港口防雷与接地技术要求Word下载.docx
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自然界每年都有几百万次闪电,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。
最新统计资料表明,雷电造成的损失已经上升到自然灾害的第三位。
全球每年因雷击造成人员伤亡、财产损失不计其数,主要伤害有火灾爆炸、人员触电、大规模停电、设施毁坏等;
另外,雷电产生的电磁环境危害日趋严重,雷电发生时,雷电波会沿着架空线路和金属管道侵入室内,损坏设备和室内设施,严重的还会危及人身安全。
据不完全统计,我国每年因雷击以及雷击负效应造成的人员伤亡达3000~4000人,财产损失在50亿元到100亿元人民币。
我国正处在全面建成小康社会的关键期、经济由高速增长向高质量发展的转型期,更需要安全发展的环境。
港口是具有水陆联运设备和条件,供船舶安全进出和停泊的运输枢纽,是水陆交通的集结点,工农业产品和外贸进出口物资的集散地,也是船舶停泊、装卸货物、上下旅客、补充给养的场所。
港口码头设备和人员密集,对于雷电的防护就显得尤其重要。
《港口防雷与接地技术要求》旨在分析国内外防雷技术与接地技术,调研我国港口防雷技术和接地技术,研究形成交通运输行业港口防雷技术要求和接地技术要求,为我国港口防雷与接地系统的运行维护提供技术保障。
(三)主要工作过程。
1.第一次工作会。
项目申报后,标准编写组开展了关键技术调研和工程考察,并完成了《港口防雷与接地技术要求》国家标准技术框架和标准草稿。
2018年4月24日,编写组召开了第一次工作会。
会上主要对编写组完成的技术框架和标准草稿进行了详细的讨论,明确条文编写以贯彻国家基本安全建设方针,体现国家的经济技术政策,适应港口安全生产技术不断发展的需要为原则,以指导港口防雷接地系统构建、维护和管理为目的,明确和规范港口防雷接地系统技术标准。
结合我国港口防雷接地技术发展的实际需要,以近年来国家颁发的技术标准以及相关行业科研、标准、信息等方面的研究成果为基础,重点依托现行国家标准《雷电保护所有部分》(GB/T21714)、《建筑物防雷设计规范》(GB50057)、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343)、《建筑物防雷装置检测技术规范》(GB/T21431)和行业标准《港口防雷与接地技术要求》(JT556—2004),充分吸收港口码头、设计单位、设备制造单位的实践经验,针对当前在运行中存在的问题开展了关键技术调研和工程考察,并根据调研结果实施制订本标准。
2.技术调研和工程考察。
在编制过程中,编制组进行了广泛深入的技术调研和工程考察。
首先,编制组进行了技术交流和调研考察,主要涉及防雷和接地技术标准研究单位(中国气象局、中国电力科学研究院、中国标准化研究院、中国气象服务协会雷电专业委员会、教育部防雷与接地工程研究中心等)、港口企业单位(大连港、天津港、宁波舟山港、广州港等)、工程设计单位(中交第一航务勘察设计院、重庆交通勘察设计院等)、高等院校(北京交通大学、武汉大学、浙江大学等)等单位和组织。
另外,通过互联网查询和标准出版物查询等方式,收集国内外有关防雷接地的法规、文件和技术标准;
通过技术调研、技术座谈会等方式,充分了解、掌握当前防雷接地在构建、设计、建设、管理、维护、检测等方面的相关规范、技术标准的要求。
最后,通过走访、实地考察等环节,与国内相关工程建设单位、施工单位进行深入技术沟通,并以技术研讨、工程考察、设备演示的方式,开展规范的技术研究编制工作。
3.标准征求意见稿初稿专家咨询会。
