多年(nian)來(lai)，我(wo)國的許多石(shi)油化(hua)工廠(chang)在排雷方(fang)面取得了顯著(zhu)成就，但近年(nian)來(lai)閃電的可能性繼續增加。在閃電的情況下，石(shi)油化(hua)工廠(chang)的現場(chang)儀器設備不僅(jin)會(hui)受到嚴重損壞(huai)，而且壽命也會(hui)大大縮短。今天，鈞和電子分享石化儀(yi)器儀(yi)表系統的防雷解決方案。

雷(lei)(lei)電(dian)(dian)是一(yi)種自(zi)然現(xian)(xian)場，雷(lei)(lei)電(dian)(dian)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)一(yi)瞬間會釋放大量(liang)幾(ji)十(shi)安(an)培甚至上百萬(wan)安(an)培的電(dian)(dian)流，雷(lei)(lei)電(dian)(dian)泄流通道周圍會出(chu)現(xian)(xian)電(dian)(dian)磁感(gan)應，導致(zhi)金屬部件(jian)、電(dian)(dian)子裝置以及(ji)電(dian)(dian)氣(qi)元件(jian)受到(dao)電(dian)(dian)磁脈沖(chong)的影(ying)響，電(dian)(dian)力設備和電(dian)(dian)子儀(yi)器(qi)無法正常使用。石油化(hua)工儀(yi)表(biao)在(zai)石油化(hua)工廠(chang)生(sheng)(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中發(fa)(fa)揮重要作用，受到(dao)雷(lei)(lei)電(dian)(dian)影(ying)響可能產(chan)生(sheng)(sheng)過(guo)電(dian)(dian)壓和脈沖(chong)現(xian)(xian)場，導致(zhi)儀(yi)表(biao)無法正常運行。因此，為了確保(bao)石油廠(chang)化(hua)工安(an)全(quan)生(sheng)(sheng)產(chan)，必(bi)須(xu)加強現(xian)(xian)場儀(yi)表(biao)的防雷(lei)(lei)措(cuo)施(shi)，避免生(sheng)(sheng)產(chan)安(an)全(quan)事故的發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)。

一、石油化工企業會遇到雷擊的原因分析

如(ru)果(guo)要進一步分(fen)析石(shi)油(you)(you)化工企業(ye)如(ru)何避免儀器受(shou)到雷(lei)(lei)電(dian)(dian)影(ying)響，首先必須分(fen)析雷(lei)(lei)電(dian)(dian)的(de)(de)原因。在(zai)大多數情況(kuang)下，石(shi)油(you)(you)化工企業(ye)在(zai)閃電(dian)(dian)過(guo)(guo)程中具有一定(ding)的(de)(de)隨(sui)機(ji)性(xing)，因為(wei)云在(zai)形成過(guo)(guo)程中沒有固定(ding)的(de)(de)目(mu)標(biao)，在(zai)閃光形成過(guo)(guo)程中其電(dian)(dian)荷(he)(he)積(ji)累具有很大的(de)(de)隨(sui)機(ji)性(xing)。閃電(dian)(dian)引起的(de)(de)下降放電(dian)(dian)時(shi)(shi)間(jian)本身(shen)(shen)是選擇性(xing)的(de)(de)，地(di)面的(de)(de)電(dian)(dian)子電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)較低或地(di)面電(dian)(dian)阻(zu)率(lv)變(bian)化區，會有電(dian)(dian)場隨(sui)著雷(lei)(lei)電(dian)(dian)積(ji)聚相對較大的(de)(de)負荷(he)(he)。在(zai)分(fen)析任何石(shi)油(you)(you)化工企業(ye)時(shi)(shi)，應考慮到企業(ye)的(de)(de)客(ke)觀(guan)地(di)理環境，如(ru)果(guo)企業(ye)的(de)(de)防雷(lei)(lei)設施(shi)本身(shen)(shen)并(bing)不完善，則(ze)應通(tong)過(guo)(guo)現場調(diao)查和事故原因的(de)(de)討論采(cai)取相應的(de)(de)保(bao)護措(cuo)(cuo)施(shi)，并(bing)采(cai)取一系列(lie)措(cuo)(cuo)施(shi)。

二、石油化(hua)工儀(yi)表系統的防雷隱患分(fen)析(xi)

