多年來(lái)，我國(guó)的許多石油化工廠在方面取得了顯著成就，但近年來(lái)閃電的可能性繼續(xù)增加。在閃電的情況下，石油化工廠的現(xiàn)場(chǎng)儀器設(shè)備不僅會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p壞，而且壽命也會(huì)大大縮短。今天，鈞和電子分享石化儀器儀表系統(tǒng)的防雷解決方案。

雷電是一種自然現(xiàn)場(chǎng)，雷電發(fā)生一瞬間會(huì)釋放大量幾十安培甚至上百萬(wàn)安培的電流，雷電泄流通道周?chē)鷷?huì)出現(xiàn)電磁感應(yīng)，導(dǎo)致金屬部件、電子裝置以及電氣元件受到電磁脈沖的影響，電力設(shè)備和電子儀器無(wú)法正常使用。石油化工儀表在石油化工廠生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)揮重要作用，受到雷電影響可能產(chǎn)生過(guò)電壓和脈沖現(xiàn)場(chǎng)，導(dǎo)致儀表無(wú)法正常運(yùn)行。因此，為了確保石油廠化工安全生產(chǎn)，必須加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)儀表的防雷措施，避免生產(chǎn)安全事故的發(fā)生。

一、石油化工企業(yè)會(huì)遇到雷擊的原因分析

如果要進(jìn)一步分析石油化工企業(yè)如何避免儀器受到雷電影響，首先必須分析雷電的原因。在大多數(shù)情況下，石油化工企業(yè)在閃電過(guò)程中具有一定的隨機(jī)性，因?yàn)樵圃谛纬蛇^(guò)程中沒(méi)有固定的目標(biāo)，在閃光形成過(guò)程中其電荷積累具有很大的隨機(jī)性。閃電引起的下降放電時(shí)間本身是選擇性的，地面的電子電阻率較低或地面電阻率變化區(qū)，會(huì)有電場(chǎng)隨著雷電積聚相對(duì)較大的負(fù)荷。在分析任何石油化工企業(yè)時(shí)，應(yīng)考慮到企業(yè)的客觀地理環(huán)境，如果企業(yè)的防雷設(shè)施本身并不完善，則應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和事故原因的討論采取相應(yīng)的保護(hù)措施，并采取一系列措施。

二、石油化工儀表系統(tǒng)的防雷隱患分析

（一）雷擊直接侵入

儀表系統(tǒng)受到閃電直接攻擊的主要是設(shè)備本身、操作系統(tǒng)和所有連接管路，然后損壞傳感器模塊、發(fā)射機(jī)電子電路板等。這將使系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。與此同時(shí)，地雷電流可對(duì)設(shè)備造成不同程度和不同類(lèi)型的損害，方法是將儀器支架用作傳輸介質(zhì)，立即將其導(dǎo)向地球，產(chǎn)生強(qiáng)感應(yīng)磁場(chǎng)，對(duì)系統(tǒng)信號(hào)傳輸線造成癱瘓損害，并將電流連接到所有電子設(shè)備。

（二）雷電感應(yīng)侵入

雷電感應(yīng)，又稱(chēng)位置應(yīng)感雷，它能對(duì)石油化工企業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)造成不同程度的影響。雷電感應(yīng)產(chǎn)生的過(guò)程中，在地面物體上會(huì)分布較為聚集的電荷，特別是呈性狀的一些物體，極易在位置形成聚集分布，當(dāng)大量的電荷積累到一定程度時(shí)，就會(huì)發(fā)生電荷放電情況。當(dāng)電荷進(jìn)入到儀表系統(tǒng)時(shí)，就會(huì)造成系統(tǒng)出現(xiàn)損壞問(wèn)題，同時(shí)電磁脈沖也會(huì)同步出現(xiàn)，引發(fā)不同程度的輻射問(wèn)題。在此過(guò)程中，電磁波會(huì)向外部發(fā)生輻射，有可能表系統(tǒng)的正常運(yùn)行，導(dǎo)致儀表系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流等問(wèn)題，引起儀器設(shè)備發(fā)生一系列的故障問(wèn)題。

三、石油化工儀表系統(tǒng)的防雷技術(shù)分析

（一）屏蔽和保護(hù)措施

化工裝置使用的電纜通常包括半導(dǎo)體、信號(hào)傳輸線和集成電路。閃電沖擊產(chǎn)生瞬時(shí)電磁脈沖，閃電直接傳遞到電纜。也可以在電源或信號(hào)電路上同時(shí)檢測(cè)和監(jiān)測(cè)瞬時(shí)浪涌，然后通過(guò)線路進(jìn)入電子設(shè)備，這可能影響電子設(shè)備的正常運(yùn)行，導(dǎo)致電子設(shè)備的運(yùn)行系統(tǒng)癱瘓。此外，建立能夠阻擋或減少電磁脈沖能量和電磁脈沖傳播速度的設(shè)施是最重要的保護(hù)措施之一。儀表系統(tǒng)中防雷措施主要由控制室實(shí)施，現(xiàn)場(chǎng)儀器也有保護(hù)，信號(hào)線和電力線也有保護(hù)，實(shí)現(xiàn)防雷效果。