2019年1月15日,标准编写组在北京组织召开了标准征求意见稿初稿专家咨询会,邀请了北京交通大学、中国气象科学研究院、中国标准化研究院、中国电力科学研究院等单位的专家。
会上各专家就标准编写文本框架、防雷接地关键技术、防雷接地系统指标、防雷接地检测要求等提出具体指导意见和技术建议,并对编写组完成的征求意见稿初稿中技术关键点和核心内容进行了详细的研讨,对标准的条文内容及编制说明进行了初步确认。
会后,编写组根据会议专家的意见和建议,逐条进行研究和讨论,进一步修改完善标准征求意见稿初稿。
4.第二次工作会。
2019年3月26日,标准编写组组织编写相关人员在大连举行了第二次工作会。
会上主要对编写组完成的征求意见稿进行了研究和讨论,重点对标准关键点和核心技术内容进行了详细的研究和讨论,并进一步完成了标准条文内容编制。
会后,编写组根据会议相关意见和建议,修改完善标准文稿。
5.初步征求意见工作。
2019年4月4日,标准编写组向有关单位和专家发出征求意见的函。
本次初步征求意见共发出40份,其中,(a)各地港口企业,20家,主要是大连港,天津港,青岛港,上海港,宁波舟山港,厦门港,广州港,深圳港,北部湾,重庆港,南京港,武汉港等;
(b)交通运输设计单位,8家,主要是中交一二三四航院,水规院,苏交科,重勘院等;
(c)高校科研院所企业,12家,主要是中国气象科学研究院,武汉大学,北京交大,中石化安科院,中国电力科学研究院,四川中光,天津中力,广州华伟等。
根据本次初步征求意见的反馈情况,行业各单位对本标准非常重视,征求意见回函31个单位,共提出具体建议和意见159条。
6.第三次工作会。
2019年7月3日,标准编写组会同主要参编单位在北京举行了第三次工作会。
会上标准编写组对回函单位的意见和建议进行逐一讨论,借鉴了GB50057、GB50343、GB50650、GB50601、GB15599、GB/T50065等现行国家标准的相关内容,经研讨,采纳或部分采纳的有152条,未采纳的有7条,标准编写组形成了《征求意见汇总处理表》。
7.第二次专家咨询会。
2019年7月19日,标准编写组在北京组织召开了标准征求意见稿专家咨询会,会议邀请了浙江省港航管理中心、交通航海安全标委会、大连港集装箱码头、中海油集团深圳公司、中石化安全科学研究院、北京交通大学、中国气象科学研究院、中国电力科学研究院、厦门港港电公司等单位的专家。
会上各专家就标准范围、规范性引用文件、术语与定义、防雷技术、接地指标、检测要求等内容提出了具体指导意见和技术建议,并进一步对标准的条文内容及编制说明进行了确认。
会后,编写组根据会议专家的意见和建议,逐条进行研究和讨论,进一步修改完善标准征求意见稿。
8.形成标准征求意见稿。
本征求意见稿的编制是在充分调查研究的基础上,参考了国外内先进技术法规、技术标准,借鉴了国内外现有相关技术和标准,初步征求了交通运输行业、气象行业、电力行业等企事业单位的意见和建议,在征求意见稿编写期间,标准编写组先后组织召开了2次专家咨询会,3次工作组研讨会,并在多位知名防雷接地技术专家的审阅和指导下,使标准技术力求科学、严谨、实用。
《港口防雷与接地技术要求》征求意见稿于2019年10月编制完成。
(四)编制单位及人员。
标准起草单位:
交通运输部水运科学研究所、大连港集团有限公司、中交水运规划设计院有限公司、招商局蛇口集装箱码头有限公司、国家能源投资集团有限公司、宁波舟山港股份有限公司、北京爱劳高科技有限公司。
标准主要起草成员:
杨瑞、黄明龙、刘庆国、杨承志、林结庆、程为平、张伟、黄真锐、王军、颜明东、刘旭、石浛锟、周赣、衣庆韶、徐爱彬、孙立公、刘光全。
序号
姓名
单位
编写任务及分工
1
杨瑞
