雷击石油化工装置电磁脉冲危害研究

发布时间：2018-04-14 00:30

  本文选题：雷击 + 石化装置　； 参考：《石油科学通报》2016年03期

【摘要】：为了分析雷击石油化工装置产生的雷电电磁脉冲危害,基于电流线性衰减的传输线雷电模型,采用时域有限差分法仿真计算了100kA强雷电雷击石油化工装置产生的电磁脉冲。结果表明,水平电场在地面以上受地面反射影响波形变化很大,而地面以下波形变化不大,主要是幅值的变化;垂直电场地面上下的幅值差别非常大,地上的波形随高度的增大差别不大,地下的波形第一个峰值随深度的增大而减小,由于反射的影响,第二个峰值随深度的增大反而有所增大;水平磁场的变化比较规则,地上的水平磁场受高度的影响较小,仅随与通道距离的增大而减小,地下的水平磁场随深度的增大,幅度有所衰减,波形趋向平滑;在地上5m,距离雷电通道10m处的水平电场峰值达到了110kV/m以上,垂直电场峰值达到了240kV/m以上,水平磁场峰值达到了2300A/m以上,如此强大的电磁脉冲对石化企业的防雷设计是一种严峻考验。
[Abstract]:In order to analyze the harm of lightning electromagnetic pulse produced by lightning strike petrochemical plant, based on the transmission line lightning model with linear current attenuation, the electromagnetic pulse generated by 100kA strong lightning strike petrochemical plant is simulated by using the finite difference time-domain method (FDTD).The results show that the waveform of horizontal electric field above the ground is greatly affected by the reflection of the ground, but the waveform below the ground has little change, which is mainly the change of amplitude, and the amplitude of the vertical electric field above and below the ground is very different.The first peak value of underground waveform decreases with the increase of depth, and the second peak value increases with the increase of depth due to the effect of reflection, and the variation of horizontal magnetic field is regular.The horizontal magnetic field on the ground is less affected by the height, and only decreases with the increase of the distance from the channel. The horizontal magnetic field in the ground decreases with the increase of the depth, the amplitude decreases and the waveform tends to smooth.The peak value of horizontal electric field, vertical electric field and horizontal magnetic field are above 110kV/m, 240kV/m and 2300A/m respectively at 5 m above ground and 10 m away from lightning channel.Such a powerful electromagnetic pulse is a severe test to the lightning protection design of petrochemical enterprises.
【作者单位】： 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院;化学品安全控制国家重点实验室;国网山东电力公司荣成市供电公司;
【基金】：国家科技支撑计划课题“罐区重大燃爆事故防范关键技术”(2012BAK03B03)资助
【分类号】：TE65;TQ086

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