中油辽河工程有限公司 辽宁省盘锦市 124010
摘要：本文主要分析了天然气分输场站进行自动仪表系统防雷工作的意义，并分析了自动化仪表受到雷击的危害，进而就分输场站自动化仪表防雷操作的技术进行了介绍。
关键词：天然气分输站场；自动化仪表系统；防雷
引言
自动化技术在当前我国各领域的普遍应用为各领域生产的安全、可靠进行提供了保障，而自动化仪表系统是自动化技术运用的基础。雷击对于自动化仪表系统有毁灭性的影响，在进行天然气场站建设中运用自动化仪表系统应积极做好防雷工作。
1天然气分输站场自动仪表系统防雷的意义
自动化仪表系统的绝缘程度较低，所以在遭受雷击时电脉冲、强电流和电磁场等会通过穿线管、仪表信号线、电源线等多种途径传递到自动化仪表系统中，严重影响设备的正常运行。如果不采取相应的防护措施，很可能造成设备工作的失灵，甚至造成设备的永久损坏。对于一些恶劣的情况，还可能带来生产事故和人员伤亡等。特别是对于天然气分输站产而言，一旦出现问题，不仅影响正常的天然气供应，还可能产生起火与爆炸等重大事故，因此在天然气分输站场必须要注重自动化仪表的防雷设计。
2天然气流量自动计量现状
天然气流量自动计量是通过对天然气的各项数据进行测量和分析后最终算出的体积流量。所以天然气流量自动计量的特点使精准程度高，稳定性强。在实际使用过程中，天然气流量自动计算模式有多种类型，智能仪表盘的类型也有很多，例如多参数仪表，单参数仪表，温度传感器等。上述几种类型都是在实际应用中常见的几种仪表类型，属于集成度极高的流量计量仪表系统，为天然气流量自动计量工作带来了不少便利。
3雷击对自动化仪表系统的危害形式
3.1直接雷击
直接雷击是智能仪表系统损坏的常见形式。当现场仪表系统被雷电直接击中之后，仪表系统内部的传感器设备会产生相应的损坏。当雷电没有直接计入仪表系统，而是集中到与仪表系统相连接的管道设备时，也属于直接雷击。雷电对现场仪表系统的损坏会直接作用于内部电子线路电子设备上。所以当雷电直接击中现场仪表设备之后，经常会造成仪表设备的直接瘫痪。而雷电流在击中仪表设备之后，会通过仪表支架流入大地，在仪表附近形成一个极其强大的感应磁场，这种磁场会进而影响附近其它的电子设备。直接雷击必然会造成信号传输回路的瘫痪，不仅会损坏仪表设备，还会对室内的电子设备造成损坏。
3.2感应雷击
3.2.1静电感应
并不是所有仪表系统的损坏都是由雷电直接击中造成的，当雷电没有直接集中现场仪表系统的任何设备时，同样会对雷电系统造成一定程度的损伤。雷电是由雷云聚积形成的，在雷云聚集过程中所形成的磁场会引导地面物体，尤其是材质属于导体的物体聚集大量的电荷，当电荷聚集到一定程度之后，就会产生放电行为。电流会通过地底的信号传输线路进入现场仪表系统，从而影响现场仪表系统和电子设备的正常工作，偶尔会出现的严重后果是造成仪表系统和用电设备的损坏，其实这也说明了感应雷击对仪表系统和电子设备的损坏程度并不是很高，至少相较于直接雷击行为造成的后果还是属于轻后果范畴之内的。但是静电感应对现场仪表系统和用电设备正常工作还是会起到一定程度的影响，没有酿成较大后果的原因主要在于放电电流若是想要对仪表系统和用电设备造成直接损坏，则需要一定标准数额的电量。而放电电流若是想要聚集足以损坏现场仪表和用电设备的电量，需要一定的时间，一般情况下在这段时间之内操作人员已经采取了相应的解决措施，将可能出现的最严重的后果扼杀在摇篮里。
3.2.2电磁脉冲辐射
