雷击风险评估范文

时间:2023-10-23 11:53:49

雷击风险评估

雷击风险评估篇1

高层建筑通常是指10层及10层以上的住宅建筑(包括底层设置商业服务网点的住宅)和建筑高度超过24m的其他民用建筑。高层民用建筑的防雷类别按照建筑物防雷规范一般可以划分为第二类或第三类防雷建筑物。按要求高层建筑需要设置基本的防雷装置,包括接闪器、引下线、接地装置等外部防雷装置以及电涌保护器、等电位连接等内部防雷装置。通常情况,高层建筑采用装设在建筑物上的接闪网、接闪带等作为接闪器,利用柱内钢筋作为引下线,利用建筑物基础内钢筋网作为接地装置。当部分建筑物高度超过一定高度时,自首层起,每隔一定高度间隔利用四周圈梁外侧主筋焊接环通并且与引下线相连作均压环,建筑物采取总等电位连接措施和局部等电位连接措施。建筑物内设有第一级电涌保护器防雷电电磁脉冲及雷电波侵入。

2.高层建筑风险

《雷电防护第2部分:风险管理》规范中,建筑物风险评估主要的风险为人身伤亡损失风险R1,公众服务损失风险R2,文化遗产损失风险R3以及经济损失风险R4。各风险具有各自的风险分量,风险分量的计算公式为RX=NX×PX×LX。高层建筑的主要风险为人身伤亡损失风险R1以及公众服务损失风险R2。高层建筑多数属于现代建筑,大部分情况下文化遗产风险可不做考虑。而经济损失风险要确定是否需要防雷之后确定,在此之前也不需要考虑。按照《风险管理》所述,风险R1=RA+RB+RC+RM+RU+RV+RW+RZ,风险R2=RB+RC+RM+RV+RW+RZ。

3.高度影响风险值

在风险计算公式RX=NX×PX×LX中,建筑高度主要影响NX,即每年危险事件次数。NX的数值取决于建筑物各截收面积和雷击大地密度以及各种影响因素的乘积。建筑高度的变化影响到建筑物和建筑物附近的截收面积以及雷击服务设施及服务设施附近的截收面积的变化,从而影响到NX以及RX。以一长度为40米,宽度为20米的高层建筑为例,计算建筑高度不同时建筑物的风险值并画出图表。为了便于比较高度变化对风险值变化的影响,计算风险值时,将建筑分区视为单一的一个分区,影响NX数值的位置因子Cd按目前苏州地区建筑物暴露程度及周围物体的普遍情况设为0.5,建筑物的变压器因子Ct设为1,雷暴日引用建筑物防雷规范取28d/a。影响建筑物损害概率PX的各个因子,与建筑物是否设置防雷装置相关的按照建筑物设置基本的防雷装置保护的情况下确定,其他参数均采用均值或是通用值。建筑物各损失概率LX选取典型的平均值以及建筑物普遍采用的其他防护措施对应的取值确定。风险允许值取标准值0.00001。图表一为建筑高度20米起每增加10米时,风险R1、R2及R(R=R1+R2)的变化。从图表一中可以看出,在所选取的参数值情况下,随着高度的增加,建筑物的风险值增加不是线性的,而是以曲线方式增加。高度越高,风险值增加的越大,这个从截面积计算公式也能看出。放大图表一中的部分区域,画出图表二,可以看出风险R1在建筑高度50米时超过了风险允许值,风险R2在80米时超过风险允许值,二两者相加则在30米时高于风险允许值。可知对于高层建筑而言,当建筑物的高度大于一定的高度时,即使采取了基本的防雷措施,建筑物的风险值仍会大于风险允许值。这个高度会因为其他因素的变化而不同,安全风险值临界点高度会集中在一个高度区间,大于这个区间,风险值毋庸置疑都是大于风险容许值的。在高层建筑的风险中,R1、R2所占的比例也有所不同。图表三为建筑高度20米起每增加10米时,R1、R2占总风险的比例变化。从表中可以看出,随着建筑高度的增加,R2的比例逐渐减少,R1的比例逐渐增加,当建筑超过一定的高度时,R1、R2的占比趋于稳定。在高度为30米及以下时,R2/R大于R1/R,即公众服务损失风险占比大于人身伤亡的风险占比,在高度为40米及以上时,R1/R大于R2/R,即人身伤亡的风险占比大于公众服务损失风险占比。对于高层建筑而言,建筑高度较低时,公众服务损失风险较大,更应该着重于公众服务设施的防雷保护。在建筑高度较高时,则应加强预防人身伤亡的防雷保护措施。

4.减少风险值的方法

公式RX=NX×PX×LX中,建筑高度主要影响NX,在建筑高度固定的情况下,要减少NX,则要改变当地的雷暴日天数和建筑物所处位置的外在环境因素等,而改变这些是非常困难的。要减少建筑的风险,需要减少PX和LX。影响建筑物损失概率PX的因素主要为建筑物采取的各种防雷措施,有接触和跨步电压的措施,建筑物采取的防雷装置防雷等级,内部系统采用的SPD等级,建筑物的防电磁脉冲防护等级,内部布线等。减少PX的值,需要加强建筑物外部防雷装置和内部防雷装置措施。影响建筑物各损失概率LX的因素大多不能通过改变建筑防雷装置的设置而减少。但是可以通过改变几种缩减因子,如土壤类型,火宅危险程度及防火措施等来减少LX。其中最有效的是加强建筑物的防火措施,使建筑物火宅危险程度尽可能降至最低。仍以长度40米,宽度20米的高层建筑为例,影响NX的各个取值保持不变,调整PX及LX各影响因子,重新计算高度增加时建筑物的R1、R2以及R。影响建筑物损害概率PX的各个因子,与建筑物是否设置防雷装置相关的按照建筑物设置最高等级的防雷装置保护的情况下确定,其他参数均采用均值或是通用值。由此可知,风险值可以通过改变高层建筑的各个风险影响因子而减少。采取相应的措施有利于风险值的减少。但也可以看到,当建筑物超过一定的高度之后,改变风险因子也无法将风险值控制在允许值之内。所以对某些超高层建筑而言,即便是采取完备的防雷保护,部分建筑仍存在风险。这种情况下只能通过其他方式来减少人身伤亡损失风险和公众服务损失风险。强化防雷基础设施,增强人员安全意识,使高层建筑遭雷击后可能造成人员伤亡和财产损失减至最少。

5.结语

风险评估是一项复杂的工作。本文仅以高层建筑为例,简化评估方法,统一部分参数数据后,做简要分析。影响高层建筑评估风险值的变量还有所在地实际雷暴日天数,环境因子等很多变量。在具体的雷击风险评估工作中,还应该依据实际情况,具体分析。

雷击风险评估篇2

关键字:雷击;风险;评估;发展;建议

中图分类号:S761.5文献标识码:A

雷电灾情的调查

雷电灾害调查是防雷减灾的基础性工作,没有扎实可靠的雷电灾害资料作为

基础,防雷工作将沦为空谈,我市雷电灾害频繁、形式严峻。

益阳市雷击风险评估服务现状、发展情况

(一)益阳雷击风险评估发展的现状

1.服务机构基本建成

益阳现有1个市防雷中心和5个县、市、区防雷中心每个防雷中心均被气象主管机构赋予雷电灾害风险评估服务职责。覆盖全区行政区域范围的区、市、县三级雷电灾情服务初步建成并且正在筹划建成资阳区、东部新区、大通湖区防雷中心的建成。

