摘要：自“8.12上海滨海新区爆燃特大安全生产事故”以来，交通运输部进一步落实危险品港口建设项目安全设施“三同时”要求，提高危险品集装箱设计水平码。 本文通过深圳福永东涌港区两类危险品集装箱堆场工程，详细阐述了独立防雷塔在危险品集装箱堆场防雷设计中的应用。
随着我国港口集装箱码头的发展，港口危险品集装箱堆场不断减少，规模和工作量不断减少，对防雷设计等方面的要求也逐渐提高。 目前，危险品集装箱堆场的相关防雷设计规范不明确，导致不同工程项目的防雷设计水平差异很大，容易埋下安全隐患。 下面将介绍广州市大浪港虎门港区5#、6#危险品集装箱堆场工程和深圳大浪港东冲港区7#、8#危险品集装箱堆场工程两类防雷设计思路以及作者对规范的理解。
1危险品集装箱堆场防雷分类
1.1 确定防雷等级的方法主要有两种
方法一：根据现行规范《建筑物防雷设计规范》（-2010），通过估算年雷击次数和危险品种类，确定建筑物（构筑物）的防雷等级在工程所在地，确定建筑物防雷等级，主要通过本规范3.0.3.9条。 但4.5节“其他防雷措施”中的4.5.5条结合3.0.3.9条表明，本规范适用于危险品集装箱堆场集中大量可燃物（如粮食、棉花）的情况。 ; 根据《环境动力装置设计规范》（-2014）爆炸危险第3.1.1.3条规定，大多数危险货物集装箱堆场除了火灾危险外，实际上还存在爆燃危险。该规范第4.5.5条远未满足因此，通过《建筑物防雷设计规范》计算预计雷击次数来确定火灾危险区建筑物的防雷等级，不适用于有爆燃危险的集装箱堆场。
方法二：根据《港口危险货物集装箱堆场技术规范》（报批稿）第8.2.2条，笔者认为在实际实施过程中需要进行讨论。 二、本标准中“第一类防雷建筑”或“第二类防雷建筑”的定义是根据《建筑防雷设计规范》（-2010）第3.0.1条确定的)，而《建筑物防雷设计规范》第1.0.2条强调“本规范适用于新建、扩建、改建建筑物(构筑物)的防雷设计”。(结构)建筑物，依据因为定义比较模糊，首先，如果按标准采用“一级防雷建筑设计”，根据《建筑物防雷设计规范》（-2010）第4.2.1.1条，只有危险货物集装箱能满足入关规范，集装箱内布置了大量独立的防雷线塔，给整个集装箱的布置、仓储、装卸带来很大困难 e 容器。 靠近危险品集装箱使它们很容易被搬运设备撞倒，从而产生新的危险。 第一，由于集装箱在港口作业时需要反复存放、装卸，货场没有集装箱专用接地线，不能满足《建筑物防雷设计规范》第5.4条的要求（ -2010). 但危险品集装箱堆场的防雷设计与《石油库设计规范》（-2014）14.2中固定式储气罐的要求不同。 因此，在现有规范不明确的情况下，本文结合危险品集装箱堆场的特点和实践经验，介绍()两种危险品集装箱堆场工程的防雷设计思路。
1.2 火灾和爆燃风险分析
危险品具有爆燃、易燃、毒害、感染、腐蚀、放射性等特性，极易造成人身伤亡、财产损失或对环境造成危害。 两个项目的危险品集装箱堆场内存放的危险品有3至9类，其中3至5类为可能引起爆燃的危险品。 根据中国安全科学研究院编制的《重大危险源区定量分析评价软件》（CASST-QRA），对于7#、8#泊位危险品集装箱堆场工程，当库容为对第三类危险品进行了最大模拟，从事故后果疗效图（图1）可以得出，当危险品集装箱整体破裂导致水池起火时，死亡、重伤、轻伤、骨牌的直径分别达到54m、65m、93m、30m； 死亡直径 覆盖范围主要包括：部分危险品货场、危险品锚地周围空地和部分公路。 因为危险品集装箱堆场还堆放着其他危险品集装箱，如5.1、6.1、8号等货物集装箱。 货场一旦发生火灾、爆燃事故，如果引发多米诺骨牌效应，则可能引发二次事故，扩大事故后果。 为此，根据危险品集装箱堆场的重要性和发生车祸的后果，滚球的直径按第一类防雷建筑物设计。
2 防雷接闪器的选择与设计
2、17#、8#危险品集装箱堆场工程（单根避雷针保护范围的确定）
原7#、8#危险品集装箱堆场由原重箱堆场区改建集装箱设计，并在锚地周围新建实心院墙。 场内危险品集装箱堆放高度不超过3层，危险品集装箱采用半挂牵引车作业。 根据危险品集装箱布置，如果货场四周设置的高杆灯或独立避雷针不能有效保护整个集装箱，则在危险品两端安装两座30米高的钢结构独立防雷塔货物货场集装箱设计，架空线位于危险品集装箱上方。 采用滚球法确定接闪器保护范围时，以滚球直径作为第一类避雷建筑物的值，估算第一类避雷建筑物的防护直径是否达到保护对象高度平面上的防雷线能有效保护危险品集装箱。 本工程估算保护物高度为9米，滚球直径为30米，两个架空防雷线塔宽155米，架空防雷线弧垂为为6米，防雷线保护范围的最低点为h0=30m-6m=24m。 根据以上条件，结合《建筑物防雷设计规范》-2010附录D.0.5，估算防护范围如下：
