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石化仪器仪表系统的防雷解决方案

发表日期:08月24 2022 文章编辑:原创 浏览次数:196次

多年来,我国的许多石油化工厂在排雷方面取得了显着成就,但近年来闪电的可能性继续增加。在闪电的情况下,石油化工厂的现场仪器设备不仅会受到严重损坏,而且寿命也会大大缩短。今天,钧和电子分享石化仪器仪表系统的防雷解决方案。


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雷电是一种自然现场,雷电发生一瞬间会释放大量几十安培甚至上百万安培的电流,雷电泄流通道周围会出现电磁感应,导致金属部件、电子装置以及电气元件受到电磁脉冲的影响,电力设备和电子仪器无法正常使用。石油化工仪表在石油化工厂生产过程中发挥重要作用,受到雷电影响可能产生过电压和脉冲现场,导致仪表无法正常运行。因此,为了确保石油厂化工安全生产,必须加强现场仪表的防雷措施,避免生产安全事故的发生。

一、石油化工企业会遇到雷击的原因分析

如果要进一步分析石油化工企业如何避免仪器受到雷电影响,首先必须分析雷电的原因。在大多数情况下,石油化工企业在闪电过程中具有一定的随机性,因为云在形成过程中没有固定的目标,在闪光形成过程中其电荷积累具有很大的随机性。闪电引起的下降放电时间本身是选择性的,地面的电子电阻率较低或地面电阻率变化区,会有电场随着雷电积聚相对较大的负荷。在分析任何石油化工企业时,应考虑到企业的客观地理环境,如果企业的防雷设施本身并不完善,则应通过现场调查和事故原因的讨论采取相应的保护措施,并采取一系列措施。

二、石油化工仪表系统的防雷隐患分析

(一)雷击直接侵入

仪表系统受到闪电直接攻击的主要是设备本身、操作系统和所有连接管路,然后损坏传感器模块、发射机电子电路板等。这将使系统无法正常运行。与此同时,地雷电流可对设备造成不同程度和不同类型的损害,方法是将仪器支架用作传输介质,立即将其导向地球,产生强感应磁场,对系统信号传输线造成瘫痪损害,并将电流连接到所有电子设备。

(二)雷电感应侵入

雷电感应,又称位置应感雷,它能对石油化工企业的各个生产环节造成不同程度的影响。雷电感应产生的过程中,在地面物体上会分布较为聚集的电荷,特别是呈尖端性状的一些物体,极易在尖端位置形成聚集分布,当大量的电荷积累到一定程度时,就会发生电荷放电情况。当电荷进入到仪表系统时,就会造成系统出现损坏问题,同时电磁脉冲也会同步出现,引发不同程度的辐射问题。在此过程中,电磁波会向外部发生辐射,有可能干扰仪表系统的正常运行,导致仪表系统内部出现感应电动势和感应电流等问题,引起仪器设备发生一系列的故障问题。

三、石油化工仪表系统的防雷技术分析

(一)屏蔽和保护措施

化工装置使用的电缆通常包括半导体、信号传输线和集成电路。闪电冲击产生瞬时电磁脉冲,闪电直接传递到电缆。也可以在电源或信号电路上同时检测和监测瞬时浪涌,然后通过线路进入电子设备,这可能影响电子设备的正常运行,导致电子设备的运行系统瘫痪。此外,建立能够阻挡或减少电磁脉冲能量和电磁脉冲传播速度的设施是最重要的保护措施之一。仪表系统中防雷措施主要由控制室实施,现场仪器也有保护,信号线和电力线也有保护,实现防雷效果。

(二)防雷栅需定期检测确保完好

应定期检查地雷防护网,以确保其状况良好,安装地雷防护网,对该地区的布线要求,以及对现场所有浪涌保护器进行全面检查。由于该区域某些地区存在长期存在的不使用浪涌保护器的问题,因此需要对其进行分析,以确保所有浪涌保护器的使用质量更高。应及时更新和检测浪涌保护器,编写相关规定报告,要求每年雨季前检测浪涌保护器,编写具体检测报告,确保浪涌保护器的检测效果能满足实际需要。

(三)防雷接地措施

在国标GB50057-2010建筑物防雷设计规范中,明确要求超高建筑物顶部或边缘的节日装饰彩灯、航空信号灯、气象装置、电子广告牌等用电设备应根据建筑物的防雷类别釆取相应的防止电涌侵入的措施。没有金属设备外壳或金属保护罩的设备应处在接闪器的保护范围内。从配电箱至外围的供电和信号线路应穿金属保护钢管。钢管的一端应与配电箱和PE线相连;另一端应与设备的金属外壳和金属护罩相连,同时以最近距离和屋顶的防雷装置连接。中间断开的钢管在安装施工时,在两端应设跨接线。针对这个问题,在烟囱、高塔顶部安装的气象仪表装置和监控装置,必须进行接地,配套的配电箱、穿线管也要进行接地跨接。接地线应汇入防雷装置的接地。穿线管的接地跨接方式一般使用8mm或6mm圆钢进行焊接跨接或使用PE接地线进行螺栓紧固跨接。

(四)规范布线防雷措施

在石油化工企业中所应用的仪表控制系统中,整体内部线路构造较为繁琐,而且系统还包含了各种仪表设备,传输线构造不尽相同。在安装线路的过程中,如果工作人员将各种不同型号的线路混乱地布置在一起,那么在系统运行过程中,会发生信号相互干扰的情况。一旦受到雷击灾害,仪表控制系统的线路就会被瞬时超大电流击穿,整个线路都会在相互干扰的作用下发生不同程度的损坏,而且这种损坏是不可逆转的。在雷击灾害下形成的设备损坏,会使起着核心作用的控制系统受到创伤,导致企业的仪表设备无法正常工作,影响石油化工的正常生产,还会增加企业的运行维修成本,拖延生产工期。因此,在对仪表控制系统进行布线时,需要严格按照相关标准要求和仪表系统的实际情况进行规范化操作,使布线具有科学合理性,最大程度减低雷电灾害的损坏率。

(五)做好备用和废弃电缆的管理工作

每天都需要妥善管理过时的备用电缆和电缆,并及时发现电缆问题。如果电缆的一端留在现场,另一端连接到控制室入口端的废弃电缆上,很容易导致控制室过度紧张,造成电气安全事故。因此,每天都要及时处理电缆连接器,裸电缆或备用电缆要及时保护或锁定。

(六)控制室屏蔽

综合仪表操作系统的重点是控制室屏蔽,控制室对雷电产生的电磁脉冲效应非常敏感,因此需要加强对控制室屏蔽的保护。在仪表控制室施工的一般情况下,采用无窗封闭形式和钢筋交叉口结构施工屏蔽门,在室内墙周围安装接地保护环圈,又称防雷接地环,以便有效连接环。

 

综上所述,为了确保生产过程的安全,石油化工企业必须为实地所有类型的先进仪器有效地设计地雷防护技术。正是在这一基础上,该条试图探索为实地仪器设计地雷防护技术的概念,深入分析了一家石油化工厂目前存在的实地仪器的地雷防护技术差距,并提出了相应的改进措施,以期提供一定的。

 

 


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