2.服务范围广泛

在服务地域方面,2011年益阳市6个防雷中心全部开展了雷击风险评估服务。在服务领域方面,全市雷击风险评估服务包括:大型建设工程、重点建设工程、电力、通讯、矿山、石油、化工、烟花鞭炮及其他易燃易爆等危险化学品生产、储存场所或者设施,重要物资仓库、高层建筑、人员密集的公共场所等。

3.服务效益初见成效。

2011年益阳市防雷中心为桥梁、学校、医院、加油、加气站等易燃易爆场所,提供了重要的雷电灾害防御指导,取得了较好的社会效益。特别是沅江市防雷中心今年雷击风险评估服务经济收益明显,年底有望突破七十万。

4.管理水平上日益提高。

将雷击风险评估服务定为气象公共服务的一项基本职责,促进基层雷击风险评估的责任感。建立健全的雷击风险评估标准,严格控制防雷资质证的发放,并在网上进行公布。

(二)益阳雷击风险评估发展特点

1.以政策法规突破促进雷击风险评估服务发展。为响应《湖南省雷电灾害防御条列》,益阳市人民政府2012年底9月出台《益阳市防雷减灾管理办法》,规范进行雷电灾害防御。

2.强化自身业务能力加强学习让防雷中心技术人员都成为防雷方面的专家。

益阳雷击风险评估服务制约分析

(一)雷击风险评估服务质量不高是影响发展的最大隐患

1.防雷产品科技含量不高是制约雷击风险评估服务发展的主要因素。

2.防雷产品售后的滞后影响用户对防雷产品使用的效益。

3.防雷服务水平不高导致用户对防雷服务产生怨言。

4.防雷服务的手段不恰当,有的地方采用行政手段强制执行雷击风险评估,在社会上造成不良影响。

(二)法规政策的制约

雷击风险评估服务的支撑依据是《气象灾害防御条列》、《湖南省雷电灾害防御条列》,再者在这些条列以上法规中没有明确雷击风险评估服务的具体范围,由此带来了服务操作中的不便,许多应当进行雷击风险评估的易燃、易爆场所扣住条列中的不确定字词,而应进行雷击风险评估的建(构)筑物不进行雷击风险评估。

(三)专业技术和专业人才的制约

雷击风险评估在益阳还只是刚刚起步,很多面子材料上的功夫做的不是很到位,加上雷击风险评估服务专门的科研人才缺乏,没有“一流的人才”支撑,难以提供高水平的服务,严重制约着雷击风险评估服务的发展。

雷击风险评估发展的建议

(一)雷击风险评估服务的定位

1.雷击风险评估是气象部门的服务职责,而不是中介服务机构的服务项目。因此雷击风险评估做为气象部门的一项基本业务,不能因为某个机构企业具备从事防雷工作的资质就能从事雷击风险评估服务。

2.雷击风险评估是公共气象服务的重要组成部分。雷击风险评估做为一项总要的公共气象服务,其所需要的人员、科研、经费、培训等应纳入公共气象服务发展范筹;另外在服务中体现公共服务特色,加强对雷击风险评估的宣传和评估的技术含量,以加强公共气象服务在社会上的认可程度。

3.结合实际半公益服务半经济化运作。在行政审批上应当是在对方规范性文件规定需要办理雷击风险评估手续,应对其申请人补充相关手续,但不能以未办理雷击风险评估手续作为不予受理的条件,不得以强制手段威胁。

(二)雷击风险评估服务的提高

1.明确雷击风险评估服务的职责

气象主管机构与防雷中心在雷击风险评估服务中应当各自履行行政管理与技术服务职责,加强协调配合,共同做好雷击风险评估服务工作。

2.防雷技术现状

各级防雷中心是全地区雷击风险评估服务人才和技术的集中地,相对具备“技术雄厚、人才较多;设备齐全、服务周全”有能力足够人力和技术独立完成服务的建设项目和雷击风险评估服务。

五、结论

1.科学管理。首先要对各方面、各层次、各资源进行统筹考虑,加强雷击风险评估服务发展设计,制定雷击风险评估服务发展总体规划发展方案。其次,要做好发展方案的可执行性评估。三是要加强行政指导,通过目标考核、实施情况调研、建立评价机制等方式推进雷击风险评估的发展实施。四是建立科学高效的业务运行机制和管理模式。

2.完善法律法规依据。首先要根据益阳市雷击风险评估的发展形势,对雷击风险评估建立具有地方性特色的法律、法规,进一步细化雷击风险评估的法律规定,将雷击风险评估的管理形式、服务主体、服务程序等通过地方性法规或政府形式等加以确定,为雷击风险评估的依法发展提供法律保障。

3.加强技术力力量。首先,要从资金、技术人才培养上提供支持,把雷击风险评估服务作为一项气象公共服务的总要项目来抓。其次,要加强技术交流,可以与防雷产品研究单位等,一起开发一系列的雷评服务产品施行产品专供。再者,要加雷击风险评估服务从业人员的技术交流,做的好的单位要把好的经验和服务技术共享出来。

雷击风险评估篇3

关键词 雷击风险评估;管理系统;系统开发;雷击风险评估工具

中图分类号P429 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2011)41-0053-02

0 引言

国外已逐渐形成一套完整的雷击风险评估体系,制定了多项防雷技术标准和评估方法。在美、英、德等多国也都开发出了相应的雷击风险评估系统。但这些风险评估系统参考的标准技术方法比较复杂,结构庞大,而且大都建立在国外防雷工作经验基础上,没有能考虑到中国广袤大地的情况差异以及中国的国情,因此其体系和相应的评估系统只能被我们借鉴参考、学习,不适宜完全照抄照搬或全盘引用。目前在国内符合国家标准和评估规范的评估系统相对缺少尚且不够成熟。

《雷击风险评估管理系统》遵循最新颁布的雷击风险评估规范――《雷电防护第2部分:风险管理》GB/T 21714.2-2008 ,采用C#语言,结合国家气象局已组建的闪电监测预警网、谷歌GPS卫星定位地图等系统,建立起一套完善的雷击风险评估管理系统。该系统能实现雷击风险评估过程科学化、计算过程自动化、计算结果客观化。界面简洁、操作简单的系统,统一化的评估技术报告不仅提高了雷击风险评估工作的效率,还利于在各地区开展雷电风险评估工作。雷电风险评估系统的先进性和技术报告的严密科学性可以在全国范围内推广。

1 雷击风险评估管理系统功能模块和主要功能说明

《雷击风险评估管理系统》遵循规范的基础,结合实际风险评估工作的业务流程和特点设计,整个系统划分为方案管理、系统工具、文档管理、用户管理4个主要模块。

1.1 方案管理

1)原始评估记录:用户将要进行风险评估的对象的具体勘测数据如实记录入系统。对评估对象建立相应存储空间,并在需要时调出这些数据作为评估、对比等用途;

2)方案设计:对一个项目进行多种类型的风险评估,如单独对人身伤亡损失风险R1、公众服务损失风险R2、文化遗产损失风险R3、经济损失风险R4 进行评估,也可以对其任何一种组合进行风险评估;

