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石油化工儀表系統(tǒng)的防雷隱患分析及防雷技術(shù)的應(yīng)用研究

作時間:2019-03-25  來源:  作者:
   

 摘要:shou先針對石油化工儀表系統(tǒng)的防雷隱患進(jìn)行論述,分別從技術(shù)角度與設(shè)計角度來進(jìn)行。在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)探討石油化工儀表系統(tǒng)中的防雷技術(shù)措施,以及防雷系統(tǒng)設(shè)計階段應(yīng)該達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn),可以作為石油化工儀表系統(tǒng)設(shè)計的技術(shù)參照來進(jìn)行運(yùn)用。TtN壓力變送器_差壓變送器_液位變送器_溫度變送器

 
1 石油化工儀表系統(tǒng)所存在的防雷隱患
1.1  控制系統(tǒng)抗干擾能力差
          石油化工儀表控制系統(tǒng)當(dāng)前#常使用的三大類型,分別為 PLC 控制 DCS 控制與 FCS 控制。實(shí)現(xiàn)這三種控制原理均需要將控制儀表使用弱電流完成信息傳輸,同時弱電流的傳輸控制卻很難達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)效果,能夠及時實(shí)現(xiàn)控制功能但也存在安全隱患。目前我們使用的石油化工儀表設(shè)備絕緣能力較差,很容易造成控制系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)弱電流,并且耐受力明顯不強(qiáng),一旦受到雷電擊中,將會造成防護(hù)系統(tǒng)癱瘓。電流直接進(jìn)入到儀表內(nèi)部對儀表造成永久性傷害,嚴(yán)重者還會造成現(xiàn)場操作人員傷亡或者重大安全故障。DSC 控制系統(tǒng)在大型石油化工儀表系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)用廣泛,處于核心指揮地位,但同時該系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)成比較復(fù)雜,尤其是抗干擾電流能力是很弱,一旦發(fā)生雷電災(zāi)害,如果雷電擊中控制系統(tǒng)將會直接進(jìn)入到系統(tǒng)內(nèi),#終引發(fā)儀表損壞故障。儀表關(guān)系到石油化工企業(yè)正常生產(chǎn)運(yùn)營。
 
1.2  缺乏二次防雷設(shè)計
          石油化工儀表系統(tǒng)缺乏二次防雷設(shè)計,一次雷電擊中后可能會造成部分儀表癱瘓,此時缺乏二次防雷系統(tǒng)安全保護(hù)。石油化工儀表暴露在危險環(huán)境中,一旦再次被雷電擊中將會造成更為嚴(yán)重的問題。控制系統(tǒng)運(yùn)行中采用地電位反擊與雷電感應(yīng)實(shí)現(xiàn)防雷功能,這兩種防雷措施雖然能夠?qū)崿F(xiàn)分流防御,但雷電災(zāi)害發(fā)生在石油化工企業(yè)中,對電氣設(shè)備的影響比較大,一旦雷電干擾所產(chǎn)生的強(qiáng)大電流進(jìn)入到化工儀表中,將會造成儀表被擊穿的情況。因此在系統(tǒng)中不僅應(yīng)該要有效避雷,更應(yīng)該對雷電所產(chǎn)生的干擾電流及時排出,需要建立完善的接地導(dǎo)電系統(tǒng)。
 
