金鼓江加油站雷击风险评估报告.doc

中国石油公司金鼓江加油站雷电灾害风险评估报告 钦雷评字[2009]006号
前言
中国石油公司金鼓江加油站地址位于滨海公路与海豚路交汇处，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。加油站的南面为滨海公路，东面为海豚路。
为准确的把握中国石油公司金鼓江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, 中国石油公司金鼓江加油站委托钦州市防雷中心对中国石油公司金鼓江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金鼓江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。
本雷电灾害风险评估报告由刘开道工程师审核定稿，由朱 明工程师编写，刘开道、蔡木民、胡定、曾明育进行现场勘查工作。

第一章 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、中国石油公司金鼓江加油站项目相关设计蓝图
2、钦州市防雷中心对中国石油公司金鼓江加油站项目的现场勘测
3、中国石油公司金鼓江加油站建筑设计方案
五、中国石油公司金鼓江加油站项目图纸目录
1、 图纸目录
2、 电气设备材料表
3、 配电系统图
4、 照明配电箱系统图
5、 站房动力、照明平面图 配电房、厕所照明平面图
6、 照明插座平面图
7、 防雷接地平面图

第二章 项目相关数据采集与分析
一、评估项目概况
中国石油公司金鼓江加油站地址位于滨海公路与海豚路交汇处，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：北面为附属用房等辅助区；南面为卸油区、加油区和储油区。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#柴油罐两个，30m3的90#汽油罐一个，30m3的93#汽油罐一个，30m3的97#汽油罐一个。
注: 加油站的南面为滨海公路，西面为海豚路，东面、北面。
根据中国石油公司金鼓江加油站的所处位置、周边情况、产品性质、设备，并结合各种雷电危害类型，对其进行雷电灾害风险评估尤为重要。
二、中国石油公司金鼓江加油站所在区域周边社会、自然环境状况：
（一）钦州市气象、地理、地质概况
钦州市地处广西南端，南濒北部湾，属南亚热带季风气候区。其气候特点是：一、明显的季风气候。夏半年受夏季风控制，盛吹偏南风，冬半年受冬季风影响，盛吹偏北风。夏长冬暖，夏湿冬干。二、热量丰富，冬无严寒，夏少酷暑，四季宜耕。年平均气温21.6-22.2℃，年总积温7884-8103℃。７月份最热，该月平均气温是27.9-28.4℃，１月份最冷，该月平均气温是12.8-13.6℃。日平均气温基本稳定在１０℃以上。三、雨量充沛，雨季较长。平均年总降水量南部地区多达2150毫米，北部1587-1733毫米，汛期一般在４－９月，汛期雨量占全年总雨量的８０％左右。降雨高峰期在6－８月。四、光照充足。年总日照1581-1721小时，夏秋季较多，冬春季偏少。五、太阳辐射量强，年太阳总辐射量105-110千卡／平方厘米*年，可利用的生理辐射年总量有53-56千卡／平方厘米*年。六、光合潜力大，在广西是属于较为丰富的地区之一，对合理利用气候资源，提高农作物的单产、总产具有巨大的潜能。
（二）雷电参数
雷暴日——在指定区域内一年四季所有发生雷电放电的天数，用 Td表示，一天内只要观测到一次或一次以上的雷声就算是一个雷暴日。这里的雷声既包括云地闪发出的，也包括云际闪发出的，并不能准确表征地面落雷的频繁程度，因此，在进行建筑物年雷击次数的估算时，应以在建筑物所在区域测得的地闪密度为准，而不应以通过雷暴日计算的落雷密度为准，当测量地闪密度困难时，可用通过雷暴日计算得出的落雷密度进行计算，但误差较大，因此本报告在估算年预计雷击次数时，采用的是实际测量的地闪密度。虽然雷暴日不能准确表征地面落雷的频繁程度，但可一定程度上反映指定区域雷电活动规律，因此，可以通过分析多年雷暴日数据，得出该区域的雷电活动规律。
据钦州市气象局提供的三十年资料统计，钦州市区年平均雷暴日高达103天。根据国家技术监督局和建设部联合发布的GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的划分，钦州市属于强雷区（全年雷暴日数少于20天为少雷区，少于40天为多雷区，少于60天为高雷区，大于60天为强雷区）。并且随着全球气候变暖，强对流天气增多，雷电流有增强之势，雷电的危害越来越大。