3)效益分析:自动化生成的风险分量百分比的表格,各种风险所占总风险的百分比一目了然;提供了多种(最多3种)防雷整改方案的评估,并与原始评估结果对比,智能经济损失风险评估,自动判断采取的防雷整改方案是否合理。

1.2 系统工具

1)GPS定位地图:连接Internet,轻松找到被评估对象经纬度;

2)中国雷电监测预警网:多种方式实时查询全国各地雷电状态,显示详细的雷电资料和密度分布图;

3)中国防雷资料网:评估过程中随时查到所需技术资料;

4)雷电资料导入:将国家雷电监测预警网实时雷电资料数据导入系统;

5)字典维护:对风险评估过程涉及参数进行维护;

6)数据库维护:对当前系统所连接的数据进行备份或恢复操作。

1.3 文档管理

1)雷击风险评估报告模板:雷击风险评估报告模板;

2)雷击风险评估协议书 :雷击风险评估协议书。

1.4 用户管理

1)系统登录模块:负责验证各种用户身份,根据不同的用户权限决定其管理内容;

2)权限设置模块:此模块只有管理员才有权限,管理员可以根据情况对各栏目的属性进行基本的设置。

2 雷击风险评估管理系统的的实现技术

2.1 Client/Server 模式

C/S模式又称为客户机/服务器模式,是90 年展起来的一种主/从结构的分布式处理环境,它的特点是将应用分解为两部分:客户进程(Client Process)和服务进程(Server Process),即前台和后台。客户进程与用户打交道,一般运行在Microsoft Windows提供的GUI (Graphic Unit Interface)下;服务进程与数据库打交道,一般通过SQL(Structured Query Language)查询语言实现,前端是对用户的界面,后端是对数据库的处理。这种对信息分布式处理的模式大大减少了网间数据的传输量,处理速度快,并能高效实现资源共享。其结构如下:采用Client/Server 结构,Client 端只要将请求发给Server 端,而Server端在处理完请求之后,只是把结果返回给Client 端。实际上在网络传输的只有SQL 语句和结果数据。同时,Client 负责友好的界面与用户交互。而Server 专门负责数据库的操作、维护,提高了整个系统的吞吐量和响应时间。

2.2 数据管理系统SQL Server2005

Microsoft SQL Server2005 是由一系列相互协作的组件构成,能满足最大的Web 站点和企业数据处理系统存储和分析数据的需要。SQL Server2005 的客户/服务器提供了许多传统主机数据库所没有的先进功能。数据访问并局限于某些已有的主机数据应用程序。SQLServer2005 的一个主要优点就是与主流客户服务器开发工具和桌面应用程序紧密集成。可以使用许多方法访问SQL Server2005 数据库。

SQL Server数据库体系结构的核心是服务器,即数据库引擎。SQL Server 数据库引擎负责处理到达的数据库请求,并把相应的结果反馈给客户端系统。SQL Server 充分利用了可设置优先权的多任务、虚拟内存和异步I/O 功能。SQL Server 数据库引擎可在多线程内核上创建,这样在处理多个事务的时候可获得较高的性能。它包括的支持开发的引擎、标准的SQL语言、扩展的特性(如复制、OLAP、分析)等功能,以及像存储过程、触发器等特性。

SQL Server2005 数据库系统的服务器负责创建和维护表和索引等数据库对象,确保数据完整性和安全性,能够在出现各种错误时恢复数据。SQL Server2005 的客户端可完成所有的用户交互操作,将数据从服务器检索出来后生成副本,以便在本地保留,也可以进行操作。

由于SQL Server200_5 的强大功能,特别是其全文检索功能,支持从纯文本到二进制数据的检索,如 WORD 文档、EXCEL 电子表格等等,其文本性数据类型支持量相当庞大,因此系统中主要利用SQL Server 进行文本保存,方便查询和检索,同时为进一步扩展其功能奠定基础。

2.3 面向对象系统开发方法

面向对象(OO,Object Oriented)的系统开发方法,是近年来受到关注的一种系统开发方法。面向对象的系统开发方法的基本思想是将客观世界抽象地看成是若干相互联系的对象,然后根据对象和方法的特性研制出一套软件工具使之能够映射为计算机软件系统结构模型和进程,从而实现信息系统的开发。

3 结论

《雷击风险评估管理系统》的设计遵循最新颁布的雷击风险评估规范,结合评估工作的业务流程和特点,依据被评估对象的数据自动计算出评测结果,并提供多种措施方案对比可对其进行经济效益评估,以表格和柱形等多种形式图表的形式辅助用户做出最符合实际的方案决策。本系统操作简单、界面友好。系统实现雷击风险评估过程科学化、计算过程自动化、计算结果客观化。界面简洁、操作简单的系统,具有较强的实用性与通用性。

统一化的评估技术报告不仅提高了雷击风险评估工作的效率,还利于在各地区开展雷电风险评估工作。本系统的开发拓展了雷电防护应用技术的领域,项目完成并推广以后会提高本地区防雷中心科技服务水平,并对提高经济效益起到很大的推动作用。

参考文献

[1]GB 50057-94 建筑物防雷设计规范[S].

[2]GB 50343-2004 建筑物电子信息系统防雷技术规范[S].

[3]DB50/214-2006 雷电灾害风险评佑技术规范[S].

[4][美]Greg Riccardi.数据库系统原理[M].清华大学出版社,2002,11.

[5]李岩,张瑞雪.SQL Server 2005实用教程[M].清华大学出版社,2008,9.

[6]古乐,史九林.软件测试案例与实践教程[M].清华大学出版社,2007,2.

[7]刘波.信息管理系统中数据库安全实现方法[J].计算机应用,2005(10):77-78.

[8]刘志成.SQL Server 2005实例教程[M].电子工业出版社,2008,2.

[9]陈文宇,白忠建,吴劲,屈鸿.面向对象技术与工具[M].电子工业出版社,2008,9.

雷击风险评估篇4

关键词:图书馆 雷电 风险评估 风险控制

中图分类号:P446 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2015)06-0035-02

一、引言

据统计,全世界每年约有10亿次雷暴发生,每秒钟的地闪就有30-100次,平均每天发生闪电800×104次。庆元图书馆位于浙江省庆元县城区路。图书馆后侧有居民楼,并侧为该县主干道。平时人流量大,雷击图书馆或雷击图书馆附近都晚造成人员伤害。图书馆内馆藏40余万册,常年宽带网的中外文刊2000余种。鉴于雷击可能引起建筑物损坏、人员伤亡、电气电子设备损坏等多种事故,为最大限度减少和避免该类事故的发生,必须通过合理完善的雷击风险评估找出雷击风险,进而采取完善的防雷措施,本文的研究重点定位为对人员密集的公共场所的评估。

二、雷电活动规律分析

1.庆元县气候概况

庆元县气候属亚热带季风区,温暖湿润,四季分明,年平均气温17.4℃,降水量1760毫米,无霜期245夭。总的特点是冬无严寒,夏无酷暑。就局部而言,东、北部气温较之西南部和中部低,无霜期短,昼夜温差大。全境山岭连绵,群峰起伏,地势自东北向西南倾斜。北、东部为洞宫山脉所踞,山间盆地相对高度海拔600~800米,全县主峰百山祖海拔1856.7米,为浙江省第二高峰。全县暴雨期出现在4~10月,并受台风影响时有暴雨。全年平均雷暴日数为55天,属于山区雷电多发区。

