石油化工仪表系统防雷设计

仪表系统防雷工程设计及应用摘要：介绍了仪表系统防雷等级划分方法，结合高雷区仪表系统的防雷工程设计，从控制室建筑物、现场仪表系统、控制室内仪表系统几个方面阐述了仪表系统防雷工程的设计及应用。

关键词：防雷工程；电涌防护器；接地；雷电防护等级近年来，由于仪表系统遭受雷击或雷电电磁脉冲而造成生产装置、大型机组停车的情况屡有发生。

为保证仪表系统的正常运行，避免或减少雷电袭击导致的直接及间接经济损失，对仪表系统实施适宜的防雷工程是很有必要的。

1仪表系统雷电防护等级划分及防雷工程实施仪表系统雷电防护等级的划分，采用被保护系统的重要程度结合当地年平均雷暴日来分级确定，具体见表1。

被保护系统的社会、经济和安全重要程度主要根据安全等级的评价、事故可能伤亡人数及事故可能造成的经济损失来综合评定。

其分类可以参考SH/T 3164-2012《石油化工仪表系统防雷设计规范》的表3.3来确定。

举例：项目所在地年平均雷暴日53d/a，社会、经济和安全重要程度分类为第二类，因此根据表1综合评估，该项目仪表系统雷电防护等级按一级防护划分。

根据SH/T 3164-2012《石油化工仪表系统防雷设计规范》第5.1.2条，防雷等级为一级的区域和控制室应实施仪表系统防雷工程。

2仪表系统雷电综合防护仪表系统防雷工程是一项系统工程，由多专业配合完成，才能达到仪表系统的有效防护。

IEC1024-1 中提出外部防雷和内部防雷的概念，按此分类主要的雷电防护措施如下：外部雷电防护（直击雷防护）措施包括接闪器、引下线、接地装置等。

其作用是：拦截击向建筑物的雷击，把雷电电流从雷击点直接引入大地泄放。

内部雷电防护（感应雷、反击雷）措施包括等电位连接与接地、屏蔽、合理布线、设置电涌防护器以及采用高抗干扰度的仪表系统等。

以下主要从控制室防直击雷、现场仪表和控制室内仪表系统几方面来介绍仪表系统的防雷设计。

3控制室防直击雷设计控制室的防雷设计主要由建筑和电气专业参照GB50057《建筑物防雷设计规范》及电气专业的有关规范进行设计。

《石油化工仪表系统防雷设计规范》
《石油化工仪表系统防雷设计规范》主要针对石油化工企业相关仪表系统，提出了针对防雷设计要求，具体要求如下：
一、仪表系统的参数
1. 建立仪表系统的参数表，其中应包括仪表功能、工作特性及电气参数等；
2. 按照相关安全规定设置设备保护水平，以确保安全操作；
3. 根据功能特点，确定与仪表系统有关的所有信号和设备插座的防雷要求；
二、雷击保护措施
1. 在石油化工仪表系统的安装地点设置放电装置，放电装置的性能必须满足《济南市低压电器认证验收标准》的相关要求；
2. 根据安装地点区域，确定合理的接地要求，并配备专用的接地装置，连接合理可靠；
3. 在仪表系统的进线端安装相应的进线保护器，并确保性能合格；
4. 对潜在危险的仪表插座要采取必要的防雷措施，可搭配保险裤以防雷电击入；
三、保护设备操作要求
1. 安装设备时必须遵守《石油化工仪表系统设计规范》、《安全技术制度》以及其他有关安全规范；
2. 外电缆接线要紧固牢固，设备接地极安全有效，连接可靠并平坦光洁；
3. 各保护器的线路连接要牢固，不能采用电抗材料连接；
4. 各防雷装置要定期维护，相关记录和操作要按照《电工安全技术操作规程》的规定实施；
四、系统测试检查
1. 对石油化工仪表系统的所有电气元件有责任人员进行测试和检查；
2. 检查放电装置的电流接头是否符合装置标准要求；
3. 检查仪表系统的各种仪器及插座的接线是否牢固，是否有明显的热源或异常情况；
4. 检查进线保护器的送供电系统和控制系统的联结情况，故障回路是否结实；
5. 合理检查及维修各层级的安全联锁装置，确保可靠性。

石油化工仪表系统的防雷隐患及防雷技术分析摘要：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。

为此目的，有关人员只有根据相关的防雷原则并设计科学的防雷系统，才能消除闪电的危险，并确保石油化工厂的生产安全。

基于此，本文章对石油化工仪表系统的防雷隐患及防雷技术分析进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：石油化工仪表系统；防雷隐患；防雷技术引言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。

