淺談石油化工裝置設計中儀表系統防雷

王剛(中石化南京工程有限公司，江蘇南京211100)

淺談石油化工裝置設計中儀表系統防雷

王剛(中石化南京工程有限公司，江蘇南京211100)

分析了石油化工企業的儀表設備在實際使用過程中可能存在的雷擊風險，并就如何提升防雷工作的質量提出了改進措施。

石油化工企業；儀表設備；防雷措施

1 雷擊災害對石油化工企業的儀表系統的危害

在石油化工企業的生產過程之中，生產工作的開展離不開儀表系統的正常工作，但是在實際應用過程之中儀表系統常會世道雷擊災害的影響，其對于儀表系統的危害主要包括以下的幾個方面。

1.1 直接遭受雷擊

在雷擊過程之中，石油化工企業的儀表設備和相連的管線有可能會被雷電直接集中，當出現這種情況時儀表之中的電子線路會發生短路情況或是器件故障，嚴重時會引起儀表設備的損毀，在企業之中引起火災。在某些情況之下雷電電流會沿著儀表進入地面，引起大范圍的電磁沖擊，使得一定范圍內的電子設備出現運行故障。

1.2 雷電災害引起過電壓的侵入

在石油化工企業的生產過程之中使用的儀表一般在過電壓之下使用。當儀表遭到雷擊時會由于雷電影響在儀表之中形成向對應的電磁感應電流，在外界過電壓和儀表設備內部的雷電電流的影響之下，儀表內部元件無法正常的工作，使得石油化工企業的經營效益受到影響。

1.3 靜電感應傷害

在發生雷擊時地面物體會產生感應電流，部分尖銳物體的電流會集中至其端點，非常容易造成雷擊。在石油化工企業的儀表使用過程之中也會積累電荷，當電荷積累到一定程度時就會造成直接雷擊，雷擊之后產生的電流會流入設備內部，對設備的元件完整性和功能性造成影響。

1.4 形成反擊電流

一般在石油化工企業之中使用的防雷方式時通過設置避雷針和避雷網的引雷設備將電流引入地面，避免對儀表造成影響。但是地面的電阻較大，當雷擊產生的強電流流入大地之后會出現一定的延遲，且由于電阻問題電流不會很快的傳開，在地面形成局部的高電位，假如這時儀表設備位于這個高電位區域就會導致地面電流重新流入儀表設備之中，形成反擊電流影響儀表的正常使用。

2 石油化工企業的儀表系統防雷工作現狀

在石油化工企業的生產過程之中主要的儀表設備一般屬于DCS系統，這一系統的主要功能是對企業的生產過程進行調控，當前石油化工企業的生產設備運行需要較為全面的控制系統參與監管，控制工作數量巨大且較為復雜，其系統的復雜性使得對于熱工自動化控制系統的結構和運行效率有著較高的技術要求。在實際使用的過程之中，DCS系統設計需要充分利用其網絡狀分散結構的優勢，在設計過程中保證使用過程中的兼容性和可擴展性，實現對多生產系統運行操控對象的同時控制，保證自動化運行的效率。這一系統能否正常運行直接影響石油化工企業的生產質量。

但是，DCS系統之中存在者較多的電子儀表和設備，其非常容易受到外界環境的影響，當發生雷擊時，生產現場的儀表和智能控制系統很有可能會受到外界感應電流的影響，造成運行狀態的混亂，進而影響到整個生產管理系統的運行效率，使得整個管理系統出現嚴重的故障，在故障嚴重時還需要停止生產過程，對企業的經濟效益有很大的影響。通過對石油化工企業的雷擊災害的數據分析，每年由于雷擊災害而出現的系統故障和企業的生產損失極為嚴重，因此，在未來的發展過程之中進行儀表系統的防雷設施建設時企業發展的重點，提升系統的防雷電效果可以提高企業的生產效率和經濟收益。

3 防雷建設措施

石油化工企業的防雷建設目的較為清晰，即在建設之中保證儀表系統不受到雷擊傷害。根據不同的生產情況和企業的環境應該采取不同的措施。技術人員應該確定合適的防護方案和防雷措施，經濟高效的實現儀表系統的防雷。

3.1 接閃

接閃設備的主要功能時在發生雷電災害時完成對直擊雷的吸引，避免直擊雷擊中引起儀表系統故障，石油企業的儀表系統布置地點都需要進行引雷防雷設施的布置，根據儀表的實際分布情況來確定接閃器的安裝位置，提高防雷工作的進行效率。

3.2 分流均壓

在發生雷擊時對儀表系統造成較大的危害的就是雷擊時的高電壓和高電流，其一旦流入儀表系統的內部就會造成電子元件的損毀，嚴重時會導致火災。因此，在防雷建設之中應當通過對雷擊時高電流進行分流，對高電壓進行均壓處理來避免雷擊對儀表系統的破壞性影響。當前實現分流均壓的主要方式時通過在儀表設備上進行地線引流處理，可以避免高電壓電流的對設備的影響。

3.3 接地系統建設

當前在防雷措施的使用過程之中，防雷擊效果最好的仍然是設備接地。因此，在建設過程之中首先要做的就是對儀表設備的接地線路進行優化。接地防雷措施的基本原理是在電子設備和大地之間建立等電位體，當發生雷擊時，接地線路可以將雷電產生的大量能量傳遞給大地，避免設備之中由于通過大量能量造成的損壞和故障。在接地設施的建設過程之中，工程人員要注意防雷接地一定要單獨設立入線端子，并且在石油化工企業之中的電子設備、導電管道等都需要進行接地處理。

4 結語

當前的石油化工企業為了提升對生產過程的管理在實際生產之中使用了大量的電子設備和儀表，有效提升了生產效率。但是電子設備在使用之中容易遭到雷擊，因此，在生產之中可以通過設置接閃器、地線分流和接地系統等來實現儀表系統的防雷。

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