2.庆元县雷暴活动特征

2.1地闪空间分布

根据浙江省闪电定位显示监测系统资料以及国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010版得到庆元县图书馆所在地5KM范围4年(2010.1-2013.12)平均地闪密度约为:Ng=5.5次、KM・a,该值作为本评估报告所采用的地闪密度。

2.2 雷电流强度

据统计显示庆元县的负地闪数远远多于正地闪数,占总数闪的94.59%,正地闪占了5.41%。正地闪的平均强度为46.14KA,7月份强度最大,为53.6KA,其次是2月份为51.5KA。发生负地闪最多的是8月。占总负地闪数的34.53%,而次多的6月份为20.59%。负地闪年平均强度为-14.48KA,其绝对值小于正地闪值。月平均负地次强度绝对值最大出现在11月,为-18.8KA。

3.图书馆的其它相关参数

庆元县图书馆区域土壤湿润,土质良好,土壤电阻率现场勘测值为33.3(Ω・m),取季节系数为1.2,则土壤电阻率ρ=1.233.3=40(Ω・m)。图书馆占地面积10000多平方米,整幢图书馆成最高层楼高31.8米,成阶梯型层高分布,分别为27.3米、22.8米、10.1米。图书馆周围无HV/LV变压设备,各种电源线及信号线均通过穿管埋地引入引出。

这个组合结果表明建筑物的风险主要是由于雷击建筑物的附近引起的。

三、图书馆防雷设计指导防雷

根据《建筑物防雷设计规范》GB50057-2010版),确定庆元图书馆为第二类防雷建筑物,应按第二类防雷建筑物要求采取防直击雷、防感应雷和防雷电波侵入等措施。

1)在屋顶易受雷击的部位装备设避雷带,利用结构柱内主筋作引下线,利用建筑物基础作统一的接地装置,要求接地电阻不大于1欧姆。

2)建筑物防雷类别按第二类防雷建筑采取防直击雷、防雷电波侵入措施。

3)图书馆及其机房、消防附属用户低压电源线路和信号线路均设置符合GB/T21714.4-2008的II级防护等级要求的保护。

经过对庆元县图书馆物理损失风险分量、生命风险分量和电子信息系统风险分量进行初步评估,确定了图书馆需防雷保护措施。

1.直击雷防护设计

根据《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010版),确定庆元图书馆为第二类防雷建筑物。

1.1接闪器的设计

在屋面设置由避雷短针、避雷带和避雷网格组合混合型接次器。避雷网可由屋面结构主筋组成,在整个屋面形成暗敷避雷网格。第二类防雷建筑避雷网格尺寸不大于10m×10m或12m×8m。为保持美观,避免生锈更换,避雷短针和避雷带及避雷带支撑架建议均采用不锈钢或热镀锌等耐腐材质。统一使用的材料规格为:避雷短针为φ12mm,避雷带为φ10m,支撑架截面积不小于48mm2,带高应不低于150mm,避雷带距建筑物外边沿女儿墙外边沿的水平距离不大于100mm。突出屋面的金属物体不少于两处与避雷带、网连接,放散管、排风馆应处于接闪器的保护范围。

1.2 引下线的设计

根据建筑物外部为钢筋混凝土构架或结构柱特性,利用柱内直径≥φ12mm对角四条主钢筋,或直径≥φ16mm 对角两条主钢筋或钢柱作为引下线,引下线钢筋应通长焊接,且应沿建筑物四周均匀对称布置,第二类防雷建筑引下线间距应不大于18m,第三类防雷建筑引下线间距应不大于25m,建筑主要阳角位应设引下线。

1.3接地装置的设计

应充分利用桩、承台、地梁内的钢筋作为自然接地体。对桩基,每桩利用结构主筋中对角两根主筋作为垂直接地体,各防雷引下线处的桩基均应被利用作为垂直接地体。利用承台、底梁的不少于两根主筋纵横焊接连通形成水平接地网,接地网网格平均尺寸不大于20m×20m或24m×16m。当基础地梁内无钢筋可利用时,应利用40m×40m镀锌扁钢在基础内敷设成接地网。水平接地体与垂直接地体应可靠焊接。在接地装置主要阳角处应靠近引下线设置接地电阻测试端子,距地高度不宜低于300mm,规格为-40mm×4mm热镀锌扁钢或50mm×50mm×50mm钢板,并设明显标志。

2.防雷电波侵入设计

2.1电力电缆、信号电缆防雷电波侵入

所有埋地入户的电力电缆、信号电缆所穿金属管道、电缆金属外皮,应在入户处进行接地。

2.2 入户公共设施防雷电波侵入

所有入户的公共设施金属管道,如金属给排水管、消防管道等应在入户处作总等电位连接并接至接地装置。

2.3等电位连接接地设计

2.3.1 总等电位连接接地设计

建筑各路电源入户处设总等电位接地端子,总等电位连接应将以下金属构件连接:进线配电箱的PE(PEN)母排、公共设施的金属管道、建筑物金属结构、电源进线SPD接地线及信号进线SPD接地线。

2.3.2局部等电位接地设计

将处于控制室或机房的同一系统的所有外露导电物建立一等电位连接网络,可采用S型等电位连接网络,并通过接地基准点ERP组合到共用接地系统中去形成SS型等电位连接。

2.4自动控制系统防雷击电磁脉冲设计

图书馆的自动控制系统主要由计算机网络系统、通信系统及显示组成。

2.4.1 电源线路防雷与接地要求

1)信息系统的配电线路设SPD保护,要求在总配电柜、分配电箱及为设备直接供电的配电盘内均设置SPD,逐级泻放雷电流。

2)应根据配电系统设备的耐压等级(Uw)选择SPD的电压保护水平(Up),一般情况下, Up≤80%Uw对于1类特殊需要保护的电子信息设备的耐冲击电压应低于500V(有些精密设备耐冲电压水平甚至低于60V)。

2.4.2 信号线路的防雷与接地要求

1)进、出建筑物的信号线缆,应选用有金属屏蔽层的电缆,或非屏蔽电缆穿金属管埋地敷设,在直击雷电防护区(LPZOA)或直击雷防护区(LPZOB)与第一防护区(LPZ1)交界处,电缆金属屏蔽层或金属管应做等电位连接并接地。

2)电子信息系统设备机房的信号线缆内芯线相应端口,应安装适配的信号线路浪涌保护器。

3)浪涌保护器的接地端及信号线路电缆内芯末使用的空线对应在控制端(或两侧设备端)做接地处理。

2.5 屏蔽及合理布线

屏蔽措施主要有:一、建筑物和机房的屏蔽;二、合理化布线;三、线路的屏蔽。对于建筑物和机房的屏蔽,所有与建筑物组合在一起的大尺寸金属件都应等电位连接在一起,并与防雷装置相连,如屋顶金属表面、立面金属表面、混凝土内钢筋和金属门窗框架;对于合理化布线,布置电子信息系统信号线缆的路由走向时,应尽量减少由线缆自身形成的感应环路面积,信号线缆与其它设施、管线的距离应符合GB50343-2004第5.3.3条的要求;对于线路的屏蔽,需要保护的信号线缆,宜采用屏蔽电缆或穿金属管敷设,屏蔽层或金属管两端应接地,并在通过雷电防护区交界处做等电位连接,当系统要求只在一端做等电位连接时,应采用两层屏蔽,外层屏蔽按前述要求处理。