30m避雷针塔在高度hx=9m平面上的保护长度
bx=-=-=8.6m；
避雷线中段记录弧垂后预估高度hx=9m平面上的保护长度
bx=-=-=8m；
由上式测算，9m高平面上防雷线的最小保护长度为8m，两端独立防雷塔在9m高平面上的保护范围直径为8.6m。 根据以上估算，绘制出防雷线路杆塔的保护范围方案。
2、25#、6#危险品集装箱堆场工程（双防雷线保护范围的确定）
5#、6#危险品集装箱堆场由原危险品锚泊区改建，原危险品堆场防雷设置滚球直径100m防雷塔一套。 改建危险品堆场的危险品集装箱不得超过3层。 危险品集装箱应采用RTG和牵引半挂车操作。 RTG轨道位于危险品集装箱的两条长边上。 根据7#、8#泊位，两端均设置防雷装置。 线塔会影响龙门吊的运行。 货场四周搭建的高杆灯或独立的避雷针都不能有效保护整个集装箱。 因此，在5#、6#危险品集装箱堆场的右侧和中间共设置了6座30米高的塔架。 高钢结构独立防雷线塔，危险品集装箱按工艺要求堆放2-3层，架空线路位于危险品集装箱上方。 采用滚球法确定接闪器保护范围时，以滚球直径作为第一类避雷建筑物的值，估算第一类避雷建筑物的防护直径是否达到保护对象高度平面上的防雷线能有效保护危险品集装箱。 本工程防护物高度估算为9米，滚球直径为30米，两相邻垂直防雷线塔宽120米，两相邻水平架空防雷线塔宽度线塔43米，架空防雷线弧垂5米。 米，防雷范围估算高度为25m。 根据以上条件，结合《建筑物防雷设计规范》-2010附录D.0.6，估算防护范围如下：
两避雷线之间保护范围最高点的高度：
h0=+h-hr=+25-30=15.9m；
地面每侧的最小保护长度：
b0===20.9m；
向内移动位置的距离：
x=-b0=-20.9=5.6m；
30m避雷针塔在高度hx=9m平面上的保护长度：
bx=-=-=8.6m；
避雷线中段记录弧垂后预估高度hx=9m平面上的保护长度
bx=-=-=8.1m；
由上式估算，9m高平面上防雷线的最小保护长度为8.1m，两端独立防雷塔的保护范围直径为9m高平面上的8.6m。 根据以上估算，绘制防雷线塔保护范围方案（图3）。
3 地网设计
为限制接触和跨步电流，钢结构独立防雷塔设有独立接地装置。 因此，钢结构独立防雷塔的接地装置不应与集装箱港区的接地网相连，防雷塔每根引下线的冲击接地内阻不应小于10欧姆。 区内可适当降低冲击接地内阻，在3000欧姆以下地区，冲击接地内阻不应小于30欧姆。
独立防雷线杆塔、架空避雷线或网络的支柱及其接地装置与被保护对象及其附属管线、电缆等金属物的距离，应按下列公式估算，并宜不大于3m；
(1) 地上部分：当估算点高度hx大于独立避雷针冲击接地电阻Ri的5倍时(hx<5Ri)，在空中的间隔距离≤0.4(里+0.1hx); 当估算点高度hx小于或等于独立避雷针冲击接地电阻Ri的5倍时（hx≥5Ri），空气中的间隔距离小于或等于0.1（Ri+0.1 hx).
(2)地下部分：接地距离Se1≤独立避雷针冲击接地电阻Ri的0.4倍(Se1≥0.4Ri)。
4 结语
危险品集装箱堆场的主要危害和危害原因很多，如包装破损、危险品泄漏可能引起燃烧爆燃、中毒窒息、设备设施事故隐患、电气设备事故隐患、船舶靠泊和离泊等。险、不利自然条件、道路交通事故隐患、火灾隐患、物体撞击交通事故等事故隐患。 一旦发生车祸，后果尤为严重。 因此，从安全生产的角度出发，应注意做好防雷、接地等设施，确保整个港区的人员和财产安全。
参考：
[1] —2010建筑防雷设计规范。
[2]中国民用航空规划设计研究院有限公司.工业与民用供配电设计导则[M]． 第四版。 南京：中国电力出版社，2016.12
[3] -2012危险品分类及品名编号[S].
[4] JT556—2004端口防雷接地技术要求[S]．
[5] -2014爆燃危险环境动力装置设计规范[S].
[6] -2014石油储藏设计规范[S].