交通运输部
水运科学研究所
项目负责人,标准编写组组长,负责标准编制的具体策划和组织协调,负责标准总体编写、统稿;
编写编制说明文件;
2
黄明龙
大连港集团有限公司
标准编制人员,负责标准第1章、第2章和第10章部分内容的编写和技术调研;
3
刘庆国
标准编制人员,负责标准第4章部分、第11章内容的编写和技术调研、技术资料整理;
4
杨承志
标准编制人员,负责标准第5章、第6章内容的编写和技术调研、技术资料整理;
5
林结庆
中交水运规划设计院有限公司
标准编制人员,负责标准第3章、第4章部分内容的编写和技术调研;
6
程为平
交通运输部水运科学研究所
标准编制人员,负责标准第7章、第8章内容的编写和技术调研;
7
张伟
标准编制人员,负责标准第9章、第10章部分内容的编写和技术调研、技术资料整理;
8
黄真锐
招商局蛇口集装箱码头有限公司
标准编制人员,负责集装箱码头防雷的技术调研和资料分析,通稿集装箱码头防雷的技术要求;
9
王军
国家能源投资集团有限公司
标准编制人员,负责干散货煤码头防雷技术调研和资料分析,通稿干散货煤码头防雷的技术要求;
10
颜明东
宁波舟山港股份有限公司
标准编制人员,负责油气化工码头防雷技术调研和资料分析,通稿油气化工码头防雷的技术要求;
11
刘旭
北京爱劳高科技有限公司
标准编制人员,负责港口防雷接地技术方案和防雷接地装置技术要求研究,通稿港口防雷接地装置的技术要求;
12
石浛锟
标准编制人员,负责港口防雷接地技术调研、现场资料验证、技术分析和资料研究,全面通稿标准正文技术要求;
13
周赣
标准编制人员,负责港口防雷接地技术调研、方案分析、资料研究,通稿附录技术要求;
14
衣庆韶
标准编制人员,负责港口货物储运堆场的防雷技术调研和资料分析,通稿港口货物储运堆场的技术要求;
15
徐爱彬
标准编制人员,负责港口防雷接地工程设计研究,协调与工程建设标准一致性,通稿术语和定义的技术内容。
16
孙立公
标准编制人员,负责港口灯塔、通信铁塔、港口室外装卸设备技术调研和资料分析,通稿港口铁塔、港口室外装卸设备等部分的技术要求;
17
刘光全
标准编制人员,交通运输行业标准《港口防雷与接地技术要求》(JT556—2004)主编,负责本标准的应用技术研究和技术要求,总校标准文稿和编制说明。
二、标准编制原则和确定标准主要内容的依据
(一)标准编写原则。
本标准的内容与国家相关标准、条例保持一致,符合国家有关政策,满足国家颁布的强制性条文要求,尽可能与工程建设、运行管理、设备制造等相关标准相一致;
在安全可靠的前提下,贯彻安全与开发并重,注重节能和环境保护,依靠科技进步,降低工程造价,体现科学性、先进性、经济性、合理性。
本标准按照国家标准GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分:
标准的结构和编写规则》的规定要求编写。
(二)确定标准主要内容的依据。
本标准是在调研、分析、研究现行国际标准《Protectionagainstlightning》(IEC62305)、国家标准《雷电保护》(GB/T21714)、《建筑物防雷设计规范》(GB50057)、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343)、《建筑物防雷装置检测技术规范》(GB/T21431)和行业标准《港口防雷与接地技术要求》(JT556—2004)的基础上,借鉴《石油化工装置防雷设计规范》(GB50650—2011)、《交流电气装置的接地设计规范》(GB/T50065—2011)、《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》(GB50601—2011)、《石油与石油设施雷电安全规范》(GB15599—2009)等技术标准要点,结合交通运输行业港口码头生产作业特点,开展港口防雷与接地技术要求标准研究和编制。