1.3  整體防雷保護(hù)措施缺失
          整體防雷保護(hù)措施在石油化工儀表系統(tǒng)中缺乏,目前所使用的防雷保護(hù)措施通常是針對局部儀表來進(jìn)行的,各保護(hù)措施之間缺乏有效聯(lián)系。整體保護(hù)措施的缺乏與石油化工儀表系統(tǒng)安全防護(hù)設(shè)計理念有直接關(guān)系,設(shè)計階段過于強(qiáng)調(diào)防雷保護(hù)措施的局部強(qiáng)化,從而忽略了整體聯(lián)系對防雷能力的增強(qiáng)。這樣各個儀表系統(tǒng)中防雷安全措施是好立運(yùn)行的,遇到災(zāi)害后有效防御控制能力也因此減弱。在開展設(shè)計中需要形成整體框架,并通過布線連接將防雷措施聯(lián)系起來,相互串聯(lián)聯(lián)系#終的防雷控制效果也將能因此增強(qiáng)。了解石油化工儀表系統(tǒng)所遭遇的雷電災(zāi)害類型,開展安全防護(hù)才能夠擁有明確的設(shè)計目標(biāo),下面將針對石油化工儀表系統(tǒng)的防雷技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)論述。
 
2 石油化工儀表系統(tǒng)的有效防雷技術(shù)應(yīng)用
2.1  直擊雷防護(hù)
          面對直擊雷的防護(hù),可以通過在控制室頂部安裝避雷針來形成防護(hù)系統(tǒng),避雷針能夠?qū)⒗纂娨氩⑼ㄟ^導(dǎo)線將其排入到了大地中。避雷針的安裝使用適合應(yīng)用在石油化工控制室好立建筑的情況。可以通過引下線預(yù)防的系統(tǒng)結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)雷電防護(hù),并減少控制室內(nèi)電纜管道基礎(chǔ)設(shè)施之間的直接接觸,這樣可以在防護(hù)系統(tǒng)內(nèi)減少電勵磁感應(yīng)產(chǎn)生的幾率,雷電擊中后所產(chǎn)生的部分干擾電流也不會影響到石油化工儀表設(shè)備正常使用。
 
2.2  等位點(diǎn)鏈接
          石油化工儀表系統(tǒng)內(nèi)的現(xiàn)場基礎(chǔ)設(shè)施,外部金屬外殼直接連接,構(gòu)成一個整體的等電位系統(tǒng)。再將系統(tǒng)統(tǒng)一與防雷接地系統(tǒng)構(gòu)建出聯(lián)系,這樣便能夠形成有效的等位電連接。雷電擊中道石油化工儀表系統(tǒng)內(nèi),所構(gòu)成的靜態(tài)電流路徑以及等位電連接系統(tǒng)可以瞬間釋放擊穿電流,避免其他系統(tǒng)內(nèi)繼續(xù)存在,造成安全隱患。應(yīng)用該種技術(shù)方法需要注意的是要將防雷系統(tǒng)內(nèi)的基礎(chǔ),金屬外殼連接在一起,包括生產(chǎn)設(shè)備、儀表外殼等,這樣才能夠構(gòu)成防雷整體系統(tǒng)。
 
2.3  屏蔽措施
          石油化工儀表系統(tǒng)內(nèi)的現(xiàn)場基礎(chǔ)設(shè)施,外部金屬外殼直接連接,構(gòu)成一個整體的等電位系統(tǒng),再將系統(tǒng)統(tǒng)一與防雷接地系統(tǒng)構(gòu)建出聯(lián)系,這樣便能夠形成有效的等位電連接。雷電擊中石油化工儀表系統(tǒng)內(nèi),所構(gòu)成的靜態(tài)電流路徑以及等位電連接系統(tǒng)可以瞬間釋放擊穿電流,避免其他系統(tǒng)內(nèi)繼續(xù)存在,造成安全隱患。應(yīng)用該種技術(shù)方法需要注意的是要將防雷系統(tǒng)內(nèi)的基礎(chǔ),金屬外殼連接在一起,包括生產(chǎn)設(shè)備、儀表外殼等,這樣才能夠構(gòu)成防雷整體系統(tǒng)。shou選控制室屏蔽措施,指的是電氣連接控制室墻壁結(jié)構(gòu)中的鋼筋交點(diǎn),然后再和金屬門框焊接,從而形成屏蔽籠,通過在控制室內(nèi)設(shè)置保護(hù)接地環(huán)的方式,將接地環(huán)和屏蔽籠連接起來形成屏蔽保護(hù)。其次,現(xiàn)場儀表屏蔽措施的實(shí)質(zhì)就是等電位連接,也就是將現(xiàn)場各個設(shè)備的金屬外殼和其他金屬設(shè)備,管道相互連接形成等電位,然后再和防雷接地系統(tǒng)連接。此外,信號線和電源線屏蔽,指的是將所有的信號線和電源線都使用金屬屏蔽層的電纜,并將電纜穿入金屬管內(nèi),同時將金屬管進(jìn)行多點(diǎn)接地,保證安全性。
 
