石油化工儀表系統中的防雷策略探討

摘 要：近年來，隨著經濟的發展，科學技術的突飛猛進，石油化工企業順應時代發展的潮流在規模和數量上不斷的擴大，并且逐步的向網絡化和智能化發展。在石油化工的迅猛發展勢頭下，也相應的存在著一些問題，石油化工儀表系統的儀表設備雷擊風險就是一個常見而又嚴重的問題。文章通過探究石油化工企業的儀表系統存在的雷擊風險，來進行應對雷擊自然災害的防雷措施研究。為石油化工企業的正常安全生產提出一些建議和改進措施。

關鍵詞：石油化工；儀表系統；防雷；措施

引言

打雷下雨是自然界再普遍不過的現象，雷電是一種自然現象，但是有時它所釋放出的巨大能量具有很大的破壞能力。近年來，隨著經濟的發展，科技的進步，石油化工企業迅速的發展，儀表系統的設備裝置也更加的先進，為了保證石油化工企業先進的儀表系統能夠正常的運行，對這些儀表設施進行防雷保護越來越重要。防雷措施的實施能夠規避雷擊自然災害遭成的損失，提高石油化工企業的經濟效益。本文就通過雷擊對石油化工儀表系統的影響、以及如今防雷的現狀進行分析，提出相應的防雷措施，展望以后未來的石油化工企業的儀表系統的防雷技術發展。

1 雷擊對石油化工儀表系統的危害

石油化工的生產依托著儀表系統，石油化工的儀表系統的儀表設備或者是相關的管路在日常的工作中主要受到雷擊的危害，具體如下：

1.1 直接遭受雷擊

石油化工企業的儀表設備和在儀表系統中相互連接的管道路線有可能被雷電直接的擊中，當這種情況發生時會使儀表上的相應的傳感器件產生故障，或者更為嚴重的是使相關的電子線路發生短路的情況，甚至會引起火災等狀況。有的還會產生這些危險以外的更多意想不到的負面影響，比如在雷電發生時，產生的電流被引入到地面，形成磁感應場，使儀表設備的信號裝置遭到損害，不能正常工作。

1.2 雷電導致過電壓的侵入損害

石油化工的儀表設備所采用的一般都是過電壓，當石油化工儀表系統遭遇到雷擊時就會因為雷電的影響形成相應的電磁感應的電流，在工作時這些感應電流便會沿著儀表設備的導線或者是其他的連接物進入到儀表內。在過電壓的影響下，石油化工的儀表系統和儀表設備或受到不同程度的干擾和破壞性的影響，使得儀表系統不能正常的工作，給石油化工產業的經濟效益造成損失。

1.3 雷電產生的靜電感應和電磁脈沖輻射對儀表設備的損害

在生活常識中大家都知道在雷電來臨的時候或者是天氣發生變化的時候，地面上的所有物體都會相應的聚集電荷，越是形狀呈現出尖尖的狀態的實物，月比較容易積累電荷。根據物理學知識，電荷積累到一定的程度就會放電，如果這些物體的放電電流流入到石油化工的儀表系統的儀表設備中，就會對儀表設備造成危害。當然雷電發生的時候也會有雷電流的經過，在雷電流經過的地方或者是附近的區域會形成一定的磁場，并且出現很大的電磁波現象，如果出現巧合，恰巧這一電磁波的形成區域內有石油化工的儀表系統的設置，那么儀表設備極有可能被這一電磁波所影響發生電磁感應現象，發生這一現象后如果形成回路的話，就會產生不穩定的電流，這樣的電流會對儀表系統產生損害，嚴重的還會使儀表設備失靈，發生一些損失嚴重的安全事故。

1.4 形成反擊電流干擾儀表設備

在我國進行防雷的設備一般采用的也就是引雷的方式，主要就是通過設置相應的導線，在雷電經過時把產生比較強的電流引入到地面，但是地面是電阻比較大的一個導體，當雷電強電流產生后并流入大地時就會有一定的延遲，電流也不會很快的散去。自然在地面會形成局部的電位高達到上百萬伏，此時石油化工的儀表系統的儀表設備在這一高電伏的區域，那么這一電流就會返流回儀表，形成反擊電流，嚴重影響儀表的正常工作，使儀表受到不可逆轉的干擾和破壞。

2 石油化工儀表系統的防雷現狀

石油化工產業有一定的生產模式和相應的生產控制系統，如圖所示的這項被稱作DCS控制系統，這個系統結構中儀表的設備很多，是石油化工企業生產流程的總指揮部，這一系統能否正常的運行關系著整個石油化工企業的正常生產和運行。

但是這一控制系統存在著一定的弱點，可以從圖中看出，這一系統存在著一些儀表和電源的設備，容易受到外界環境的影響，特別是雷電發生時產生的顛簸的影響，通過分析就會發現：如果圖形中的現場儀表和智能儀表發生相應的雷電的干擾或是損害會影響到網絡部分和變送器的工作，又因為這些設備互相連通就會發生整體的癱瘓，使整個控制系統產生故障，嚴重的情況下有可能使整個生產工程被迫叫停。根據我國的數據分析顯示每年因為這一系統遭受雷電的侵入而造成的損失極為嚴重，所以在國內的石油化工產業中進行儀表系統的防雷措施顯得極為重要。這一系統的設備和結構也有待改進，是指具有防雷電效果，更好的實現石油化工產業的生產和經濟效益。