钦州市（1957-2005年）雷电日-月平均分布图
一年中，我市全年都有雷暴活动，雷暴活动集中在雨季，雨季（5-9月）雷暴日数占全年的83％，雷暴活动高峰月出现在8月占全年的20.3％，最少月是12月，雷暴日数仅0.1天。

三）类似行业历史雷电灾害状况
1、2004年8月20日下午5时15分左右，浦北县寨圩平战加油站突然遭雷击，雷击造成柴油罐爆裂，并引起柴油燃烧一个多小时。这次事故造成一个油罐爆裂，两个油罐报废，损失油品6—8吨，油罐罩棚烧坏严重，直接经济损失10多万元，所幸其余两个汽油罐没有爆炸，没有人员伤亡。
2、2000年6月11日，都安石油公司巴谭加油站遭雷击，击坏三台新安装的税控加油机，直接经济损失10万元。
3、2001年8月18日20时25分，藤县新兴镇新安桥头加油站遭雷击引起火灾，并引燃室内大量气油，造成两台加油机、一辆125C摩托车等器材物品被烧毁。加油站二楼住宅内的家具衣物全部被烧毁，油罐室有三面墙被炸倒，夷为平地。加油站旁边的农机配件商店也被烧毁，着火面积达150平方米，直接损失5万元以上。
4、2006年7月9日凌晨，临桂县顺风加油站因雷击，造成主控电脑电源板及与其控制的三台加油机的CPU电源板、税控主板、IC卡座、通信板、显示板等损坏，直接经济损失4.5万元，间接经济损失5万元。雷灾原因：落雷是在站内或附近，其强度很强，在附近线路上所产生的雷电波通过电源线串入，电源进线虽然安装了电涌保护器，但由于雷电波很强，其残压仍串至弱电设备，使设备损坏。
5、2007年6月25日,中石化桂林石油公司临桂分公司五通加油站遭受雷击事故,损坏2个避雷器，损失折合人民币5000元左右 据职工介绍，6月25日傍晚，五通镇街出现强雷暴天气，雷击发生时，站内变压器高端的一个避雷器被击坏，紧接着击坏了低压引入端的OBO-V20避雷器，站内其他设备未受雷击损坏。
（四）中国石油公司金鼓江加油站项目所处位置及附近的建筑物状况
1、 中国石油公司金鼓江加油站项目所处地理位置
以下是用MAGELLAN系列GPS定位仪在中国石油公司金鼓江加油站项目所在位置采集的地理位置参数(见下表)，误差范围为50m～100m。
中国石油公司金鼓江加油站
项目名称
纬度（北纬）
经度（东经）
加油站中心点
21°38′33″
108°45′16″
在电子地图上显示为下图：
（1）卫星定位平面图
金鼓江加油站