2.6 接地

对于电子信息系统的接地,经历了独立接地、联合接地和共用接地三个阶段。独立地网虽然在一定程度上抑制了干扰,但于设备的安全并不可靠,因为雷击时防雷地、交流工作地、安全保护地、信号工作地(逻辑地)、屏蔽接地等各接地体之间也会产生很高的电压差,造成地电位的“反击”,从而损坏设备,甚至威胁人身安全。现行国家规范入国际规范中均提倡共用接地系统,即(构)建筑物防直击雷接地、交流工作地、保护地(PE线)、计算机机房设备接地(信号地、保护地、防静电接地、屏蔽接地)等应共用一个接地体,以避免雷击时同一个设备的不同接地之间出现电位差,以保障设备及人身安全。对于本项目,应利用防雷接地装置作为的自动控制系统的共用接地装置,系统的交流工作地、直流工作地、保护接地、防静电接地均应与防雷接地共用,接地电阻不大于1Ω。

2.7 静电防护

机房内采用的活动地板可由钢、铝或其它阻燃材料制成,活动地板表面应是导静电的,严禁金属部分。容易产生静电的活动地板、饰面金属塑板墙均采用导线布成泄漏网,并用干线引至防静电接地端子。玻璃隔墙的金属框架同样用静电泄漏支线连接,并且每一连续金属框架的静电泄漏支线连接点不少于两处。单元活动地板的系统电阻应符合现行国家标准《计算机机房活动地板技术条件》的规定。

四、雷击风险评估

1.雷电时空分布特征

根据1980至2010年30年间地面站雷暴观测资料,庆元县30年年均雷暴日为55天,属于雷电多发区。

图书馆所处区域闪电的高发期集中在4月―10月,达到全年闪电总数的81.3%,地闪日均活动规律上看,以08时和20时为日界,白天与夜间总地闪发生百分率分别为68.38%和31.62%。从各时次来看,16时总地闪电的百分率最大为9.52%。13―20时总地闪百分率累计为58.38%。从图书馆所在地5Km范围内出现过的最大雷击电流为168.4KA,100%雷电流在200KA以下。

庆元县图书馆所在地5Km范围4年(2010.1―2013.12)平均地闪密度为:Ng=5.5次/Km2・a 该值作为评估报告所采用的地闪密度。

2.雷击风险

雷击风险主要贡献来自于:雷击建筑物物理损害风险、雷击建筑物内部系统故障风险、雷击建筑物附近引起的内部系统故障风险,而雷击建筑物内部系统故障风险、雷击建筑物附近引起的内部系统故障风险占主要风险。要降低雷击风险必须采取合适的措施将雷击建筑物内部系统故障风险和雷击建筑物附近引起的内部系统故障风险降低。根据GB 50057―2010版,庆元图书馆应按第二类防雷系统建筑要求采取防直击雷、防感应雷和防雷电波 侵入等措施降低雷击风险值。采取措施后雷击风险在允许的范围内。

结语

雷击风险评估篇5

关键词索道防雷设计;雷电入侵途径;风险评估;白云山旅游景区;河南嵩县

由于多种原因,洛阳市大多数旅游景区的防雷设施很不完善,有的景点根本无任何防雷措施,防雷减灾意识淡薄。若洛阳市的历史文物、旅游资源因雷击而损毁,或引起人身伤亡事故,将严重影响该市“中国优秀旅游城”的声誉和旅游事业的发展,后果不堪设想。因此,为保障景区安全,依法加强旅游景区防雷减灾工作已迫在眉睫。现针对白云山旅游景区索道概况,评估其雷击风险,并将其防护措施总结如下。

1景区及索道概况

白云山位于河南省洛阳市嵩县西南部伏牛山原始林区,属暖温带向亚热带过渡区,是国家森林公园、aaaa级景区、伏牛山世界地质公园、部级自然保护区,被誉为“中国最美的地方”。总面积168km2,地跨长江、黄河、淮河三大流域,平均海拔1 800m,1 300m以上的山峰有103座。嵩县年平均雷暴日数为30d,最高雷暴日数可达46d,属多雷区。近几年随着全球气候变暖,各种灾害性天气频繁发生,并且呈逐年上升趋势,每年因雷击造成的财产和人员伤亡不断增加。嵩县白云山索道,位于白云山国家森林公园九龙瀑布游览观光区,总长545m,垂直高度差246m,设8个迂回塔架、驱动站房、迂回站房。驱动站房位于海拔高度1 363.4m处,长17.64m、宽10.78、高6.64m,钢架结构,彩钢瓦屋顶。迂回站房位于海拔高度1 117.4m处,长16m、宽9.5m、高6.64 m,钢架结构,彩钢瓦屋顶,站房外设不锈钢护拦人行通道。始建于2005年9月,并于2005年10月投入使用。供电方式采用tn-c系统,距驱动站房200m处,使用铠装电缆埋地引入,并自备柴油发电机2台。

2索道遭受雷击入侵的主要途径及类型

一是损害源。雷电流是根本的损害源,损害源根据雷击点的位置可划分为:雷击驱动、迂回站房;雷击驱动、迂回站房附近区域;雷击索道;雷击索道附近区域。二是损害类型。有生物伤害、物理伤害、电气和电子系统失效等[1,2]。三是损失类型。包括人员生命损失、服务设施损失、公众服务损失、经济损失(服务设施以及服务中断的损失)等。

3雷击风险评估

3.1评估依据

该项目的雷击风险评估采用嵩县年雷暴日数为30d的气象数据,根据有关标准:《iec61662雷击损害风险评估》《iec60364建筑物的电气设施》《iec60479人畜的电感效应》《iec61024建筑物防雷》《iec1312雷电电磁脉冲的防护》《gb50057-1994建筑物防雷设计规范》《ga173-1998计算机信息系统防雷保安器》等进行评估。

3.2综合系统检测

2009年5月,嵩县防雷检测站派出3名技术人员,对嵩县白云山索道的驱动站房、迂回站房、迂回塔架、围护栏杆、迂回钢索、吊箱、供电系统的接地、接闪、分流、屏蔽、等电位措施进行了综合系统检测,检测结果如表1所示。经检测,嵩县白云山索道的直击雷防护、屏蔽、等电位连接、分流等措施,符合gb50057-1994技术标准。根据gb50057-1994技术规范,嵩县白云山索道的防雷保护级别为ⅲ级。

4防护措施

一是应充分运用接闪、屏蔽、等电位连接、分流等防雷技术措施对嵩县白云山索道进行雷电综合防护。二是组建由各旅游景区单位分管安全的领导组成的防雷减灾安全检查领导小组,定期配合当地防雷减灾管理机构对各单位进行防雷设施的专项安全检查;各景区必须建立防雷安全管理制度,必须将防雷安全检查列入景区安全检查的主要项目。三是景区新建工程的防雷设施设计未经当地防雷减灾管理机构审核通过的不得开工;防雷设施竣工资料不完整的,其建筑工程不得通过竣工验收;建筑工程未取得防雷设施合格证的不得投入使用、房产管理部门不得予以办理房产证。四是针对洛阳市每年均有人员在野外作业时遇雷击身亡的情况,建议在景区设置避雷亭,作为人们旅游休闲遇雷暴时的紧急避难场所[3,4]。

5参考文献

[1] 王新友.泗水县景区综合防雷对策探讨[j].山东气象,2009,29(1):40-42.

