超标,如果遭遇雷击极易发生着火事故。

储油罐一、二次密封之间可燃气体浓度均在原油的爆炸极限范围内,储油罐由于同心度差呈“椭圆形”和一次密封老化等原因,导致罐顶上形成两处长约 6 m 的油面,油气浓度也在爆炸极限范围内,如果储油罐遭受雷击储罐极有可能发生爆炸着火事故(注原油爆炸极限浓度为1. 1 %~6. 4 %)预防(处理措施):1、消除消防设施隐患,确保系统安全运行储油罐配置的消防设施有泡沫灭火系统、冷却水喷淋系统和消防栓等。

在实际工作中,油罐消防设施均存在安全隐患,2、加强实战技术演练,提高处理突发事件的能力定期进行消防实战演练,使员工熟悉应急预案的内容,避免在发生突发事件时手足无措,从而导致火灾事故扩大。

在进行消防演练时,领导必须重视并参与,以强化消防演练的效果。

单位领导特别是安全责任人应高度重视安全管理工作,以实际行动投入到安全生产工作中去。

3、完善通讯设施,保障信息畅通企业内部消防队配置了防爆对讲机4、提高员工责任意识由于大多数输油单位并未在储油罐上未安装感温报警装置和工业电视监控系统,也未在消防系统上安装稳高压系统,如果发生雷击着火事故,则火情一定是处在发展阶段,而不是初始阶段。

因此,在雷雨天气时,岗位值班人员一定要密切关注储油罐的变化,增加巡检次数,严密观察异常情况的发生。

另外,应定期对储油罐的接地电阻进行测试,尤其是在夏季,应严格执行每周测试一次的规定,确保接地电阻小于10Ω。

5、特大型储油罐增加等电位连接点对案例一的15 ×104m3储油罐进行了现场检查,发现储油罐一次密封为机械密封,二次密封为采用带油气隔膜的密封结构。

二次密封顶部每隔 3 m设有一块静电导出片。

罐浮盘有两根导出线与罐壁相连接,该罐设有防雷接地网,并通过12 根接地线连接,各接地电阻值在规范要求的范围内。

经防雷专家组现场勘验,确定该油罐是由于雷击引起油罐浮船与罐壁发生闪络,引燃油气而导致油罐浮盘密封处着火。

因此,浮盘与罐壁的静电导出线应更换为截面积大于25 mm2的扁平软编织铜带,并加强等电位的检测案例二发生日期:2007 年 7 月 7 日事故单位:某输油站 3 号金属外浮顶世故发生过程:某输油站 3 号金属外浮顶,油罐遭雷击起火。

该油罐容量为10 ×1 04m3,内储原油 4 ×104m3。

下午 3 ∶00 开始降雷暴雨 ,并伴有较强的闪电。

3 ∶20 值班人员发现 3 号浮顶油罐的罐顶冒出火苗 ,并有浓烟升腾。

3 ∶21值班人员报警 ,随后该站消防队 4 台消防车和当地3 台消防车陆续抵达现场。

消防泵房值班员及时启动消防自动灭火系统 ,3 min 后 ,罐顶的泡沫发生器开始喷出泡沫。

3 ∶25 消防队员和技术人员到达罐顶 ,并使用泡沫枪对火焰进行扫射覆盖。

3 ∶34 经过专业消防队与义务消防队的共同努力 ,大火被扑灭。

此次火灾造成储油罐浮顶二次密封被炸裂 ,长度达123 m。

这两起浮顶储油罐雷击着火分别在21min 和 14 min 内被成功扑灭 ,由于储油罐上都安装了感温报警装置和工业电视监控系统 ,生产区内无监控死角 ,而且报警及时 ,所以未造成较大的经济损失 ,也无人员伤亡。

另外 ,油罐区采取了消防系统稳高压措施 ,消防用泡沫和冷却水喷淋能随时供给 ,为扑救初始火灾节省了宝贵时间事故原因:没有应定期对储油罐的接地电阻进行测试,接地电阻大于于10Ω。

储油罐一次密封为机械密封,二次密封为采用带油气隔膜的密封结构。

二次密封顶部每隔 3 m没有设置一块静电导出片。

罐浮盘有两根导出线与罐壁相连接,该罐没有防雷接地网,各接地电阻值没有在规范要求的范围内。

经防雷专家组现场勘验,确定该油罐是由于雷击引起油罐浮船与罐壁发生闪络,引燃油气而导致油罐浮盘密封处着火。

预防(处理措施):1、建筑物屏蔽设施2、线路屏蔽及合理布线能有效的减少雷电感应效应。

电力及信号电缆尽量采取屏蔽电缆或带铠装的电缆,亦可穿金属管敷设3良好及恰当的接地不仅是防直击雷也是防闪电电磁脉冲的基本措施之一,4等电位联结的目的在于减小防雷空间内各系统或金属物体之间的电位差。

5浮盘与罐壁的静电导出线应更换为截面积大于25 mm2的扁平软编织铜带,并加强等电位的检测案例三发生日期:2007年8月2日下午事故单位:福建省长泰县祥泰树脂有限公司世故发生过程:福建省长泰县祥泰树脂有限公司的仓库发生火灾造成直接损失100多万元,烧伤人员4人,企业毁于一旦。

:经专家组调查分析,火灾原因是雷击引起的,最大的可能性是静电产生的火花引燃的。

从上述化工企业雷击灾害案例来看,雷击引起的燃烧猛烈,有的伴随着爆炸,扑救难度大,所造成的经济损失都在100万元以上,同时带来的环境污染、人员伤亡的损失则难于估计。