石油化工装置防雷设计规范1总则2术语3防雷分类4一般规定4.1厂房房屋类场所4.2户外装置区场所4.3户外装置区的排放设施4.4其他措施5具体规定5.1炉区5.2塔区5.3静设备区5.4机器设备区5.5罐区5.6可燃液体装卸站5.7粉、粒料桶仓5.8框架、管架和管线5.9冷却塔5.10烟囱和火炬5.11户外装置区的排放设施5.12户外灯具和电器6防雷装置6.1接闪器6.2引下线6.3接地装置本规范用词说明附：条文说明1总则1.0.1为防止和减少雷击引起的设备损坏和人身伤亡,规范石油化工装置及其辅助设施的防雷设计,特制订本规范。

1.0.2本规范适用于新建、改建和扩建石油化工装置及其辅助生产设施的防雷设计。

本规范不适用于原油的采集、长距离输送、石油化工装置厂区外油品储存及销售设施的防雷设计。

1.0.3石油化工装置的防雷设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语2.0.1石油化工装置Petrochemical plant炼制原油、加工其衍生物以生产石油化工产品(或中间体)的生产装置。

2.0.2辅助生产设施Support facilities配合主要工艺装置完成其生产过程而必需的设施，包括罐区、中央化验室、污水处理厂、维修间、火炬等。

2.0.3厂房房屋Industrial building(warehouse)设有屋顶，建筑外围护结构全部采用封闭式墙体（含门、窗）构造的生产性（储存性）建筑物。

2.0.4户外装置区Outdoor unit露天或对大气敞开、空气畅通的场所。

2.0.5半敞开式厂房Semi-enclosed industrial buildings设有屋顶，建筑外围护结构局部采用墙体，所占面积不超过该建筑外围护体表面面积的三分之一（不含屋顶和地面的面积）的生产性建筑物。

2.0.6敞开式厂房Opened industrial buildings设有屋顶，不设建筑外围护结构的生产性建筑物。

石油化工仪表系统防雷设计规范
石油化工仪表系统防雷设计规范是石油化工行业设计和施工的一项重要技术规范，它是指为了保护石油化工仪表系统及其运行设备免受雷击及其他电磁干扰，而采取的一系列防雷技术措施。

主要包括以下几方面：
一、建筑物防雷设计：主要包括建筑物的屋面、墙壁、地面等的防雷接地设计，以及建筑物内部的防雷接地设计。

二、电气设备防雷设计：主要包括石油化工仪表系统的电气设备的防雷设计，如电缆、线缆、电缆桥架、设备桥架、绝缘桥架、电缆接头等的防雷设计，以及石油化工仪表系统的防雷接地设计。

三、仪表防雷设计：主要包括石油化工仪表系统的仪表设备的防雷设计，如仪表的外壳、仪表外壳的防雷接地设计、仪表的保护电路设计、仪表的防雷接地线设计等。

四、系统防雷设计：主要包括石油化工仪表系统的电气设备、仪表设备、系统控制设备、通讯设备等的防雷设计。

五、抗雷击措施：主要包括石油化工仪表系统的抗雷击措施，如设置雷电接地系统、设置雷电抑制器、安装雷电抑制垫片、安装雷电抑制器和抗雷击接地系统等。

石油化工仪表系统防雷石油化工系统防雷术语介绍控制室建筑物防雷设计仪表系统防雷工程方法等电位接地系统设计控制室仪表系统防雷电涌保护器的设置现场仪表的防雷本质安全系统的防雷电缆的敷设和屏蔽现场总线系统的防雷防雷术语介绍综合防雷工程1、接闪器 Air-termination system用于直接接受或承受雷击的金属物体和金属结构，如：避雷针、避雷带（线）、避雷网等。

2、引下线 Down conductor system连接接闪器与接地装置的金属导体。

3、接地装置 Earth termination system接地体和接地体连接导体的总和。

4、接地体 Earth electrode埋入地中直接与大地接触的金属导体。

也称接地极。

直接与大地接触的各种金属构件、金属设施、金属管道、金属设备等可以兼作接地体，称为自然接地体。

5、接地体连接导体 Earth conductor从电气设备接地端子接到接地装置的连接导线或导体，或从需要等电位连接的金属物体、总接地端子、接地汇总板、总接地排、等电位连接排至接地装置的连接导线或导体。

6、直击雷 Direct lightning flash直接击在建筑物、大地或防雷装置等实际物体的雷电。

7、地电位反击 Back flashover雷电流经过接地点或接地系统而引起该区域地电位的变化。

地电位反击会引起接地系统电位的变化，可能造成电子设备、电气设备的损坏。

8、雷电防护系统 Lightning protection system（LPS）减少雷电对建筑物、装置等防护目标造成损害的系统，包括外部和内部雷电防护系统。

8.1 外部雷电防护系统 External lightning protection system建（构）筑物外部或本体的雷电防护部分，通常由接闪器、引下线和接地装置组成，用于防直击雷。