（一）雷擊(ji)直接侵(qin)入

儀表系(xi)統受到閃電(dian)直接攻擊的(de)主要是設(she)備(bei)(bei)本(ben)身、操作(zuo)系(xi)統和(he)所有連(lian)接管路，然后損(sun)壞傳感器(qi)模塊、發(fa)射機(ji)電(dian)子電(dian)路板等(deng)。這將使系(xi)統無法正常(chang)運(yun)行。與此(ci)同時(shi)，地雷電(dian)流可(ke)對設(she)備(bei)(bei)造(zao)成不同程度(du)和(he)不同類型(xing)的(de)損(sun)害，方(fang)法是將儀器(qi)支(zhi)架用作(zuo)傳輸介質，立(li)即將其導向地球，產生(sheng)強感應磁場，對系(xi)統信號(hao)傳輸線造(zao)成癱瘓損(sun)害，并將電(dian)流連(lian)接到所有電(dian)子設(she)備(bei)(bei)。

（二）雷電感應侵入

雷(lei)(lei)電(dian)(dian)感應，又稱位置應感雷(lei)(lei)，它能對石油化工企(qi)業的(de)(de)各個生(sheng)產(chan)環節造成(cheng)不同程度的(de)(de)影響。雷(lei)(lei)電(dian)(dian)感應產(chan)生(sheng)的(de)(de)過程中(zhong)，在地面(mian)物(wu)體(ti)上會(hui)(hui)分(fen)布(bu)較為聚集的(de)(de)電(dian)(dian)荷，特(te)別是呈尖(jian)端性狀的(de)(de)一些物(wu)體(ti)，極易在尖(jian)端位置形成(cheng)聚集分(fen)布(bu)，當大量的(de)(de)電(dian)(dian)荷積(ji)累到(dao)一定程度時(shi)，就會(hui)(hui)發生(sheng)電(dian)(dian)荷放電(dian)(dian)情況。當電(dian)(dian)荷進(jin)入到(dao)儀(yi)表系統時(shi)，就會(hui)(hui)造成(cheng)系統出現損壞(huai)問(wen)(wen)題，同時(shi)電(dian)(dian)磁脈沖也(ye)會(hui)(hui)同步(bu)出現，引(yin)發不同程度的(de)(de)輻射(she)問(wen)(wen)題。在此過程中(zhong)，電(dian)(dian)磁波會(hui)(hui)向外部發生(sheng)輻射(she)，有可(ke)能干擾儀(yi)表系統的(de)(de)正常運行，導致(zhi)儀(yi)表系統內部出現感應電(dian)(dian)動勢和感應電(dian)(dian)流等問(wen)(wen)題，引(yin)起(qi)儀(yi)器設備發生(sheng)一系列(lie)的(de)(de)故障(zhang)問(wen)(wen)題。

三、石油化工儀表系統(tong)的防雷(lei)技術分(fen)析(xi)

（一）屏蔽(bi)和保護(hu)措施

化工裝置(zhi)使用的電(dian)纜通常包括(kuo)半導體、信(xin)號傳輸(shu)線(xian)和(he)集成電(dian)路(lu)(lu)。閃電(dian)沖(chong)擊產生瞬(shun)時(shi)電(dian)磁脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)，閃電(dian)直接傳遞到電(dian)纜。也(ye)(ye)可(ke)以在電(dian)源或信(xin)號電(dian)路(lu)(lu)上(shang)同(tong)時(shi)檢(jian)測和(he)監(jian)測瞬(shun)時(shi)浪(lang)涌(yong)，然后(hou)通過線(xian)路(lu)(lu)進入(ru)電(dian)子(zi)設(she)備，這(zhe)可(ke)能(neng)影響電(dian)子(zi)設(she)備的正常運(yun)行(xing)，導致(zhi)電(dian)子(zi)設(she)備的運(yun)行(xing)系(xi)統癱瘓。此外，建立能(neng)夠阻擋或減少電(dian)磁脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)能(neng)量(liang)和(he)電(dian)磁脈(mo)(mo)(mo)沖(chong)傳播速(su)度(du)的設(she)施是最重(zhong)要的保(bao)護(hu)措(cuo)施之(zhi)一。儀表系(xi)統中防(fang)雷措(cuo)施主(zhu)要由(you)控(kong)制室實施，現場儀器也(ye)(ye)有保(bao)護(hu)，信(xin)號線(xian)和(he)電(dian)力線(xian)也(ye)(ye)有保(bao)護(hu)，實現防(fang)雷效果。

