炼油化工企业现场仪表防雷技术分析

2020-01-15王天鹏

化工设计通讯 2020年4期

王天鹏

（中海油气（泰州）石化有限公司，江苏泰州 225300）

炼油化工企业在日常生产的过程中拥有大量的自动化仪表，其目的是为了在生产的各个环节对其进行有效的监控，但是这些自动化仪表在运行的过程中十分容易受到雷电的影响，一旦雷电影响到了这些自动化仪表，经常会出现过电压的状况，导致仪表无法正常运行，甚至仪表指向不准确等一系列问题，直接影响到了炼油化工企业的实际生产。

1 雷击事件分析

雷电是一种自然现象，它不可改变也不可避免，在雷电发生的一瞬间会大量地释放电流，甚至可以释放上百万安培的电流。雷电泄流会导致周围出现电磁感应，进而直接影响到炼油化工企业的生产。为了避免安全事故的发生，要做好炼油化工企业的防雷系统工程建设。

1.1 炼油化工企业会遇到雷击的原因

想要进一步分析炼油化工企业如何避免仪表遭受到雷击，首要应分析其出现雷击的原因。多数情况下，炼油化工企业在遭受雷击的过程中，存在着一定的随机性，由于雷云在形成的过程中没有固定的目标，在其积聚电荷形成击闪的过程中存在非常大的随机性。雷电先导下行放电的瞬间本身是具有选择性的，土壤电子电阻率较小或者是土壤电阻率突变地段，就会出现积聚电荷与雷云形成相对较强的电场。在分析任何一个炼油化工企业时，都应该考虑到企业的客观地理环境，针对企业自身的防雷设施不够完善的情况，通过现场调查以及对事故产生的原因进行讨论，需要采取相应的防护措施，并且做好一系列的工作，其中主要包括了以下几点原因，进而导致雷击事件的形成。

1.2 部分接地引下线锈蚀较为严重

炼油化工企业多在丘陵地带或者是依山而建，其土壤的电阻率处于突变地段，根据雷电的形成过程可知，雷电闪击存在着非常大的随机性。在该地区存在着部分接地引下线腐蚀久、锈蚀较为严重的状态，直接导致了该接地引下线接触的电阻过大。建议对其引下线进行除锈处理，并且安装独立的避雷针或者是避雷塔，目的是防止在下一次雷电天气时，直接出现雷击的现象，而由于该地区年久失修，避雷塔的下面引下线锈蚀十分严重，接触的电阻过大，既不利于雷电流的泄放，同时也会导致原油直接渗入土壤中，致使土壤的电阻率不断增加。在该地针对该地区的避雷针以及避雷塔的接地地阻进行分析时，发现其本身的接地地阻均大于10Ω，并不符合我国的相关要求。

1.3 出入控制室的测控线路外壳没有做良好的接地处理

需要对出入控制室的测控线路进行分析，虽然该地区的出入室控制线路已经采用了金属线槽进行敷设，但是其外部地区并没有做好处理，有些地方已经出现了脱落，没有形成电气通路。从事实的角度上来讲，该电气通路的存在也没有起到屏蔽的作用，而当雷击发生时，雷电波穿透了屏蔽层，就会产生一定的高压电，由于高压电或者直接雷击而导致的线路电位升高，也会导致设备损坏等一系列问题。在操作的过程中，由于该操作室很多信号屏蔽电缆失效，并没有起到作用，电缆屏蔽层存在着未接地的现象，光缆加强筋未接地，很容易导致由于雷击天气而损坏仪表或者是损坏整个系统。在操作室的进线柜，有许多现场的备用线处于裸露状态或者是废弃电缆，这些也都是雷电波入侵的重要渠道。

1.4 所有连接导线为金属桥架和聚酯桥架混合不连续连接

控制室到油罐现场所有的连接导线均为金属桥架以及聚酯桥驾混合不连续连接，导致大部分的金属桥架由于腐蚀或者是没有防护盖板导线裸露，整体的防雷效果相对较差。对SPD 进行检查时，能发现无论是控制室的电源进线处、计算机电源的输入处，或者是控制式的可燃气体报警二次表等位置，都存在一个问题就是浪涌保护器，其接地的状况都属于不合格的状态，并且长期没有经过测试。

2 采取的改造对策

针对雷电对仪表设备损害的途径、损害的内容进行有的放矢的防护，一旦某一个环节失效就会导致整体的防护效果较差。为此，只有利用全面的防雷技术才能最大限度的抑制和减少由于雷电而造成的危害。为了进一步改变炼油化工企业遭受到雷击的现象，需要针对存在的问题进行改造。

2.1 对引下线进行更新及除锈处理

对现场全部存在问题的地区进行全面规范测试，也就是说，由于引下线的锈蚀较为严重，而导致的土地接触电阻过大，需要对引下线进行及时的更新以及除锈处理。可以建立独立的避雷针或者是避雷塔等装置。由于该地区存在年久失修的状态，为此避雷塔的引下线锈蚀相对严重，应对其进行改进，在改进的过程中包括了引下线改造或者是引下线除锈、更换都需要符合我国的相关标准，同时也需要检查是否已经采用了金属线槽控制线路敷设，保证所有的金属线槽其外壳是良好的，并且做好了一系列的接地处理。

2.2 对备用及废弃电缆进行认真检查

对备用或者是废弃的电缆进行认真的检查，如果该地区仍旧存在着随意抛弃废弃电缆导致线头裸露，或者是在控制室的另外一端，同样存在着废弃电缆的现象，需要及时的改变。废弃电缆是引入雷电到企业的最重要渠道之一，也是当前有待解决的内容，需要发现一个拆除一个才能够降低由于废弃电缆而导致的雷击现象。避免这些引雷器对仪表以及机柜间的系统进行损害。对电缆做好包扎和屏蔽处理尤为重要，保证操作室的报警信号屏蔽层，在操作室能够牢固的单端接地。需要将现场的聚酯槽盒更换为铝合金槽盒，加强电缆的整体屏蔽效果，针对现有的仪表电缆架桥与槽盒盖板腐蚀破损严重的地区，则需要及时对其进行更换，需要对控制电缆进行屏蔽。如果无法做到对控制电缆进行屏蔽，则不利于仪器信号去感应雷的防护。为此，需要针对可能或者是已经存在的隐患进行逐一的治理，做好专项整理。使用抗腐蚀和导电性能更好的铝合金槽盒进行桥架，多点接地要求每一个接地点与接近点之间的间距要小于20m。

2.3 防雷栅需定期检测确保完好

防雷栅则需要定期地对其进行检查，确保其完好，防雷栅的设置，要求该地区做好接线要求，对现场所有的浪涌保护器进行全面的检查。由于该地区部分的浪涌表表现器存在着长久没有使用的问题，需要针对该问题进行分析，确保全部的浪涌表现器使用质量得到提升。需要对浪涌表现器进行及时的更新与检测，制定相关的规程报告，要求每年雷雨季节之前都需要对浪涌保护器进行检测，并且出具具体的检测报告，确保浪涌检测器在实际应用时，其检测效果能满足使用的实际需求，连接长度也需要符合保护器安装的整体要求，要求连接长度小于50cm。