8.2内部雷电防护系统 Internal lightning protection system建（构）筑物内部的雷电防护部分，通常由等电位连接系统、共用接地系统、屏蔽系统、合理布线雷电电磁感应1、雷电感应 Lightning induction闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应。

《石油化工装置防雷设计规范》摘录户外装置区场所4.2.1 石油化工装置的户外装置区,遇下列情况之一时,应进行防雷设计:1 安置在地面上高大、耸立的生产设备;2 通过框架或支架安置在高处的生产设备和引向火炬的主管道等;3 安置在地面上的大型压缩机、成群布置的机泵等转动设备;4 在空旷地区的火炬、烟囱和排气筒;5 安置在高处易遭受直击雷的照明设施。

4.2.3 防直击雷的接闪器,宜利用生产设各的金属实体,但应符合下列规定:1 用作接闪器的生产设备应为整体封闭、焊接结构的金属静设备;转动设备不应用作接闪器;2 用作接闪器的生产设备应有金属外壳,其易受直击雷的顶部和外侧上部应有足够的厚度。

钢制设备的壁厚应大于或等于4mm,其他金属设备的壁厚应符合本规范表6.1.5中的厚度t 值。

4.2.6 防直击雷的引下线应符合下列规定:1 安置在地面上高大、耸立的生产设备应利用其金属壳体作为引下线;2 生产设各通过框架或支架安装时,宜利用金属框架作为引下线;3 高太炉体、塔体、桶仓、大型设备、框架等应至少使用两根引下线,引下线的间距不应大于18m;4 在高空布置、较长的卧式容器和管道(送往火炬的管道)应在两端设置引下线,间距超过18m时应增加引下线数量;5 引下线应以尽量直的和最短的路径直接引到接地体去,应有足够的截面和厚度,并在地面以上加机械保护;6 利用柱内纵向主钢筋作为引下线时,柱内纵向主钢筋应采用箍筋绑扎或焊接。

4.2.7 防雷电感应措施应符合下列规定:1 在户外装置区场所,所有金属的设各、框架、管道、电缆保护层(铠装、钢管、槽板等)和放空管口等,均应连接到防雷电感应的接地装置上;设专用引下线时,钢筋混凝土柱子的钢筋,亦应在最高层顶和地面附近分别引出接到接地线(网);2 本条第1款所述的金属物体,与附近引下线之间的空间距离应按下式确定:S≥ (4.2. 7)式中:S——空间距离(m);k c——分流系数;单根引下线取1,两根引下线及接闪器不成闭合环的多根引下线取,接闪器成闭合环的或网状的多根引下线取;l x——引下线计算点到接地连接点的长度(m)。

石油化工企业防雷接地系统设计摘要：近年来，我国的石油化工行业有了很大进展，其防雷接地技术也越来越先进。

如今由于化工企业的日益发展，中小型工业企业不断增加，而化工企业中潜在的雷击风险也相应上升，出现了许多起爆炸伤害的情况事件。

而对于化工企业的安全管理和对防雷接地的保护措施也逐渐引起了人们的高度重视。

本文就石油化工企业防雷接地系统设计工作进行研究，以供参考。

关键词：石油化工；防雷；接地；防静电引言石油化工企业因为其独特的生产特点，一旦遭受雷击，往往会造成很大的安全事故。

因此合理正确的防雷接地系统设计对于石油化工厂区的安全运行就至关重要。

1石油化工的防雷接地技术设计原则现阶段，随着用电量的进一步增加，无论是生活中，还是生产中，对于电力性能的需求都提出了更高的要求，电力系统规模也在不断扩大，从而使得石油化工的接地系统变得更加复杂。

对于接地装置来说，无论是哪一种类型的雷电防护，最终都要被引入地下，因此，做好接地装置设计非常重要，它不仅关乎着设备的安全，还关系着石油化工工作人员的生命安全。

设计石油化工接地的过程中，必须遵循以下三个方面的原则：（1）在接地过程中，尽可能选择一些建筑物地基上面的钢筋，或者选择一些自然接地的金属材料来实现接地，使其形成统一的接地网络。

（2）在施工敷设接地体时，要采用自然接地体为主，人工接地体为辅的方式，其外型设计要采用传统的封闭环形。

（3）采取单点接地模式，必须要有统一性的接地网。

2石油化工企业防雷接地系统设计2.1等电位连接等电位连接就是将分开设置的用电设备、金属物体等可以导电的部分都连接起来并和接地网可靠连接从而达到减少电位差的目的。

等电位连接的主要作用：当建筑物或装置区内发生接地故障时，可减少由此引起的接触电压；消除金属导电物体传输的电位差和因为雷击而出现的高电位反击；当引入建筑物或装置区的进线电缆出现接地故障时，能够消除由于电缆保护线传输的对地电压在建筑物或装置区区域内产生的电位差。