2、中国石油公司金鼓江加油站项目附近的建筑物状况（四周情况）
中国石油公司金鼓江加油站项目位滨海公路与海豚路交汇处，正面（南面）面向滨海公路，如下图所示，

北面为未开发使用的山岭，如下图所示。

西面为未开发使用的山岭。如下图所示。

东面为未开发使用的山岭。如下图所示。

从以上图片可知，加油站四周均未有建筑物。

三、中国石油公司金鼓江加油站项目建筑物的特性：
1．建筑物本身主体形状（如长、宽、高、层数）:
根据设计图纸，中国石油公司金鼓江加油站项目建设内容包括厕所、杂物房、配电房等辅助区及站房和加油棚（加油岛、加油机），加油棚与站房相连接称为站区。在本报告中厕所、杂物房、配电房在建筑上作为一个单体进行评估，在本报告中称为辅助区；加油棚与站房相连接（储油罐区位于加油棚下）在建筑上做为一个单体进行评估，在本报告中称为站区。
站区建筑主体长度32.9米、宽度28.0米、高度12.0米；辅助区附属房建筑主体长度24.4米、宽度6.2米、高度12.7米，综合楼为拟建工程，暂没有设计图纸，本报告对其不作评估。
2．建筑物内的设备：
根据设计图纸，中国石油公司金鼓江加油站项目内部的设备主要有以下设备。
站区内有两排加油岛和4台加油机。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。辅助区配电房内设有一台30kw柴油发电机作UPS。以上各单体内的设备通过工艺管线连接。
3．储存物品：
根据设计用途，中国石油公司金鼓江加油站项目储油罐区储存的物品为柴油和汽油。所经营的油品为90#汽油、93#汽油、97#汽油、0#柴油，汽油性质见（表二）。汽油具有易燃、易爆的特性，由于其闪点很低，在常温常压下就可挥发出大量的蒸气并与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸。汽油蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。
表二 汽油性质
序
号
名称

引燃温度（℃）
闪点
（℃）
沸点
（℃）
爆炸极限（V%）
危险特性
下限
上限
1
汽油
415-530
-50
40-200
1.3
6.0
易燃，蒸气能与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易爆炸。与氧化剂接触能能发生强烈的反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃烧爆炸。
4．人员在建筑物内或建筑物户外距离建筑物3米以内区域中人员接触和跨步电压有可能造成伤害的影响：
根据设计方案，中国石油公司金鼓江加油站主要从事柴油和汽油的储存和销售，平时工作人员共计6人，而运营时平均活动人员约35人/小时。站区内金属构件和管道较多，接触和跨步电压有可能对人员构成伤害。
5．建筑物遭受雷损时，是否对其四周的环境的影响以及可能出现二次安全问题：
根据设计用途，中国石油公司金鼓江加油站的主要用途为柴油和汽油的储存和销售。汽油由于具有易燃易爆性，雷电闪击后引发的火灾、爆炸、液化气泄露等极有可能引发对站内、公路上的车辆人员及周边人员的二次安全问题，因此雷电闪击液化石油气站有可能会对周边环境带来危害。

四、中国石油公司金鼓江加油站各类入户金属管线特性（电力线路、通信线路、金属管道及内部终端设备等）：
中国石油公司金鼓江加油站辅助区内设配电房，电力线缆采用套金属管埋地方式引入，配电房内设有一台30kw柴油发电机作UPS。
中国石油公司金鼓江加油站站内所有用电设备的电源由配电房提供，站内主要的用电设备有加油机、空调、收费电脑，照明设备等。
五、中国石油公司金鼓江加油站站内的线路敷设状况：
供配电系统采用TN-S系统，由发配电间引出的VV22型电力线缆、RVV型控制线在行车道内均穿PVC阻燃塑料管后，敷设于专用电缆沟内。电力线穿钢管埋地敷设。除加油棚内照明导线穿热镀锌钢管DN15明敷设外，其余照明导线在室内均穿PVC阻燃塑料管暗敷设，在室外穿钢管保护埋地暗敷设。本加油站低压电源进线进户后零线必须重复接地，其接地电阻值要求不大于1欧姆，本加油站要求PE线与N线应绝对分开。低压配电系统母线加装电源电涌保护器SPD，进行过电压保护。
（以上材料来源于中国石油公司金鼓江加油站相关设计图纸）