(三)主要技术说明。
1.总述。
《港口防雷与接地技术要求》共10章,包括范围、规范性引用文件、术语和定义、一般要求、港口铁塔、港口室外装卸设备、油气化工码头及储运设施、危险货物专用堆场、筒仓和防雷接地装置。
本标准适用于港口内的建(构)筑物以及设备设施的防雷与接地的构建、维护和管理。
2.主要技术说明。
(1)第1章为范围,主要明确了本标准在国内的技术适用范围。
(2)第2章为规范性引用文件,主要涉及国家标准《雷电保护所有部分》(GB/T21714)、《建筑物防雷设计规范》(GB50057)、《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343)、《建筑物防雷装置检测技术规范》(GB/T21431),并借鉴参考了《石油化工装置防雷设计规范》(GB50650—2011)、《交流电气装置的接地设计规范》(GB/T50065—2011)、《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》(GB50601—2011)、《石油与石油设施雷电安全规范》(GB15599—2009)、《港口防雷与接地技术要求》(JT556—2004)等标准。
(3)第3章为术语和定义,主要引用术语和定义、制定术语和定义2个方面。
借鉴GB50057、GB50343等相关标准,采纳“防雷装置”、“外部防雷装置”、“内部防雷装置”、“接闪器”、“引下线”、“接地装置”、“接地体”、“接地线”、“电涌保护器”、“雷电防护区”、“等电位连接”等术语和定义。
制定“雷击风险评估”、“年平均雷暴日”、“危险货物”、“防雷监测装置”等术语和定义。
1危险货物。
依据《港口危险货物安全管理规定》(中华人民共和国交通运输部令2017年第27号),结合《国际海运危险货物规则》(IMDGcode)、《国际海运固体散装货物规则》(IMSBCcode)、《危险化学品目录》等国际、国内危险货物相关规定,参考《海港设计总体规范》(JTS165—2010),借鉴《危险货物分类和品名编号》(GB9644—2012)有关定义,危险货物也称危险物品或危险品,定义梳理为具有爆炸、易燃、毒害、感染、腐蚀、放射性等危险特性,在运输、储存、生产、经营、使用和处置中,容易造成人身伤亡、财产毁损或者环境污染而需要特别防护的物质和物品。
2雷击风险评估。
制定术语和定义“雷击风险评估”,主要依据《中华人民共和国气象法》、《防雷减灾管理办法》(中国气象局第24号令)、《防雷装置设计审核和竣工验收规定》(中国气象局21号令)的要求,明确“大型建设工程、重点工程、爆炸和火灾危险环境、人员密集场所等项目应当进行雷击风险评估,以确保公共安全”。
“各级地方气象主管机构按照有关规定组织进行本行政区域内的雷击风险评估工作”;
优化替代JT556的相关内容,雷击风险评估是根据项目所在地雷电活动时空分布特征及其灾害特征,结合现场情况进行分析,对雷电可能导致的人员伤亡、财产损失程度与危害范围等方面的综合风险计算,从而为项目选址、功能分区布局、防雷类别(等级)与防雷措施确定、雷灾事故应急方案等提出建设性意见的一种评价方法。
3年平均雷暴日。
借鉴GB50343、JT556和《工业与民用供配电设计手册》(第四版)有关内容,定于一天中只要听到一次的雷声就算一个雷暴日,多年雷暴日的平均数为地区的年平均雷暴日数,其表示地区雷电活动强弱的参数。