（二）防(fang)雷柵(zha)需(xu)定(ding)期檢測確保完(wan)好

應定期檢查地(di)雷(lei)防(fang)護(hu)(hu)網，以(yi)確保其(qi)狀況良好，安(an)裝地(di)雷(lei)防(fang)護(hu)(hu)網，對(dui)該地(di)區(qu)的布線要求，以(yi)及對(dui)現場所(suo)有浪涌保(bao)護(hu)器進行全面檢查。由(you)于該區域某些(xie)地區存在長期存在的不使用浪(lang)涌保護器的問題，因此需要對其(qi)進(jin)行分析，以確保所有浪涌保(bao)護器(qi)的使用質(zhi)量更(geng)高。應及時更(geng)新(xin)和(he)檢測浪涌(yong)保護器，編(bian)寫相關規定報告，要求(qiu)每年雨季前檢測浪涌(yong)保(bao)護器，編寫(xie)具體檢測(ce)報(bao)告，確保浪(lang)涌保護器的檢測效果能(neng)滿足(zu)實際需(xu)要。

（三）防(fang)雷接地措施

在(zai)國標GB50057－2010建筑物防(fang)雷(lei)(lei)設(she)計(ji)規范中，明確要求超高建筑物頂(ding)部或(huo)邊緣的(de)(de)(de)節日裝(zhuang)(zhuang)飾彩燈(deng)、航空信號燈(deng)、氣象裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)、電(dian)(dian)子廣告(gao)牌等用(yong)電(dian)(dian)設(she)備(bei)應(ying)(ying)(ying)根據建筑物的(de)(de)(de)防(fang)雷(lei)(lei)類別釆取(qu)相(xiang)應(ying)(ying)(ying)的(de)(de)(de)防(fang)止電(dian)(dian)涌(yong)侵入的(de)(de)(de)措施。沒有(you)金(jin)屬(shu)(shu)設(she)備(bei)外(wai)殼或(huo)金(jin)屬(shu)(shu)保護罩的(de)(de)(de)設(she)備(bei)應(ying)(ying)(ying)處在接(jie)(jie)(jie)閃器的(de)(de)(de)保護范圍內。從配(pei)電(dian)(dian)箱至外(wai)圍的(de)(de)(de)供電(dian)(dian)和(he)信號線(xian)(xian)(xian)路應(ying)(ying)(ying)穿金(jin)屬(shu)(shu)保護鋼(gang)管(guan)。鋼(gang)管(guan)的(de)(de)(de)一(yi)端應(ying)(ying)(ying)與(yu)配(pei)電(dian)(dian)箱和(he)PE線(xian)(xian)(xian)相(xiang)連(lian)(lian);另(ling)一(yi)端應(ying)(ying)(ying)與(yu)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)外(wai)殼和(he)金(jin)屬(shu)(shu)護罩相(xiang)連(lian)(lian)，同時(shi)(shi)以最近距離和(he)屋(wu)頂(ding)的(de)(de)(de)防(fang)雷(lei)(lei)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)。中間(jian)斷開的(de)(de)(de)鋼(gang)管(guan)在安裝(zhuang)(zhuang)施工時(shi)(shi)，在兩端應(ying)(ying)(ying)設(she)跨接(jie)(jie)(jie)線(xian)(xian)(xian)。針對(dui)這個問題(ti)，在煙囪、高塔頂(ding)部安裝(zhuang)(zhuang)的(de)(de)(de)氣象儀表裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)和(he)監(jian)控(kong)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)，必須進(jin)行(xing)(xing)接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)，配(pei)套的(de)(de)(de)配(pei)電(dian)(dian)箱、穿線(xian)(xian)(xian)管(guan)也要進(jin)行(xing)(xing)接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)跨接(jie)(jie)(jie)。接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)線(xian)(xian)(xian)應(ying)(ying)(ying)匯入防(fang)雷(lei)(lei)裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)。穿線(xian)(xian)(xian)管(guan)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)跨接(jie)(jie)(jie)方式一(yi)般使用(yong)8mm或(huo)6mm圓鋼(gang)進(jin)行(xing)(xing)焊(han)接(jie)(jie)(jie)跨接(jie)(jie)(jie)或(huo)使用(yong)PE接(jie)(jie)(jie)地(di)(di)線(xian)(xian)(xian)進(jin)行(xing)(xing)螺栓緊(jin)固跨接(jie)(jie)(jie)。