电子脉冲辐射也是造成天然气现场仪表系统损伤的主要因素，是指通过雷击电流在空间内产生的电磁场不断的向外辐射电磁波，辐射范围较广，会直接影响辐射范围内的计算机、仪表系统等各种电子设备。尤其是材质属于金属导体的电子设备，受电磁波的影响最大。电磁脉冲辐射对电子设备的损害原理是当电磁波辐射在各类金属导体上之后，就会产生感应电动势或者感生电流。属于金属导体的电子设备承受不了感应电动势和感生电流的冲击，从而造成电子设备的故障和损坏。最严重的后果是由于导致某一金属导体的工作失灵，从而影响整个仪表系统的工作失效。
4自动化仪表防雷的措施
4.1接闪与接地
通过接闪可以防护直接雷击，因此在自动化仪表系统中要设计接闪装置，并且和周围的设备均等化，保证接闪是不会产生反击问题。接地主要是将自动化仪表和各类电子设施分开保护，减少接地线产生的触生电感，也有通过自动化仪表与建筑物绝缘的方式来实现防雷保护的接地措施，他们的根本目的是将避免雷电和自动化仪表设备发生接触。在考虑接地时还可选用浮地和多点接地两种，或者交叉配合使用。在考虑接闪与接地问题时，必须要结合实际情况采取最为合理的措施，尽可能的减小雷击对自动化仪表系统的损害。
4.2均压防护
产生雷击时瞬间电流会造成线路的电位升高，这时金属物体会形成电位差，产生击穿放电的现象，正是因为击穿放电才导致自动化仪表系统的损坏。所以，为了保证仪表系统的正常运行，可以将现有仪表的外壳、控制设备等金属连接在一起形成均压，这样在遭受雷击时金属外壳就不会产生过大的电压差，瞬间电流会很大的削减，就可以起到保护自动化仪表设备的作用。
4.3屏蔽防护
天然气自动化仪表常采用大量的半导体和集成电路，所以在产生雷击时可能产生瞬间电磁脉冲，造成自动化系统的失灵和损坏。因此可采用屏蔽来阻挡电磁脉冲的传播，屏蔽防护主要有现场仪表屏蔽、信号线和电源线屏蔽、控制室屏蔽三种措施。现场仪表屏蔽是指将仪表的金属箱进行防雷屏蔽，保证他和其他金属设施处于等电位状态同，时要将基础设施接入到防雷接地系统中，这样可以有效减少雷击造成的损坏。信号线和电源线屏蔽是用多点接地的方式来保证线路之间形成回路，这样电磁场就能够透过屏蔽层，降低雷击时产生的低频干扰。控制室屏蔽是保护控制室的控制系统，措施是将控制室的结构钢筋交点处用金属网焊接，形成开口的屏蔽笼，同时将屏蔽了接入到防雷系统中，这样就能有效的起到保护控制室的作用。除上述措施外还可以采用分流来进行防雷保护，主要措施是在自动化仪表的系统中采用浪涌保护器，遏制瞬间通过自动化仪表的电压，这样也能有效的保护自动化仪表设备，减少雷击造成的损坏。在天然气分输站场中，多种防雷措施往往交叉使用，以此来达到最佳的防雷效果，不同的地区要结合实际情况，从需求入手采取合理的防雷措施。
结束语
自动化仪表系统在天然气分输站场有着不可替代的作用，能够有效提高其智能化程度，但由于自动化仪表的绝缘程度较低，所以在遭受雷击时很容易因为电压击穿而产生损坏，因此必须要加强防雷保护。针对当前自动化仪表系统的实际应用，本文分析接闪与接地、均压防护、屏蔽防护三种自动化仪表的防雷措施，希望可以给我国天然气分输站场自动化仪表系统的防雷措施完善提供一定的方向。
参考文献：
[1]陈奔泉，谭洪伟.天然气集输站场自动化仪表系统防雷分析[J].化工管理，2020，（7）：204-205.
[2]于海龙.天然气集输站场自动化仪表系统防雷分析[J].石化技术，2019，26（7）：288-289.DOI：10.3969/j.issn.1006-0235.2019.07.167.
[3]焦超，高司晨，王义福.天然气分输站场自动化仪表系统防雷分析[J].中国化工贸易，2019，11（11）：6.