六、雷击类型和损害、损失类型
雷 击 点
雷击
类型
建 筑 物
电力和通信线路
损害类型
损失类型
损害类型
损失类型

S1
D1
D2
D3
L1，
L1，L2，L3，L4
L1，L2，L4

D2，D3

L2，L4

S2
D3
，L2，L4
—
—

S3
D1
D2
D3
L1
L1，L2，L3，L4
，L2，L4

D2，D3

L2，L4

S4
D3
，L2，L4
D3

L2，L4

表中
根据雷击点位置划分的雷击类型：（S）
S1：雷击建筑物；
S2：雷击建筑物的邻近区域；
S3：雷击在电力和通信线路上；
S4：雷击在电力和通信线路附近的地面。
损害类型：（D）
D1：接触和跨步电压导致的人员伤亡；
D2：物理损害；
D3：电涌导致的电气和电子系统的失效。
损失类型：（L）
L1：人员生命损失；
L2：公众服务损失；
L3：文化遗产损失；
L4：经济损失。
注1：为具有爆炸危险、医院和其它建筑物的内部装置失效而立即危及人类生命的情况；
注2：为农业财产（牲畜损失）情况。

七、建筑物雷击危害和损失各类型的风险
损失型式
损害对象
人民生命
L1的损害
公共服务设施
L2的损害
文化遗产
L3的损害
经济价值
L4的损害
D1
人员生命
RS

RS1）
D2
物质损害
RF
RF
RF
RF
D3
电气和电子装置失效
RO2）
RO

RO
1） 仅指牲畜损害特性
2） 仅指具有爆炸风险、医院和其它建筑物的内部装置失效而立即危及人类生命的情况

第三章 中国石油公司金鼓江加油站项目雷击风险评估相关特性对应数据
一、 土壤电阻率
经实地勘测测得的土壤电阻率：
土壤电阻率测试结果
序 号
地极间距（米）
方向
土壤电阻率（Ω∙m）
1
4
正南面
462
2
4
正东面
1820
3
4
正西面
2185
4
4
正北面
650
5
4
东北面
980
6
4
东南面
736
7
4
西南面
770
8
4
西北面
920
9
4
南北
426
10
4
东西
1650
平 均
1059
注：该项目所在地0.00米以下2.0米左右均是回填土，由于回填土土质各不相同，因此测出的土壤电阻率差别较大。

二、 中国石油公司金鼓江加油站项目评估资料
1．根据提供的设计图纸及现场勘测得到的建筑特性与对应数据如表所示：
中国石油公司金鼓江加油站站区建筑特性与数据
参数
注解
符号
量值
大小
主体结构（主楼）空间尺寸（注）
Lb 、Wb 、Hb
32.9×28.0×12
场地因子
孤立
Cd
1
LPS
有LPS, 金属厚度0.53mm，使用金属框架及建筑钢筋做引下线
PB
0.001
建筑物边界屏蔽
无
KS1
1
建筑物内部屏蔽
设备屏蔽
KS2
1
雷击密度
1/km2/年
Ng
9.93

中国石油公司金鼓江加油站辅助区附属房建筑特性与数据
参数
注解

符号
量值
大小
主体结构空间尺寸
Lb 、Wb 、Hb
24.4×6.2×12.7
场地因子
孤立
Cd
1
LPS
有
PB
0.1
建筑物边界屏蔽
无
KS1
1
建筑物内部屏蔽
设备屏蔽
KS2
1
雷击密度
1/km2/年
Ng
9.93

中国石油公司金鼓江加油站项目入口区域特性
参数
注解
符号
量值
地表
混凝土
ra
10-2
防雷
无
PA
1
接触和跨步电压损害
有
Lt
10-5
火灾风险
爆炸
rf
1
警示措施
有警示牌
r
0.5

中国石油公司金鼓江加油站内部区域特性
参数
注解
符号
量值
地板
混凝土
ra
10-2
火灾风险
爆炸
rf
1
特殊危险
对周围环境构成威胁
h
10
防火
有灭火器
r
0.1
低压设备
有
金属管、埋地引入
---
通信设备
有
金属管、埋地引入
---
接触与跨步电压损害-R1
有
Lｔ
10-2（典型平均值）
物质损害-R1
有
Lf
5×10-３（典型平均值）
室内设备失效-R1
有爆炸风险
L0
10-2（典型平均值）
物质损害-R4
有
Lf
10-１（典型平均值）
室内设备失效- R4
有
L0
10-３（典型平均值）

