曾俊翔 甘磊
阿克苏雷安防雷科技服务有限公司 新疆 阿克苏 843000
摘要：随着经济的快速发展，各行各业发展都十分快速。在整个石油化工工业中，仪表系统对整个装置的生产过程实时测量、监控，保证生产的稳定运行及产品质量的合格。但防雷与接地系统的可靠性与实用性可以充分确保仪表精准工作，同时也是系统稳定运行的基础保证，良好的防雷与接地设计会将干扰与测量中出现的误差降低，并且能够对仪表系统的稳定运行起到一定的保护作用，且也可以实现生产效率的提升，更好的改善生产质量。若出现了雷电和接地故障，情况不严重会干扰仪表，丢失数据，严重的话会损坏电子元件或是石化装置出现停车的情况，更有甚者会产生严重的设备与人员安全事故。鉴于此，文章详细论述了石油化工仪表防雷和接地设计，旨在可以为行业人士提供有价值的参考和借鉴，进而更好的助力行业的健康稳定发展。
关键词：石油化工仪表；防雷；接地设计
前言：防雷、接地系统的适用性、可靠性是保证仪表精准工作、控制系统稳定运行的重要前提，良好的防雷、接地设计会降低干扰及测量过程中产生的误差，有效保障仪表系统的运行，同时对提高生产效率、改善生产都具有积极的意义。一旦雷电、接地造成故障，轻则仪表系仪表被干扰、数据丢失，重则电子元件被损坏或导致石化装置停车，甚至出现设备和人员安全事故。
1雷击灾害对石油化工企业的仪表系统的危害
1.1直接遭受雷击
在雷击过程之中，石油化工企业的仪表设备和相连的管线有可能会被雷电直接集中，当出现这种情况时仪表之中的电子线路会发生短路情况或是器件故障，严重时会引起仪表设备的损毁，在企业之中引起火灾。在某些情况之下雷电电流会沿着仪表进入地面，引起大范围的电磁冲击，使得一定范围内的电子设备出现运行故障。
1.2雷电灾害引起过电压的侵入
在石油化工企业的生产过程之中使用的仪表一般在过电压之下使用。当仪表遭到雷击时会由于雷电影响在仪表之中形成向对应的电磁感应电流，在外界过电压和仪表设备内部的雷电电流的影响之下，仪表内部元件无法正常的工作，使得石油化工企业的经营效益受到影响。
1.3静电感应伤害
在发生雷击时地面物体会产生感应电流，部分尖锐物体的电流会集中至其端点，非常容易造成雷击。在石油化工企业的仪表使用过程之中也会积累电荷，当电荷积累到一定程度时就会造成直接雷击，雷击之后产生的电流会流入设备内部，对设备的元件完整性和功能性造成影响。
1.4形成反击电流
一般在石油化工企业之中通过设置避雷针和避雷网的引雷设备的防雷方式将电流引入地面，避免对仪表造成影响。但是地面的电阻较大，当雷击产生的强电流流入大地之后会出现一定的延迟，且由于电阻问题电流不会很快的传开，在地面形成局部的高电位，假如这时仪表设备位于这个高电位区域就会导致地面电流重新流入仪表设备之中，形成反击电流影响仪表的正常使用。
2接地的作用和分类
2.1保护接地
保护接地可防止设备带电，确保人员不会被电力伤害。实际生产过程中，设备的外壳不会带电，而因受环境和工作时间等因素的影响，加之时间的延长，会损坏到包裹电线的外壳，如果人碰到，则易引发触电风险。通过保护接地，当人们触摸时，电流能迅速传导到大地上，从而减少对人的伤害，在具体工作中，我们会根据设备的类型来选择是否采用保护接地。
2.2工作接地
1）本安仪表系统接地。此仪表系统主要通过两部分组成即安全栅与本案仪表。对于安全栅而言，其主要有两类，即齐纳式与隔离式。隔离式安全栅电路结构将输入、输出和电源分开，并在一定程度上限制了能量。此类结构具有一定的隔离作用，所以，无需进行系统接地设计。齐纳栅结构采用快速熔断器、限流电阻和限压二极管对输入功率进行限制，以确保结构的安全性，现场仪表应用齐纳栅时，想要防止发生电势差，一般情况下将应用同个接地。
2）屏蔽接地。屏蔽接地的主要目的就是防电磁干扰，仪表屏蔽主要有两类，即电缆保护管与桥架等接地，同装置电气接地网等电位进行相连。另外一类就是信号屏蔽电缆接地，一般情况下会在控制室内完成，在地板上连接信号线的屏蔽层。若信号源也接地，需要把信号与屏蔽层一起接地，而信号电缆屏蔽接地需是单点接地。
3）信号回路接地。信号系统没有使用隔离措施时，一般需根据直流电源方式实施处理，应用负极接地方式。而又隔离措施的信号系统，基于隔离作用，无需另外的信号回路接地。
2.3静电接地
在自然界中，不可避免的会出现静电，进而产生很多不利影响，严重的话会损坏仪表或整个系统，进而造成严重的经济损失。为此，在仪表设计安装中一个非常关键的工作就是避免静电接地。一般静电接地电阻需要要保证在100Ω内，并根据专业的电气设备开展相应设计，同时要有专门技术人员按照说明说将接地作业完成，而防静电接地能同其他接地系统一起使用。
2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。
3石油化工仪表系统的防雷策略
3.1防雷建设措施
石油化工企业的防雷建设目的较为清晰，即在建设之中保证仪表系统不受到雷击伤害。根据不同的生产情况和企业的环境应该采取不同的措施。技术人员应该确定合适的防护方案和防雷措施，经济高效的实现仪表系统的防雷。
3.2接闪
接闪设备的主要功能是在发生雷电灾害时完成对直击雷的吸引，避免直击雷击中引起仪表系统故障，石油企业的仪表系统布置地点都需要进行引雷防雷设施的布置，根据仪表的实际分布情况来确定接闪器的安装位置，提高防雷工作的进行效率。
3.3分流均压
在发生雷击时对仪表系统造成较大危害的就是雷击时的高电压和高电流，其一旦流入仪表系统的内部就会造成电子元件的损毁，严重时会导致火灾。因此，在防雷建设之中应当通过对雷击时高电流进行分流，对高电压进行均压处理来避免雷击对仪表系统的破坏性影响。当前实现分流均压的主要方式是通过在仪表设备上进行地线引流处理，可以避免高电压电流对设备的影响。
3.4接地系统建设
当前在防雷措施的使用过程之中，防雷击效果最好的仍然是设备接地。因此，在建设过程之中首先要做的就是对仪表设备的接地线路进行优化。接地防雷措施的基本原理是在电子设备和大地之间建立等电位体，当发生雷击时，接地线路可以将雷电产生的大量能量传递给大地，避免设备之中由于通过大量能量造成的损坏和故障。在接地设施的建设过程之中，工程人员要注意防雷接地一定要单独设立入线端子，并且在石油化工企业之中的电子设备、导电管道等都需要进行接地处理。
结束语：
总而言之，在石油化工生产中，仪表系统的安全、稳定性对提供生产数据、反应生产情况具有重要意义。保证仪表系统安全可靠运行的前提是各部分都有稳定的工作环境。其中，防雷、接地对于仪表系统排除干扰、稳定运行具有直接作用。因此在设计阶段重视防雷接地设计的同时，在生产使用中还要定期检查、维护，对使用过程中发生偶然事件，进行讨论、分析并做出一定的科学处理。
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