[2] 陈益梅,陈承滨,陈州川.清源山南台岩·天湖景区综合雷电防护设计[j].福建建材,2009(1):41-43.

[3] 王利军,王扭过.谈黄山景区山顶建筑物的防雷设计[j].建筑电气,2000(3):33-34.

雷击风险评估篇6

【关键词】日喀则;雷电灾害风险评估;体系构建

中图分类号:S761 文献标识码: A

一、雷电灾害风险评估概述

雷电灾害风险评估是以实现系统防雷为目的,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产生后果的严重程度进行分析计算,做出科学合理的风险评估,提出相应技术防范措施,达到防御和减轻雷电灾害损失的目的。 雷电灾害风险评估是研究系统性防雷和区域性防雷的技术支持,是准确定位防雷建(构)筑物类别及合理设计防雷工程技术方案的必然要求。通过雷电灾害风险评估可为评估对象提供雷电防护的科学设计、灾害风险控制、经济投资、应急管理等方面服务,保证防雷工程安全可靠、技术先进、经济合理。雷电灾害风险评估是开展综合防雷的必经程序,也是实现科学防雷的必要条件。

二、日喀则地区的雷电灾害情况

雷电灾害是“联合国国际减灾十年”公布的最严重的十种自然灾害之一。近年来,随着经济社会发展和现代化水平的提高,特别是信息技术的快速发展,城市高层建筑物日益增多,雷击事故逐年增多,雷电灾害危害程度和造成的经济损失及社会影响也越来越大。日喀则是雷电灾害多发区,年雷暴日数高达65天,最多时达到80天,每年由于雷击造成的人员伤亡和财产损失非常严重。根据1984年到2013年30年的雷暴数据显示,日喀则地区的雷雷暴高发区集中在6、7、8、9四个月,而1、2、3、进而10、11、12月则基本上没有雷暴日数。2013年日喀则市的雷暴天气比2012年多20天,6、7、8和9月的雷暴天数分别为14天、20天、13天和11天,日喀则地区是雷暴的高发区。而电灾害风险评估是雷击风险处理和灾害防治的前提和基础。因此,应该坚持“预防为主、防治结合”的方针,严格按照防雷减灾工作的有关法律法规规章要求,切实落实防雷减灾职责和雷电灾害风险评估等管理制度,保障人民生命财产安全

三、日喀则地区雷电灾害风险评估体系构建

(一)日喀则地区雷电灾害风险评估原则

(1)认清评估对象,选择符合其适用范围的评估标准。这要求在做风险评估时应该根据评估对象而有针对性的处理问题。

(2)评估方法和评估标准要及时更新。由于各种技术和产品的更新与发展更加日新月异,滞后的评估方法和标准是不能满足社会需求的。特别是LEMP危害逐渐占据主导地位时,通信、电子和网络等行业的发展给雷电灾害风险评估提出了很多需要解决的问题。

(3)抓住风险评估的两个关键因素,即评估结构(评估体系)和评估指标(评估参数)。

(4)雷电灾害风险评估要以风险(损失)为中心,而不是以风险的来源为中心。这是因为雷电灾害的来源与损失相比而言是很难准确确定的。同时要尽量避免重复性计算或遗漏性计算。

(5)风险是对于不同的评估主体(评估者)是具有不确定性的,风险评估应该考虑评估主体的风险偏好。

(二)日喀则地区雷电灾害风险评估的流程

一般而言,评估工作应该按照一定的工作流程来执行。第一,确定评估对象;第二,明确评估范围;第三,选择评估标准,包括评估体系、评估指标及其基准值;第四,确定评价方法包括评估公式;第五,收集信息,进行评估;第六,提供评估结论包括评估等级,并提出适当的对策与相应的措施。

在开展一项评估工作时,需要对所做的评估在宏观上形成一个清晰的概念模型,目的是为了在评估过程中紧紧抓住中心问题而不致于迷失方向。作为评估主体的评估者(防雷工程师和防雷用户),以评估对象(建筑物或服务设施)为中心,选择合适的评估标准,确定有效的评估方法,把工作重点放在评估因子的分析与计算上,目的是得出全面而准确的评估结论,同时按照一定的评估级别来提出适当的防护措施。

(三)评估标准

1.QX3-2000风险评估

QX3-2000是气象信息系统雷击电磁脉冲防护规范,其中风险评估的适用范围是由雷击电磁脉冲(LEMP)对气象信息系统造成损失的风险的评估。该标准中风险评估的中心是确定年平均直击雷次数N和年平均允许雷击次数Nc。建筑物的年平均直击雷次数N,N=k*Ng*Ae,Ng=0.024*Td1.3。

2.ITU-T K.39

ITU-T K.39是由国际电信联盟的,其名称为通信局站雷电损坏危险的评估。该标准的主要内容包括标准适用范围、危险程度的决定因素、损失、评估原则、有效面积的计算、概率因子、损失因子和可承受风险(允许风险)等。

3.IEC61662和IEC62305

IEC61662和IEC62305是国际电工委员会的两个防雷技术标准,其中IEC61662(雷电灾荒风险评估)是专门针对雷电灾害风险评估的标准。IEC61662的适用范围是地闪雷电对建筑物(包括其服务设施)造成的风险的评估。

在IEC61662中,风险是指雷电对建筑物和服务设施造成的年度可能损失。与雷灾损失正好对应,雷灾风险分为R1、R2、R3和R4等4类。R1是人身伤亡风险,R2是公共服务风险,R3是文化遗产风险,R4是财产经济风险。每一类风险分别由公式R=N*P*D来计算,其中R是雷灾风险,N是年危险性雷击次数,P是每次雷击造成损失的概率,D是平均相对损失。雷灾允许风险Ra是指雷电灾害评估标准或评估主体能够允许的风险水平。雷电防护的目的就是降低雷灾风险到雷灾允许风险,即R≤Ra。当雷灾损失有多种类型时,要求每种类型都满足R≤Ra这个条件。在建筑物风险评估时,要求实现两个目的,即确定建筑物雷电防护的必要性(针对于人身伤亡风险R1、是公共服务风险R2和是文化遗产风险R3)和确定建筑物雷电防护的经济效益(针对于财产经济风险R4)。

(四)评估体系构建

在前面分别对QX3-2000、ITU-T k.39和IEC61662 与IEC62305等雷电灾害风险评估的三大系列标准做了全面的分析和比较。可以看出,在评估建筑物及其服务设施的雷灾风险是,使用IEC61662与IEC62305标准来进行雷电灾害风险评估应该是正确的选择。

IEC61662标准的评估体系是常用的评估体系。评估体系是一个完整的评估系统,也可以用评估框架来表达。要正确的运用IEC61662标准的评估体系来进行雷电灾害风险评估,就应该准确和完整的理解它。在此,分别采用分析法和综合法对雷电灾害风险评估体系做具体说明。雷电灾害风险评估体系从雷电灾害风险评估的结果出发,反向推出需要提供的条件和参数。为了得到风险R,需要计算年雷击次数N、雷灾概率P和雷灾损失D等3个基本量。要计算N,就要知道有效雷击面积A和落雷密度NG,而NG可以由当地的雷暴日数Td利用一定的公式求得。同理,P可以由Ph、Pf和Po来计算,D可以由各类雷灾损害δ来求得。