2.根据设计图纸、现场勘测结果得到电气特性与对应的数据如下表所示：
中国石油公司金鼓江加油站项目低压电缆
及室内设备特性与数据
参数
注解
符号
量值
长度（m）

LC
100
高度（m）
埋地1米
HC
---
高、低变压器
有
Ct
0.2
电缆场地因子
孤立
Cd
1
电缆环境因子
郊区
Ce
0.1
电缆屏蔽两端接地
金属管
PLD
0.8
PLI
0.04
内部布线型式
金属管
KS3
0.0002
室内设备耐压
1.5/UW
KS4
1
SPD防护
有
PSPD
0.03

中国石油公司金鼓江加油站通讯线缆
及室内设备特性与数据
参数
注解
符号
量值
长度（m）
无
LC
---
高度（m）
无
HC
---
节点箱
无
Ct
---
电缆场地因子
无
Cd
---
电缆环境因子
无
Ce
---
电缆屏蔽两端接地
无
无
PLD
---
PLI
---
内部布线型式
无
KS3
---
室内设备耐压
无
KS4
---
SPD防护
无
PSPD
---

注：图纸未设计有通讯线缆的安装和铺设情况。本报告对通讯线缆的雷电灾害风险不作评估

第四章 中国石油公司金鼓江加油站
项目雷击风险评估
一、雷击风险评估方法
1.损害风险与风险分量
1.1损害风险通用公式：

其中 N——场所（建筑物）的年预计雷电闪击平均次数；
P——场所（建筑物）损害概率；
L——场所（建筑物）或其存放物可能损失数量的量度；
T——观察时间，单位为年。
如果观察时间为一年（t=1），当NP<<1时，上述公式可以简化为：

如果采用了防雷装置(作为限制损害的一种措施)，损害风险将依防雷装置的效率而减小。
雷电对建筑物闪击，可能产生相应风险：
R1：人的生命损害风险
R2：公众服务的电力和通信设施的损害风险
R3：文化遗产的损害风险
R4：经济价值的损害风险
雷电对公众服务的电力和通信设施闪击，可能产生相应风险：
R’2：公众服务的电力和通信设施的损害风险
R’4：经济价值的损害风险
1.1.1 建筑物年预计雷击次数ND
(1)雷电闪击建筑物的平均数ND：