雷暴日数也是表征不同地区雷电活动的频繁程度的重要参数。
(4)第4章为一般要求,主要涉及港口防雷与接地系统风险评估、港口雷暴日等级划分、港口建(构)筑物的防雷划分、港口供电系统防雷和港口信息系统防雷等技术要求。
1雷击风险评估。
由于雷击发生的时间和地点以及雷击强度的随机性,因此对雷击损害的防范难度很大,要达到阻止和完全避免雷击损害的发生是不可能的。
国际标准《Protectionagainstlightning》(IEC62305)和国家标准《雷电防护》(GB/T21714)均指出雷击风险评估要求,对是否需要采取雷电防护措施、安装雷电防护措施的经济效益和适当雷电防护措施的选用应由风险评估来确定。
所有雷电防护措施构成综合防雷体系,从实用性考虑,雷电防护设计、安装和维护主要分为减少物理损害以及人员伤害措施和防设备设施内部电气和电子系统失效措施。
2港口地区雷暴日等级划分。
参考《建筑物电子信息系统防雷技术规范》(GB50343)中对雷暴日的划分,少雷区是年平均雷暴日在25d及以下的地区;
中雷区是年平均雷暴日大于25d,不超过40d的地区;
多雷区是年平均雷暴日大于40d,不超过90d的地区;
强雷区是年平均雷暴日超过90d的地区。
另外,《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》(GB/T50064)中对于雷暴日的规定:
少雷区为平均雷暴日数不超过15d或地面落雷密度不超过0.78次/(km2•a)的地区;
中雷区为平均雷暴日数超过15d但不超过40d或地面落雷密度超过0.78次/(km2•a)但不超过2.78次/(km2•a)的地区;
多雷区为平均雷暴日数超过40d但不超过90d或地面落雷密度超过2.78次/(km2•a)但不超过7.98次/(km2•a)的地区;
强雷区为平均雷暴日数超过90d或地面落雷密度超过7.98次/(km2•a)以及根据运行经验雷害特殊严重的地区。
经过征求国家气象局、全国雷电防护技术标准化委员会相关专家意见和讲义,本标准采用国家强制标准GB50343的技术要求。
3港口建(构)筑物的防雷划分。
依据《建筑物防雷设计规范》(GB50057),结合交通运输系统港口生产作业特点,位于0区和20区港口建(构)构筑物划分为第一类防雷建筑物;
位于1区、21区的建(构)筑物可能划为第一类防雷建筑物,也可能划为第二类防雷建筑物,其区分在于是否会造成巨大破坏和人身伤亡。
重要的港口设备控制中心、调度指挥中心、计算机房、重要的雷达站重要变电站划分为二类防雷建(构)筑物。
其它的建(构)筑物划分为三类防雷建(构)筑物。
4港口供电系统防雷和接地。
港口第一类防雷建筑物和通信设备较集中的场所的供电线路,如果使用架空线路入户,应由架空线路改为铠装电缆埋地入户,宜直接埋地敷设或穿钢管敷设,埋地长度应大于
(m),第一类防雷应不小于15m,第二类、第三类应不小于12m。
电缆的金属外皮(钢管)的两端都应就近接地,并与电气设备的保护接地或油罐或输油管或其他长金属(设备)的防雷电感应接地、等电位接地、防静电接地等接人共用接地系统,其接地电阻值按其中的最小值来确定。
架空线入户前改为电缆埋地敷设很困难或其埋地长度达不到
(m)要求时,可在入户前三极塔杆上分别安装避雷装置,入户电缆的金属外皮、钢管和绝缘子铁脚、金具等应与避雷装置一起接地。
5港口信息系统防雷和接地。
随着经济建设的高速发展,电子信息设备的应用已深入到港口生产领域,由于电子系统和设备耐过电压能力低,特别是雷电高电压以及雷电电磁脉冲的侵入所产生的电磁效应、热效应都会对信息系统设备造成干扰或永久损坏。
因此规定了港口信息系统防雷和接地技术要求,主要是信息系统等电位接地、屏蔽接地、防雷接地、防静电接地等功能性接地宜采取共用接地系统;