（二）防雷柵需定期檢測(cè)確保完好

應(yīng)定期檢查地雷防護(hù)網(wǎng)，以確保其狀況良好，安裝地雷防護(hù)網(wǎng)，對(duì)該地區(qū)的布線要求，以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有浪涌保護(hù)器進(jìn)行全面檢查。由于該區(qū)域某些地區(qū)存在長(zhǎng)期存在的不使用浪涌保護(hù)器的問(wèn)題，因此需要對(duì)其進(jìn)行分析，以確保所有浪涌保護(hù)器的使用質(zhì)量更高。應(yīng)及時(shí)更新和檢測(cè)浪涌保護(hù)器，編寫(xiě)相關(guān)規(guī)定報(bào)告，要求每年雨季前檢測(cè)浪涌保護(hù)器，編寫(xiě)具體檢測(cè)報(bào)告，確保浪涌保護(hù)器的檢測(cè)效果能滿足實(shí)際需要。

（三）防雷接地措施

在國(guó)標(biāo)GB50057－2010建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范中，明確要求超高建筑物頂部或邊緣的節(jié)日裝飾彩燈、航空信號(hào)燈、氣象裝置、電子廣告牌等用電設(shè)備應(yīng)根據(jù)建筑物的防雷類(lèi)別釆取相應(yīng)的防止電涌侵入的措施。沒(méi)有金屬設(shè)備外殼或金屬保護(hù)罩的設(shè)備應(yīng)處在接閃器的保護(hù)范圍內(nèi)。從配電箱至外圍的供電和信號(hào)線路應(yīng)穿金屬保護(hù)鋼管。鋼管的一端應(yīng)與配電箱和PE線相連;另一端應(yīng)與設(shè)備的金屬外殼和金屬護(hù)罩相連，同時(shí)以最近距離和屋頂?shù)姆览籽b置連接。中間斷開(kāi)的鋼管在安裝施工時(shí)，在兩端應(yīng)設(shè)跨接線。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，在煙囪、高塔頂部安裝的氣象儀表裝置和監(jiān)控裝置，必須進(jìn)行接地，配套的配電箱、穿線管也要進(jìn)行接地跨接。接地線應(yīng)匯入防雷裝置的接地。穿線管的接地跨接方式一般使用8mm或6mm圓鋼進(jìn)行焊接跨接或使用PE接地線進(jìn)行螺栓緊固跨接。

（四）規(guī)范布線防雷措施

在石油化工企業(yè)中所應(yīng)用的儀表控制系統(tǒng)中，整體內(nèi)部線路構(gòu)造較為繁瑣，而且系統(tǒng)還包含了各種儀表設(shè)備，傳輸線構(gòu)造不盡相同。在安裝線路的過(guò)程中，如果工作人員將各種不同型號(hào)的線路混亂地布置在一起，那么在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，會(huì)發(fā)生信號(hào)相互干擾的情況。一旦受到雷擊災(zāi)害，儀表控制系統(tǒng)的線路就會(huì)被瞬時(shí)超大電流擊穿，整個(gè)線路都會(huì)在相互干擾的作用下發(fā)生不同程度的損壞，而且這種損壞是不可逆轉(zhuǎn)的。在雷擊災(zāi)害下形成的設(shè)備損壞，會(huì)使起著核心作用的控制系統(tǒng)受到創(chuàng)傷，導(dǎo)致企業(yè)的儀表設(shè)備無(wú)法正常工作，影響石油化工的正常生產(chǎn)，還會(huì)增加企業(yè)的運(yùn)行維修成本，拖延生產(chǎn)工期。因此，在對(duì)儀表控制系統(tǒng)進(jìn)行布線時(shí)，需要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求和儀表系統(tǒng)的實(shí)際情況進(jìn)行規(guī)范化操作，使布線具有科學(xué)合理性，減低雷電災(zāi)害的損壞率。

（五）做好備用和廢棄電纜的管理工作

每天都需要妥善管理過(guò)時(shí)的備用電纜和電纜，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜問(wèn)題。如果電纜的一端留在現(xiàn)場(chǎng)，另一端連接到控制室入口端的廢棄電纜上，很容易導(dǎo)致控制室過(guò)度緊張，造成電氣安全事故。因此，每天都要及時(shí)處理電纜連接器，裸電纜或備用電纜要及時(shí)保護(hù)或鎖定。

（六）控制室屏蔽

綜合儀表操作系統(tǒng)的重點(diǎn)是控制室屏蔽，控制室對(duì)雷電產(chǎn)生的電磁脈沖效應(yīng)非常敏感，因此需要加強(qiáng)對(duì)控制室屏蔽的保護(hù)。在儀表控制室施工的一般情況下，采用無(wú)窗封閉形式和鋼筋交叉口結(jié)構(gòu)施工屏蔽門(mén)，在室內(nèi)墻周?chē)惭b接地保護(hù)環(huán)圈，又稱(chēng)防雷接地環(huán)，以便有效連接環(huán)。

綜上所述，為了確保生產(chǎn)過(guò)程的安全，石油化工企業(yè)必須為實(shí)地所有類(lèi)型的儀器有效地設(shè)計(jì)地雷防護(hù)技術(shù)。正是在這一基礎(chǔ)上，該條試圖探索為實(shí)地儀器設(shè)計(jì)地雷防護(hù)技術(shù)的概念，深入分析了一家石油化工廠目前存在的實(shí)地儀器的地雷防護(hù)技術(shù)差距，并提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施，以期提供一定的。