式中： ——雷电对地闪击的密度（次、平方公里·年），用以下关系式来计算：
——孤立建筑物的截收面积（m2）
——环境因子

式中： ——雷电对地闪击的密度（次、平方公里·年）
——孤立邻近建筑物的截收面积（m2）
——邻近建筑物环境的因子
——闪击点在建筑物与被连接到建筑物服务设施高/低压变压器间的校正因子（0.2或1）
(2)雷电每年对地或对建筑物附近地面物体闪击引起的潜在危害的过电压的平均数NM
其计算式：
NM＝Ng(Am- Ad/b Cd/b)10-6
式中：Ng—雷电对地闪击密度（次/平方公里·年）
Am—闪击建筑物周围(250 m内)电缆的截收面积（m2）
(3)雷电每年对地面服务设施闪击引起的潜在危害的平均数NL
其计算式：
NL＝NgAlCdCt10－6
式中：
Ng：雷电对地闪击密度（闪击次数/平方公里·年）
Al：被闪击服务设施的截收面积（m2）
Cd：服务设施的位置因子（见表A.1）
Ct：闪击点在建筑物与被连接到建筑物服务设施高/低压变压器间的校正因子（0.2 或1）
(4)闪击在服务设施邻近地面潜在危害感应过电压每年的平均次数Nl
其计算式：
Nl＝NgAiCeCt10―6
式中：
Ng：雷电对地闪击密度（闪击次数/平方公里·年）
Ai：被闪击服务设施邻近地面的截收面积（m2）
Ce：环境因子
Ct：闪击点在建筑物与被连接到建筑物服务设施高/低压变压器间的校正因子（0.2 或1）
1.1.2 平均每年损失总量LX
损失总量LX随损失类型（L1、L2、L3和L4）而异，每一个损失类型又与不同损害形式（D1、D2和D3）相关，用以下的符号表示：
Lt为因接触和跨步电压冲击的损失量值；
Lf为因物质损害的损失量值
LO为因电气和电子装置失效的损失量值。
Lt、Lf和LO的值可用近似关系式确定：
LX＝（nP/nt）×（tP/8760）
式中， nP是被雷击可能伤亡的人数；
nt是室内可统计的总人数；
tP是人员在建筑外面（Lt）或建筑物内（Lt、Lf和LO）危险的区域的时间,单位为小时。
1.2 雷电对建筑物闪击涉及的风险分量
1.2.1雷电闪击的风险分量
(1)雷电对建筑物闪击涉及的风险分量：
—风险分量RA：关于在建筑物外3米区域内因接触和跨步电压引起的人员伤亡，为L1型损失；在农业特征情况下，可能引起动物的损害为L4型损失。
—风险分量RB：关于建筑物内因危险的电火花引起燃烧或爆炸引起的物质损害，这种损害还可能危害到周围，可以产生所有类型（L1，L2，L3，L4型的损失）。
—风险分量RC：关于因电阻耦合（如常规的接地终端装置接地电阻）或电感耦合（由导体敷设形成的耦合环）的过电压引起的内部装置的失效，所有这类情况损失是L2和L4型的损失；在具有爆炸风险、医院和其它建筑物的内部装置失效而立即危及人类生命的情况是L1型的损失。
(2) 雷电对建筑物附近闪击涉及的风险分量：
—分量RM：关于因雷击电磁脉冲感应过电压引起内部电气和电子装置的失效，为L2型和L4型；在有爆炸风险、医院和其它建筑物的内部装置失效而立即危及人类生命的的情况是L1型的损失。
(3) 雷电对入户建筑物线路闪击涉及的风险分量：
—分量RU：关于因建筑物入户线路的雷击电流当人员接触电压导致生命的损害，为L1型损失；在农业特征情况下，可能引起动物的损害为L4型损失。
—分量RV：因雷击电流传导或服务设施引入造成的物质危害（因外部装置和一般电缆线路进入建筑物入口地点的金属部件间引起的危险电火花导致燃烧或爆炸）。可能发生所有形式（L1，L2，L3，L4）的损失。
—分量RW：在入户线路上感应的过电压传输到建筑物引起的内部装置的失效，为L2型和L4型的损失。在具有爆炸危险、医院和其它建筑物的内部装置失效而立即危及人们生命的情况是L1型的损失。
(4) 雷电对进入建筑物的线路附近服务设施闪击涉及的风险分量：
—分量RZ：在入户线路上感应的过电压，并传输到建筑物内造成的内部装置失效，为L2型和L4型的损失。在具有爆炸危险、医院和其它建筑物的内部装置失效而立即危及人们生命的情况是L1型的损失。
(5) 雷电对入户建筑物服务设施闪击涉及的风险分量：
—分量R’B：因雷击电流在入户电缆上产生机械效应和热效应造成的物质损害，为L2型和L4型的损失。
—分量R’C：因电阻耦合的过电压造成室内设备失效，为L2型和L4型的损失。
(6) 雷电对服务设施闪击涉及的风险分量：
—分量R’V：因雷击电流产生的机械效应和热效应造成的物质损害，为L2型和L4型的损失。
—分量R’W：因电阻耦合的过电压造成所连接的设备失效，为L2型和L4型的损失。
(7) 雷电对附近服务设施闪击涉及的风险分量：
—分量R’Z：因电缆线路上感应过电压导致所连接的设备失效，为L2型和L4型的损失。
1.2.2对于