2.4  科學(xué)綜合布線
          石油化工儀表系統(tǒng)在綜合布線中要體現(xiàn)出科學(xué)性,不同型號的傳輸線路之間,應(yīng)該進(jìn)行合理化綜合分配,并且間隔一定的安全距離,避免在電流傳輸中產(chǎn)生相互干擾。雷電災(zāi)害擊中某一線路系統(tǒng)后,應(yīng)該#大程度降低對其他線路帶來的持續(xù)影響,可以采用規(guī)范化的布線方式,來減少直接累影響。布線過程中需要考慮石油化工儀表系統(tǒng)生產(chǎn)任務(wù)是否能夠?qū)崿F(xiàn),在不影響常規(guī)生產(chǎn)運(yùn)營的條件下,#大程度提升防雷能力。
 
2.5  浪涌保護(hù)器安裝設(shè)計
          浪涌保護(hù)器安裝設(shè)計,可以在依次避雷防護(hù)措施之后來進(jìn)行,形成有效的二次防雷保護(hù)系統(tǒng)。即使是在完全屏蔽的控制空間內(nèi),仍然可能會產(chǎn)生電路線纜之間的勵磁干擾影響,此時在系統(tǒng)中需要設(shè)置安全有效的浪涌保護(hù)器,來對儀表系統(tǒng)通過電流進(jìn)行科學(xué)分流。一次屏蔽系統(tǒng)中如果產(chǎn)生漏洞,或者屏蔽效果不足的情況,通過浪涌保護(hù)器安裝設(shè)置能夠提升綜合防雷效果,達(dá)到二次防護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)。浪涌保護(hù)器安裝設(shè)計中,同樣需要采用一次防護(hù)的安全等級,這樣兩種不同絕緣屏蔽措施相互結(jié)合應(yīng)用,則能夠達(dá)到有效的安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
 
2.6  科學(xué)接地保護(hù)設(shè)計
          接地保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計可以在雷電擊中石油化工儀表系統(tǒng)后,將其快速的排入到大氣中,這樣便不會出現(xiàn)強(qiáng)大干擾電流擊穿儀表系統(tǒng)的情況。接地保護(hù)設(shè)計需要根據(jù)雷電浪涌的沖擊來設(shè)計電流導(dǎo)通單位量,雷電擊中在石油化工儀表系統(tǒng)中所產(chǎn)生的瞬間干擾電流十分強(qiáng)大。面對這種綜合電網(wǎng)整合技術(shù),接地系統(tǒng)設(shè)計后也需要定期檢修,并通過降低接地電網(wǎng)電阻,來增大電流流通量。這樣便可以減少干擾電流排出時間,實(shí)現(xiàn)對石油化工儀表系統(tǒng)都重視安全控制。
 
3 結(jié)語
          石油化工儀表系統(tǒng)中為進(jìn)行有效防雷,綜合設(shè)計控制室、現(xiàn)場儀表、信號線和電源線等,在在避雷防護(hù)措施上可以進(jìn)行直擊雷防護(hù)裝置設(shè)置、等電位連接以及設(shè)置屏蔽體和綜合布線、安裝保護(hù)器保護(hù)等,從而提高整個系統(tǒng)的安全可靠性。
 
相關(guān)產(chǎn)品tuijian:一體化溫度變送器、熱電偶溫度計
 

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