,事故原因小型化工企业所处的防雷环境福建省长泰县自然地理环境为山冈起伏,河谷切割,周边从东到西北山岭重叠,有天柱、吴田等五大山系相连,境内腹地以丘陵和中山为主。

雷雨季节,随着化工企业西南方地级城市“热岛效应”的加剧,大气污染的不断加重,对流云的发展强烈,还有近海潮湿空气登陆后,受太阳辐射升温,遇地形抬升形成的雷雨云,在西南气流的输送下,长驱直入境内上空,且易进难出,滞留时间长,导致雷电活动频繁,雷击密度大,雷灾严重。

化工企业在安全评价中要求防雷装置必须通过防雷安全检测,但是未提供合格的检测报告。

但近几年来,据长泰县避雷装置安全监测所的统计,新建的化工、危险品场所,防雷申报率不足5%,无防雷专业资质施工的现象严重,一次性检测验收通过的甚少,造成防雷隐患未能及时发现和排除。

预防(处理措施):1.加强防雷安全宣传。

2.政府招商引资化工项目,应进行雷击风险评估。

3.加大化工行业防雷安全监管力度。

4.加强研究,减少雷灾。

5.雷电监测,临近预警。

案例四发生日期:1998 年6 月18 日16 时36 分,事故单位:江西化纤化工有限责任公司有机分厂世故发生过程:江西化纤化工有限责任公司有机分厂化工贮罐区雷击起火, 火灾爆炸掀掉三个罐的顶盖, 烧毁甲醇罐 2 个, 烧掉98%的甲醇溶液192 米,烧毁空树脂罐 2 个, 空醋酸罐1 个, 火灾直接经济损失89 万余元。

事故原因:1雷击点与起火点位置差雷电直接击中CC- 607E 甲醇金属罐冷凝管, 在雷击点留下明显的机械效应、热效应和电磁效应痕迹, 起火点与雷击点处于同一位置,两贮罐区起火部位罐体均压屏蔽网锈蚀严重, 构件与构件之间跨接不良,“火灾一”中, 过渡电阻为0158 - 6158均超过规范01038 的要求, 容易产生间隙放电火花。

2火灾起火地虽然安装了避雷针, 罐体上铺设了防感应雷的均压屏蔽网, 由于避雷设施不符规范要求或锈蚀严重, 不但没起到避雷效果, 反而引导了雷电火灾的发生。

该避雷设施建于1978 年, 在罐区东西两侧各建有一座30 米高的塔式避雷针, 两塔针相距80 米。

被保护高度为11 米, 被保护半径为22 米, 按当时的国家规范要求计算, 贮罐区符合直击雷保护要求, 后增设的10 只贮罐, 其中靠南面的7 只贮罐, 不在当时设计保护范围内, 又没采取其它任何防护雷电措施。

而按GB50057- 94 规范滚球法计算对避雷针保护范围进行修订, 修订后的计算结果表明避雷针的最大保护高度为916 米, 保护物(贮罐)的高度为11 米, 可见所有贮罐都不在避雷针的有效保护范围内, 两避雷针起不到任何避雷效果, 反而起了引雷作用, 致使贮罐区内所有贮罐取代了接闪器直接接闪直击雷, 由于每只贮罐只作了单点防静电接地, 雷电流不能及时快速泄放到大地, 是引发这起火灾的重要原因。

3火灾所属地均属“雷区”4有直击雷痕迹的明显特征, 起火爆炸五个罐体, 剩磁很高(在10- 80 高斯之间) , 而雷击点CC- 607E 罐冷凝管上剩磁检测高达80 高斯, 并留下瞬间高温对冷凝管产生机械热效应、电磁效应明显特征, CC- 607E 与其它罐体比较其罐体变色最明显;案例五发生日期:1989 年8 月12 日9 时55 分,事故单位:青岛市海港旁黄岛地区中国石油天然气总公司世故发生过程:管道局胜利输油公司所属东(营)黄(岛)输油管线末站一座213 万立方米地下式非金属油罐(5 号罐)由于雷击起火, 并酿成恶性火灾, 造成19 人死亡, 78 人受伤, 直接经济损失数千万元。

落雷点在避事故原因:1雷针保护范围区的外侧, 滚地雷落地后, 闪电的脉冲电磁场使距落雷点50- 60 米开外的贮油罐顶上金属开口环间隙产生电火花, 点燃油蒸气。

起火点机械效应、热效应、电磁效应痕迹不明显, 起火点与雷击点不在同一位置2过渡电阻为1.68欧, 均超过规范0.03欧的要求, 容易产生间隙放电火花。

3由于均压屏蔽网连接不良腐蚀严重, 导致距5 号罐50- 60米处落地雷产生的脉冲磁场,在5 号罐体金属开口环间隙产生火花, 引起火灾。

因此, 按规范要求设置避雷设施以及良好的维护非常重要, 否则避雷设施不但发挥不了作用, 反而会引起雷电火4贮罐区内则更是多次发生雷击事故5闪电的脉冲电磁场在油罐顶上金属开口环间隙产生电火花, 引爆油蒸汽, 且只需很小的能量就可引爆油蒸汽综上两个案例:1首先最重要的是加强领导防雷意识注重企业的防雷击设施的安与维护。

2采取科学的设施如:1)电磁屏蔽。

将控制室的墙和屋面内的钢筋、金属门窗进行等电位连接,并与防直击雷装置相接,使控制室形成一个“笼室”的避雷网,对进出控制室的电缆采取屏蔽措施,特别是那些容易被雷电侵入的地方(包括电缆槽、进线沟) ,这样大大减少雷电进入控制室的强度。

2)等电位联接。

对控制室内DCS系统(包括控制站、操作站、电源UPS)的接地系统及金属构件等进行等电位联接后,即使受到电磁脉冲影响,由于它们不存在电位差,所以对电子元件不构成干扰(见图2)。

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