3 石油化工儀表系統防雷的主要措施

3.1 接閃

進行雷電防護時的設備是避雷的裝備，同時也是引雷的裝備，石油化工的儀表系統中儀表設備安裝的地方要進行防雷設施的布置，并結合周圍的環境，進行接閃的主要步驟，確定接閃器的位置。

3.2 引下線進行分流均壓

通過以上的雷電對儀表設備產生的影響可以知道，當雷電經過時會產生瞬間很高的電壓，同時儀表設備工作時有電流流過的地方電位也會很高，這樣容易形成一定的電位差，雖然設備會存在著絕緣層但是如果電位差超過了絕緣層的耐受程度，也會產生擊穿電壓，在這種條件下的電流強度很大，流經儀表就會破壞儀表的正常工作。因此為了避免這一現象的產生就要進行引下線的設置，進行分壓分流，避免高電壓強電流的影響。

3.3 接地系統的保護

石油化工儀表系統的防雷策略主要就是對其中的儀表設備進行保護，讓儀表設備免受雷電的影響，能夠正常的進行相應的工作。所以在這一保護過程中，讓儀表系統中的儀表設備與它的安裝所在地或建筑物的接地系統形成一個絕緣關系，切斷閉合回路，如此這般在建筑物或者是儀表周圍的場所形成的電磁波就不會再輕易的干擾石油化工的儀表系統，也能夠保證儀表設備的正常工作。不過在這一過程中要注意的內容是進行儀表的外殼的接地保護，并將儀表設備的工作接地和雷電保護的接地分開進行，這樣是為了能夠就進接地，這樣產生的寄生電感就會變得比較小。或者是進行倆個接地保護接地相連接，同時接入防雷的接地系統，這樣也能夠比較高效的解決問題。

3.4 屏蔽措施的應用

在石油化工的儀表系統的結構中，大都是采用的一系列的集成電路、半導體元件和一些輸送信號的電纜線組成的框架系統結構。由于這些材料都屬于極易導電的和傳輸電磁波的元器件，因此在雷電電磁波的影響下也極易受到相應的影響。但是如果嘗試使用屏蔽體來進行減慢和阻止這些有害電磁波的傳播，保護儀表設備的正常工作環境和狀態，未必不是一種有效的防護方法。所以在這方面石油化工的儀表系統的防雷屏蔽主要有現場儀表的屏蔽、信號線的屏蔽，還有電源線和控制室的屏蔽。

3.5 合理布線的措施

物理上的常識眾所周知，在電流流經電線時會產生一定的磁場，電線或者是傳輸電纜線如果混放在一起或是相距較近的話，這些磁場的影響會互相波及，因此在進行石油化工儀表系統的結構規劃時要進行合理的布線，將強弱電纜分開鋪設不同的管道內，并且各種電線或是電纜盡量不出現在架空的情況，盡量裝入相應的管道內埋入地下，進行這樣的合理布線能夠避免一些直擊的雷電防護，減少對石油化工儀表設備正常工作的影響。

4 強化石油化工儀表系統防雷技術未來的發展

石油化工儀表系統防雷措施的實施，對整個石油化工的發展影響很大，結合目前我國石油化工產業體系的發展和儀表系統防雷措施的應用，對石油化工行業的儀表系統的儀表設備的防雷的技巧和方法上有所建議和創新。總結石油化工的發展趨勢和儀表的系統結構，發現石油化工產業在整個生產設備上根據防雷的相應原則進行的設計，主要從控制室、現場儀表、或者是儀表的信號和電源線等，綜合發現需要建筑、計算機、電氣、自控等各個專業的合同協作共同完成。在今后的石油化工產業結構中防雷策略要不斷的從各個角度來深入挖掘，在儀表系統的結構上進行優化，也采用招標工程的手段與建筑工程一起在施工的時候就對防雷工程做一個完整而且詳細的策劃，并且結合防雷過程中遇到的難題進行圖紙的優化，力求在石油化工產業的儀表系統的防雷策略更加的優化，最大限度的規避或者是杜絕因為疏忽或者是施工的原因造成的自然災害，影響到石油化工產業正常的經濟效益和發展。也要從技術領域不斷改進防雷措施，加強石油化工儀表系統防雷措施重要性的認識。

5 結束語

隨著科學技術的快速發展，如今的石油化工產業儀表系統大部分都是采用比較先進的儀表設備，為了保證這些先進的儀表設備能夠長期的使用，并安全的運行，做好儀表系統的防雷工作，嚴格執行安全生產的管理規定，采取具體的防雷措施極為必要。石油化工企業也要重視儀表系統的防雷問題，正確實施防雷措施，規避因為雷擊而產生的損失，提高企業的經濟效益。在雷雨天氣時，石油化工企業要做好防雷防電的工作，進行防雷設施的基礎性建設，不斷增強員工的防雷意識。

參考文獻

[1]陳藝友.淺談石油化工儀表系統的防雷策略[J].電源技術應用，2012（10）.

[2]陳建華.化工企業雷電防護對策[J].中國石油和化工標準與質量，2012（8）.

[3]沈錦晨.儀表設備的防雷擊保護措施[J].石油化工自動化，2012（1）.

[4]胡勇.雷擊致雷達液位計損壞的防范對策[J].石油化工自動化，2011（5）.

[5]馮欣.現代化煉油廠自動化系統工程設計[J].石油化工自動化，2010（4）.