信号线入户前应在雷电防护区界面处安装电涌保护器(SPD),并就近与接地装置相连接;
电子机房、通讯中心、监控系统等重要场所宜配置防雷监测装置;
通信光缆进入机房宜采取直接埋地敷设或穿钢管敷设的埋地方式。
(5)第5章为港口铁塔防雷与接地技术要求,明确了港口照明铁塔、通信铁塔及专设防直击雷铁塔的防雷与接地系统的设置原则。
1港口铁塔。
港口铁塔塔体作为防雷接地装置时其所有金属构件之间必须要电气贯通,否则当发生雷击铁塔时容易造成雷电反击。
为了保证铁塔的接地电阻及降低同其它建筑之间的电势,应将铁塔和其它建筑物的接地体构成共用接地体。
为了保证照明铁塔的灯具对地平时几乎不带电位,供电系统宜采用TN-S接地型式。
为了不产生电磁干扰,通信铁塔地基接地体或塔体周围的人工接地体应与港口机房接地体(网)独立设置。
2集装箱码头防雷技术要求。
依据《集装箱码头堆场装卸设备供电设施建设技术规范》(JTS196-9—2014)第7章“防雷、接地及安全防护”的相关规定,集装箱高架滑触线应设置专用接闪器,接闪器的保护范围宜按保护角法确定。
高架滑触线的杆塔宜利用自身金属结构作为防雷引下线,其结构本身应连成电气通路,并应与接地装置可靠连接。
集装箱堆场的接地装置宜采用滑触线钢架基础钢筋、轨道梁基础钢筋、建筑物基础钢筋等作为接地体,并应连接为接地网。
(6)第6章为港口室外装卸设备防雷与接地技术要求,重点指出了轨道式室外装卸设备、轮胎式室外装卸设备的防雷接地技术要点。
1室外装卸设备。
港口室外装卸设备的防直击雷,钢制轨道应可靠接地,装卸设备上安装的无线通信设备的接收(发射)天线应有防直击雷的设施,并应安装电涌保护器(SPD)。
由于港口轮胎式起重机械,和大地没有构成电气贯通,当其遭到雷击时,容易发生雷电反击,不能作防直击雷设施使用,应在防直击雷保护区内。
2室外钢制轨道。
室外装卸设备的钢制轨道应接地,接地点应不少于两处,其接地点的平均间隔应按第三类防雷建(构)物的专设引下线的要求执行。
钢制轨道应与并行的另一轨道相跨接,轨道的接地线与跨接线采用热镀锌圆钢或扁钢,
(7)第7章为油气化工码头及储运设施防雷与接地技术要求,分别对油气化工码头、金属储罐、输油(气)管路提出了防雷接地技术要求。
参考借鉴《石油化工装置防雷设计规范》(GB50650)、《石油与石油设施雷电安全规范》(GB15599)、《液体石油产品静电安全规程》(GB13348)和《港口防雷与接地技术要求》(JT556—2004)对油气化工码头的防雷接地、防静电接地、电气设备工作接地、保护接地、信息系统接地等的要求,相关技术条文确定规定:
1油气化工码头。
油(气)装卸现场的泵房或室内油(气)装卸作业的场地,应装设接闪器,接闪器的保护范围应覆盖爆炸危险一区。
露天装卸油(气)作业的,可不装设避雷针(带)。
储罐区所设立的独立接闪杆塔,杆塔的边缘距离储罐的边缘不应小于10m,杆塔的接地体不应与罐体作接地体的地基钢筋相连,不应小于3m。
2金属储罐。
在金属储罐区,储罐的良好接地很重要,可以降低雷击点的电位、反击电位和跨步电压。
装有阻火器的钢油罐,其顶板厚度大于4mm时,不装设避雷针。
铝顶油罐或顶板厚度小于7mm的钢油罐,应装设接闪器,接闪器应保护整个油罐。
储存可燃油品的钢油罐,不应装设接闪器,但应做防雷接地。
各国对冲击接地电阻要求不一致,英国要求防雷接地电阻不大于7Ω;
苏联和日本要求防雷接地电阻不大于10Ω。
根据现行我国相关技术标准,防雷接地电阻不大于10Ω。
3输油(气)管路。
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