石油化工仪表系统的防雷隐患分析及防雷技术应用研究

摘 要 近年来，随着我国经济的快速发展，石油化工行业也蓬勃发展起来。石油化工仪表系统的设计也越来越智能化和网络化。但是仪表设备普遍存在绝缘性低、对电磁干扰敏感等缺点，比较容易受到雷电的攻击，而一旦受到雷电攻击则会威胁仪表设备的安全运行，甚至可能造成设备永久损坏等事故。

关键词 石油化工仪表系统；防雷隐患；防雷技术；应用

引言

经过多年来的不断发展，我国石油行业取得了长足进步，也大大推动着石油化工行业的迅速发展。石油化工仪表系统在石油化工企业中发挥着非常重要的作用，其在受到雷击的影响之后，一般会出现雷电过压、过流和脉现象，从而极易导致仪表无法正常运行。面对这样的问题，若是采取的防护措施不当，则有可能导致仪表在后期运行中失去灵活性，甚至会导致安全事故，造成严重的损失。基于此，为了确保石油化工行业的稳定、安全生产，应加强对雷击问题的重视，采取有效的防雷措施，避免安全事故的发生。

1 雷击的影响

雷击对诸多行业都会产生一定的影响，如农业、林业、交通运输业、电力、通信以及石油化工行业等。在我国石油化工行业中，雷击的危害主要体现在以下几个方面：第一，直接雷击对石油化工行业的影响。雷电可能会直接击中仪表或者是现场设备间的管路，因此，有可能会给传感器模件造成一定的损坏，甚至会导致电子线路板的毁坏。直接雷击出现之后，甚至会造成火灾等严重的安全事故，不仅会出现较大的经济损失，还会产生一定的负面影响，如社会问题等。第二，雷击感应对石油化工行业的影响。感应雷击指的是，雷电来临的时候，地面物体会出现大量的电荷，尤其是有着尖端的物品，通常情况下会出现非常大的电荷，当电荷累积到一定程度时，则会产生放电现象，进入到仪表中后，便会导致仪表损坏问题。除此之外，电磁脉也会出现冲辐射现象，电磁波向外辐射，就有可能使仪表出现感应电动势、感应电流的问题，从而引发设备故障。这样的情况下，计算机、设备或者是仪表控制系统就可能遭受破坏而失灵，从而导致安全事故的发生，造成严重的损失。第三，电压浸入对石油化工行业的影响。直接雷击、雷电感应现象，均会导致金属管道内密布电压，高电位进入石油化工仪表系统的金属管道、电缆槽、电缆线路之中，变回导致干扰与破坏的产生。第三，反击对石油化工行业的影响。反击时，防雷装置的主要方法便是引雷，引雷指的是，使用引线，将雷电产生的电流导入大地，利用大地产生的电阻，使强电流流入地面。在适当的条件下，仪表放置好位置，很快就会形成放电现象，这种电流可以击穿用电器，从而干扰或者是破坏仪表系统[1]。

2 石油化工企业仪表系统防雷技术

2.1 直击雷防护

直击雷防护是石油化工企业的第一道防线，最经济有效的方式是在仪表控制室上设置避雷针或者避雷带。一般存在两种情况：第一种仪表控制室是独立的建筑物，那么可以直接在控制室屋顶上设置避雷带，然后经过避雷引下线引至地下网的防雷系统中；第二种情况是仪表控制室和生产装置在同一个建筑物内，那么直击雷防护设计时还要综合考虑生产装置的特点和周围的环境。值得注意的是引下线引至防雷系统中时应避免和控制室的电缆、管道等接触，减少电磁感应现象[2]。

2.2 等电位连接

等电位连接指的是使所有现场物体的金属外壳和金属仪器相连接，然后再和防雷接地系统连接，从而构成等电位连接。目的是为了防止雷电瞬态电流路径和金属设备产生击穿放电，从而损坏设备仪器。在连接时需要把所有物件的金属外壳，比如生产设备外壳、仪表外壳以及控制室内各种组件和元件外壳和金属仪器相连接[3]。

2.3 屏蔽措施

当发生雷击时，雷击所产生的瞬态电磁脉冲会直接和元器件发生作用，然后沿线路侵入到仪表设备中，造成电子设备的破坏。所以采取屏蔽措施，使用屏蔽体可降低电磁脉能量传播的速度和量。現阶段可采取控制室屏蔽、仪表屏蔽和信号线、电源线屏蔽这几种屏蔽措施。首选控制室屏蔽措施，指的是电气连接控制室墙壁结构中的钢筋交点，然后再和金属门框焊接，从而形成屏蔽笼，通过在控制室内设置保护接地环的方式，将接地环和屏蔽笼连接起来形成屏蔽保护。其次，现场仪表屏蔽措施的实质就是等电位连接，也就是将现场各个设备的金属外壳和其他金属设备相互连接形成等电位，然后再和防雷接地系统连接[4]。

3 防雷技术的发展前景

石油化工行业中，为确保生产安全、稳定，应采取有效的安全措施，避免安全事故的发生，保证人们的生命财产安全。众所周知，石油化工行业经常会受到诸多外部因素的影响，雷电袭击便是其中影响与干扰最大的一种因素。但是，在科学技术不断发展的背景下，各种防雷技术的出现及其在石油化工行业中的应用，为解决雷击问题做出了重要的贡献。防雷技术在石油化工行业中已经有了一段时间的应用，并在实践过程中不断改进、不断优化、不断创新。无论在什么情况下，避雷技术、避雷设备对于石油化工仪表控制系统来说，都有着重要意义与必要性，由此可见，现阶段，石油化工行业对防雷设备、防雷技术越来越需要，这说明防雷技术在石油化工行业未来的发展过程中有着广阔的应用空间、良好的发展前景[5]。

4 结束语

石油化工仪表系统中为进行有效防雷，综合设计控制室、现场仪表、信号线和电源线等，在避雷防护措施上可以进行直击雷防护装置设置、等电位连接以及设置屏蔽体和综合布线、安装保护器保护等，从而提高整个系统的安全可靠性。

参考文献

[1] 李欣，张耀华，王付霞.石油化工仪表系统的防雷研究[J].山东工业技术，2017，（14）：102-102.

[2] 杨海山，马永红，马俊贵.浅论石油化工仪表系统的防雷措施[J].化工管理，2018，（15）：120-120.

[3] 胡艳.石油化工仪表系统中的防雷策略探讨[J].科技创新与应用， 2018，（24）：92-93.

[4] 孙培刚.论石油化工仪表系统的防雷体系[J].科技与企业，2018， （08）：234-235.

[5] 孙博.浅谈石油化工仪表系统的防雷策略[J].化工管理，2017，（24）： 17-17.

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