四、结论

以IEC61662标准为基础的雷电灾害风险评估,是一套完整的评估系统,通过详细的分析与说明。风险是不可逃避的,风险评估是认识和评价风险的有效手段。雷电灾害风险评估应该遵循5个基本原则,按照一定的工作流程进行评估,同时需要熟悉评估的概念模型。对相关的评估标准做了分析和比较,以IEC61662的评估标准为中心,使用综合分析法对建筑物风险评估体系进行总结,得到雷电灾害风险评估体系。

参考文献:

[1]王培德.雷电灾害风险评估方法标准分析[J].现代建筑电气.2011(03)

雷击风险评估篇7

1.1风险评估原则

1)在评估时应当对评估对象充分了解,评估标准也要与其适用的范围符合。也就是说,在风险评估时,我们需要根据具体问题具体分析,根据对象采取适当的方式对其进行处理。

2)评估的方式与标准一定要根据现实情况不断更新,科技与产品的发展极为迅速,如果采用落后的评估方式与评估标准,会使得结果不如人意。特别是雷电电磁脉冲(LEMP)的危害逐渐占据主导地位时,通信、电子和网络等行业的发展给雷电灾害风险评估提出了很多需要解决的问题。

3)在评估是一定要对评估结构与评估标准进行仔细的斟酌与探讨,因为这是影响风险评估的两个重要因素。

4)在评估雷电灾害风险时,应当注重评估风险,而不是注重其来源。雷电灾害的来源比较难评估,不如评估损失实用。也要注意不要重复计算,或者在计算时有所遗漏。

5)对于不同的评估主体来说,风险评估往往需要考虑的因素很多,所以标准并不是唯一的,因此我们应当重点对评估主体的风险进行评估。

1.2雷电风险评估方法

在评估雷电灾害时,如果评估方式运用不恰当,会对风险评估的每个环节造成影响,最终使结果与实际发生偏差。因此,在评估前应当对系统有一个完整的了解,然后采取恰当的方式进行风险评估。我们可以将风险评估的方式划分为三大类,分别为定量风险评估,定性风险评估,还有综合风险评估。IEC62305评估程序便是以定量风险评估为基础方法的程序,这个程序会针对评估对象的所有潜在风险因子进行分析,计算出准确的风险分量,然后对比我们可以承受的风险值,在精确比对后来确认评估对象是否需要实行雷电防护,如若其需要保护,程序也会计算出其需要的雷电保护等级。防雷工程对于建筑施工是极为重要的,现代化的建筑设施应当重视雷电灾害风险评估,在工程设计和施工前期就应当做好防雷工程设计。这样可以将过去针对建筑物的全面雷电保护方式彻底淘汰,对建筑物采取雷电保护的设计与建造,将薄弱部分保护,让雷电防护更加完善实用,是精细化雷电保护的主要目的。

2地理与气候

日喀则江孜县,位于自治区南部,地处冈底斯山与喜马拉雅山之间,地势南北高,中西部低,距拉萨南约230公里处,距日喀则东约100多公里处,平均海拔4000米左右,全县总面积3800平方公里,年楚河两岸为峡谷地带,最高海拔为7191米,江孜县境内有年楚河经过,年楚河由日喀则地区康马涅如藏布江和江孜龙马河汇聚而成,流经康马等4县后汇入雅鲁藏布江。从地理上看很重要,和拉萨、日喀则形成三足鼎立,是通往亚东、印度大吉岭的交通枢纽,从气候上看,属高原季风半干旱气候。江孜县干湿季节分明,夏季雨水充沛集中,温暖湿润,冬季干冷,日照充足,太阳辐射强烈,日温差大而年温差小,无霜期短。年日照时数3189.8小时,年无霜期110天左右,年降水量291.1毫米,年平均气温4.7℃,雨热同季,光温配合好,便于种植。自然灾害主要有雷暴、干旱、山洪、风、霜、冰雹等。据全国雷暴日统计表可知,年平均雷暴日78.8[天/年]属于强雷暴区。由于此县每年都会发生因雷击而造成人员伤亡、火灾、停电、信息系统毁坏等事故,严重威胁着江孜县公共安全和人民生命财产安全,因此,加强防雷减灾安全工作显得更为紧迫和重要。

3现场勘测

3.1建筑物概况

自治区日喀则地区江孜县行政楼始建于2000年,建筑面积184平方米,大楼长24米,宽8米,高10米,分上中下三层,是混凝土结构,行政楼的东面为农田,南北是民房和商铺且都是二层左右,西面为马路,大楼在旷野中成孤立的,僵住屋里面均有办公区,计算机中心,档案馆,一楼两边为计算中心和档案馆,机房地板为油布,内设20几台电脑,电话线与电力线均无安装SPD,电力线有空气开关,机房无屏蔽措施,档案馆无消防工具,人流量少,内部有电力线和电话线同样没有安装SPD,二、三楼为办公区相对人员较多,办公所配有的电脑没有特定的防护措施,行政楼入口处与草坪下雨天无久停留人员,前面种种不足情况已经严重威胁到工作人员的安全和财产损失,为了用最少资金达到最好的效果将雷击损失降到合理范围因此做了此次风险评估,县行政楼是县政府综合管理全县经济建设和社会发展事业,主管县政府日常政务工作,实施行政指挥、监督,公共服务和综合协调的职能部门,是整个县政治、经济、社会发展的中心。因此建立政府楼,并对它进行雷击防护是很有必要的。

3.2建筑物内部装置

建筑物防雷装置情况:

3.2.1防直击雷装置

建筑物设计有完善的防直击雷装置,并利用建筑物框架结构柱筋做引下线,接地电阻小于等于4.0Ω

3.2.2电源线路布置

供电系统为:TN-C-S,电源线缆设计由300米外变压器架空接入楼内。

3.2.3信号线路布置

信号线设计200米埋地进入,所有进入机房的信号线在入户处没有安装信号避雷器。

4结论

雷电风险评估是一项意义重大但又比较繁琐的项目,本文按照新规范IEC62305-2对建筑物雷击风险评估的做法进行了一些尝试性的研究,重点放在雷击风险分量的计算上,首先根据具体情况分析出评估过程中所要考虑的风险分量,并计算出了风险分量来与风险允许值进行比较,由于风险值不在许可的范围内,就对火车站的防雷措施做了改善,然后重新计算和比较,最终得出了采取防雷后会经济上节约的结论。这样的评估流程可以作为建筑物雷击风险评估的基本流程,但要真正评价一座建筑物及其内部系统的防雷电闪击的能力,做到万无一失,光靠这样一个简单的评估体系还是远远不够的,还需要对评估过程中的各项因素做更进一步的细致分析,这些有待今后进一步的研究和探讨。

雷击风险评估篇8

关键词:煤气站,雷电灾害,风险评估,人身伤亡损失,经济损失

Abstract: the ceramic enterprises belongs to the gas station in flammable and explosive place, according to the China meteorological administration order 20 the lightning protection and management method ", we must carry on the lightning disaster risk assessment. This paper expounds the EnPingShi JingYu ceramics Co., LTD. Of the gas station lightning disaster risk assessment process, personal injury respectively loss risk and economic loss risk estimate and concluded, and explains how to ceramic enterprise gas station for lightning disaster risk assessment.