（四(si)）規范布線防(fang)雷措施

在(zai)石(shi)油化工企業中所應用的(de)(de)儀(yi)表(biao)(biao)(biao)控制(zhi)系(xi)統中，整體(ti)內部線(xian)路(lu)構造較為繁瑣，而且系(xi)統還包含了各種儀(yi)表(biao)(biao)(biao)設備(bei)(bei)(bei)，傳輸線(xian)構造不盡相同。在(zai)安裝(zhuang)線(xian)路(lu)的(de)(de)過程(cheng)中，如果工作(zuo)人員將(jiang)各種不同型號的(de)(de)線(xian)路(lu)混亂地(di)布(bu)置在(zai)一起，那(nei)么在(zai)系(xi)統運(yun)行(xing)(xing)過程(cheng)中，會發(fa)生信號相互干擾的(de)(de)情況。一旦受到雷(lei)擊(ji)災害(hai)，儀(yi)表(biao)(biao)(biao)控制(zhi)系(xi)統的(de)(de)線(xian)路(lu)就會被瞬時超大電流擊(ji)穿，整個線(xian)路(lu)都會在(zai)相互干擾的(de)(de)作(zuo)用下發(fa)生不同程(cheng)度的(de)(de)損(sun)壞(huai)，而且這種損(sun)壞(huai)是(shi)不可逆轉的(de)(de)。在(zai)雷(lei)擊(ji)災害(hai)下形成的(de)(de)設備(bei)(bei)(bei)損(sun)壞(huai)，會使(shi)起著核心作(zuo)用的(de)(de)控制(zhi)系(xi)統受到創傷，導(dao)致(zhi)企業的(de)(de)儀(yi)表(biao)(biao)(biao)設備(bei)(bei)(bei)無法正常工作(zuo)，影響石(shi)油化工的(de)(de)正常生產，還會增加(jia)企業的(de)(de)運(yun)行(xing)(xing)維修(xiu)成本，拖延生產工期(qi)。因此，在(zai)對儀(yi)表(biao)(biao)(biao)控制(zhi)系(xi)統進行(xing)(xing)布(bu)線(xian)時，需要(yao)嚴(yan)格按照相關標準(zhun)要(yao)求(qiu)和儀(yi)表(biao)(biao)(biao)系(xi)統的(de)(de)實際(ji)情況進行(xing)(xing)規范化操作(zuo)，使(shi)布(bu)線(xian)具(ju)有科(ke)學合理性，最大程(cheng)度減低雷(lei)電災害(hai)的(de)(de)損(sun)壞(huai)率。

（五(wu)）做好備用(yong)和廢棄電纜的管理(li)工作

每天都需要妥(tuo)善管理過時(shi)(shi)的(de)備用(yong)(yong)電(dian)(dian)纜(lan)和電(dian)(dian)纜(lan)，并及時(shi)(shi)發現電(dian)(dian)纜(lan)問題。如果(guo)電(dian)(dian)纜(lan)的(de)一端(duan)留在現場，另一端(duan)連(lian)接(jie)到控(kong)制室入口(kou)端(duan)的(de)廢棄(qi)電(dian)(dian)纜(lan)上，很容易(yi)導(dao)致控(kong)制室過度緊張，造成電(dian)(dian)氣安全事故。因(yin)此(ci)，每天都要及時(shi)(shi)處理電(dian)(dian)纜(lan)連(lian)接(jie)器，裸電(dian)(dian)纜(lan)或備用(yong)(yong)電(dian)(dian)纜(lan)要及時(shi)(shi)保(bao)護或鎖定。

（六）控制室屏蔽

綜合儀(yi)表操作系統的重點是控制(zhi)(zhi)室(shi)屏蔽(bi)，控制(zhi)(zhi)室(shi)對雷電產(chan)生的電磁脈(mo)沖(chong)效應非常敏感，因此需要(yao)加強(qiang)對控制(zhi)(zhi)室(shi)屏蔽(bi)的保護(hu)。在儀(yi)表控制(zhi)(zhi)室(shi)施(shi)工(gong)的一(yi)般(ban)情況下，采用無窗封(feng)閉形式和鋼筋(jin)交叉(cha)口結構(gou)施(shi)工(gong)屏蔽(bi)門，在室(shi)內墻周圍安裝接地(di)(di)保護(hu)環(huan)圈(quan)，又稱防(fang)雷接地(di)(di)環(huan)，以便有效連(lian)接環(huan)。

綜(zong)上所述，為了確保生(sheng)產過程(cheng)的安全(quan)，石(shi)(shi)油化(hua)工(gong)(gong)企業必須為實(shi)地所有類型的先進(jin)儀器有效(xiao)地設計地雷防護(hu)技術(shu)。正是在(zai)這一(yi)基礎上，該條試圖探索為實(shi)地儀器設計地雷防護(hu)技術(shu)的概念，深入分析了一(yi)家石(shi)(shi)油化(hua)工(gong)(gong)廠目前存在(zai)的實(shi)地儀器的地雷防護(hu)技術(shu)差距，并提出了相應的改進(jin)措施，以期(qi)提供一(yi)定的。