Keywords: gas station, lightning, risk assessment, person casualties loss, economic loss

中图分类号:S761.5文献标识码:A 文章编号:

引言

自2007年开始,恩平市陆续引进新建了多家陶瓷企业,每个陶瓷企业厂区都达到数万平方米。厂区建有煤气站、窑炉车间、抛光车间、球磨车间、喷雾塔、办公楼、宿舍楼等等。这些陶瓷企业都是恩平市内的大型建设工程,煤气站更属于易燃易爆场所,因此,做好陶瓷企业厂区的雷电灾害风险评估工作是我们义不容辞的责任。因评估建筑物太多,本文仅以恩平市景瑜陶瓷有限公司煤气站为例,说明陶瓷企业煤气站的雷电灾害风险评估。

1 相关数据采集

1.1煤气站工程概况

恩平市景瑜陶瓷有限公司位于沙湖镇蒲桥工业区,厂区场地为山丘地带。总平面布置如图1:该煤气站总用地面积3028.5m2 ,设有煤气站房(内安装有5台煤气发生炉)、机房、电房、储气柜、煤气输送管道等。煤气站房长45m,宽12.5m,高28.4m,人员大多在煤气站房内操作;电房长35m,宽14m,高6.5m;周围有其他车间、厂房等,高度都未超过煤气站房的高度。供电线缆采用埋地屏蔽电缆,长约22m.,线缆间有变压器;场地全部为混凝土硬化,地面下无绝缘层;储气柜如发生爆炸会对周围造成巨大破坏。

1.2 雷闪密度分析

从地理位置信息图上的方位可知,以该区域为中心,提取广东省雷电信息监测网3km范围内10年(2000~2009)的雷电资料,并对其进行统计分析,将结果作为雷电基础参数。3km范围最大雷电流强度(99%)82.6kA,即99%地闪的电流强度小于82.6 kA。3km范围平均雷电流强度 32.15kA; 5km范围最大雷电流强度(99%)98.2kA;5km范围平均雷电流强度 31.2kA。3km范围内平均地闪密度:Ng=7.8796次/年・km2。

雷击大地密度 Ng 是每年每平方公里雷击大地的次数,根据恩平市气象台近30年资料的统计:Td=76天/年,根据GB/T21714.2-2008计算恩平市地区的Ng:Ng=0.1・Td=7.6(次/年)。计算值小于省雷电监测网8年的监测值7.8796次/年,Ng取较大值,故Ng=7.8796次/年・2。

1.3 土壤电阻率堪测计算

到煤气站现场进行勘测,并对采集到的土壤电阻率进行处理,取多次测量平均值,ρ=268.6Ω.m。

2 雷击灾害风险评估计算

2.1雷击灾害风险组成

对每种不同类型的损失(L1至L4),其相关的风险R(R1至R4)是不同风险组成部分RX(RA、RB、RC…)的总和。每个风险组成部分RX取决于:年平均危险事件次数NX, 损害概率PX,损失率LX ,即RX=NX×PX×LX (X=A,B,…)

2.2煤气站房人身伤亡损失的风险估算

2.2.1 年平均危险事件次数

建筑物年预计平均雷击危险次数NX与建筑物的等效截收面积、年预计雷击次数及位置影响因子有关。由上述可知,年预计雷击次数Ng取7.8796次/年・2。煤气站房的等效截收面积可由公式:Ad = LW + 6 H (L + W) + 9(H)2=45×12.5+6×28.4×(45+12.5)+9×3.14×28.42≈33165.4m2。同理可计算出邻近建筑物电房的等效截收面积Ad/a≈3595.6m2。Am为距煤气站房250m范围所包围的面积:Am= LW+2×250×(L + W) +×2502=45×12.5+ 2×250×(45+12.5) +×2502=225662.0 m2。雷击电源线、电话线、电视信号线的截收面积为:Al1=Al2=Al3=(Lc3(Ha+ Hb))=272.6×(223×(6.5+ 28.4))=-1365.5(结果为负时取零),Lc为从建筑物到第一个节点之间的服务设施线路长度,这里取22m,Ha为服务“a”端建筑物的高度,这里指电房的高度6.5m,Hb为服务“b”端建筑物的高度,这里指煤气站房的高度28.4m。雷击电源线附近大地的截收面积为:Ai1=Ai2=Ai3=25 Lc=25×272.6×22=9081.0 m2

2.2.2 雷击损害概率

雷击建筑物因接触和跨步电压导致人畜遭电击的概率为PA,由于现场勘察煤气站房无相应保护措施,故PA取1。雷击建筑物导致物理损害的概率PB与LPS防雷级别的对应关系,可由现场未采取防雷措施取1。雷击服务设施导致人畜伤害的概率PU取决于服务设施屏蔽层的特性、所连内部系统的冲击耐压、通常所用防护措施(如围栏、警示牌等)以及在服务设施入户处是否安装有SPD。当未按GB/T21714.3-2008的要求安装SPD作防雷等电位连接,PU等于PLD。因为无SPD,故取PU=PV= 1。

2.2.3损失率的评估

损失率是指特定类型损害造成的平均损失量与被保护对象的总价值之比值。当难以确定Lt,Lf和Lo值时可取其典型平均值。人身伤亡损失L1的各种实际损失率受建筑物特性的影响,煤气站房为混凝土地面,ra=ru=0.01,煤气站是一个具有爆炸危险的地方,任何情况下rp取1,rf取决于火灾危险程度,取0.01,人员在站房内活动Lt取典型值10-4,煤气站房为工业建筑物,Lf取0.05,煤气站发生爆炸时对周围或环境构成威胁,其增长因子hz取20,

2.2.5选择防护措施

当选择以下措施对煤气站房进行保护:按第二类防直击雷设计方案,利用天然基础作接地体,利用柱筋作引下线,混凝土天面安装避雷带和明表避雷网格;安装了比LPLI的要求性能更优的SPD(具有更高耐流能力或更低电压保护水平等)措施时。由上可知,采取相应防雷措施后R1=1.7×10-6

3 评估结论及建议

根据GB/T21714.2-2008和QX/T85-2007标准,通过对数据的计算及比较可知,煤气站房人身伤亡损失风险的主要影响分量是RB;而煤气站房经济损失风险的主要影响分量是RB、RM、RC。RB是建筑物内因危险火花放电触发火灾或爆炸引起物理损害的风险分量,RC和RM分别是雷击建筑物和雷击建筑物附近因LEMP(雷电电磁脉冲)引起内部系统故障的风险分量。分析后最终确定:煤气站房应选择保护级别为I级或更加优越的防雷措施,整个煤气站的防雷设计及施工,应充分运用接闪、屏蔽、等电位、接地、分流等防雷技术进行综合防护,施工时应严格按照规范对LEMP防护的相关规定进行施工,以尽量减少其带来的灾害风险。

参考文献:

[1]GB/T21714.2-2008雷电防护 第2部分:风险管理[S]

[2]QX/T85-2007雷电灾害风险评估技术规范[S]

上一篇:气象灾害范文 下一篇:审计风险控制范文