高含硫天然氣凈化廠儀表接地體系的實現(xiàn)

李建國 袁萍 王云

摘要：對于高含硫天然氣凈化廠儀表接地體系的總體概念，本文分為介紹高含硫天然氣凈化廠、總結檢查、修理以及過程中遇到的安全隱患和解決方法。在此基礎上，研究儀表接地體系的可行性，對于完善體系做出整改方案。

關鍵詞：高含硫天然氣；凈化廠；儀表接地體系；安全隱患

引言：目前高含硫天然氣凈化廠采用的儀器基本為CS3000的DCS來進行全方位的控制以及監(jiān)測，這樣更好的保障了高含硫凈化廠的儀器可以進行有效、安全、穩(wěn)定的運行，與此同時還應該將高含硫凈化廠配備黑馬SIS系統(tǒng)進而對儀器進行更加有效的安全聯(lián)鎖保護。想要保障DCS和SIS系統(tǒng)正常運行的關鍵之一就是要對儀器進行接地。對接地體系要給予高度重視，這樣可以避免非計劃停車等事故的發(fā)生。

一、高含硫凈化廠儀器接地的設計理念

高含硫凈化廠的DCS和SIS系統(tǒng)采用的是中央控制系統(tǒng)，這代表著全廠的儀器系統(tǒng)操作站都在中央控制中心，這樣利于對凈化廠的整體操作，達到人機互動操作管理。與此同時，各區(qū)域的控制裝置在其對應的生產(chǎn)區(qū)域工程師站的機柜室中。通過人機互動操作，總區(qū)與分區(qū)相互協(xié)調(diào)的方式，提高凈化廠的工作能力。

以《石油化工凈儀表接地設計規(guī)劃》為依據(jù)，闡述五大接地體系理念，并以此為建設高含硫凈化廠儀器接地體系的根據(jù)。在接地體系建立的過程中，如果需要線路連接信號時，應該為儀器電纜選擇屏蔽電纜，避免信號帶來的干擾。有兩種情況可以進行信息源接地：1.在信號源接地的過程中，需要讓屏蔽層在信息源端接地。2.如果沒有對信息源端進行接地，那么就應該讓屏蔽層在控制站側機柜室接地。但值得注意的是DCS和SIS信號不需要考慮屏蔽層接地，究其原因是因為信息源的控制柜之間沒有屏蔽層，而它們的接地版型就是兩者之間的信息進出是通過安全柵浪涌柜來實現(xiàn)的。所以如果將現(xiàn)場屏蔽層不接地時，采取的措施應該是將屏蔽層接到備余的端子上。

二、高含硫天然氣凈化廠儀表接地體系的實現(xiàn)

在儀器接地時，無論使用哪種儀器的接地方式，都要遵循等電位接地的原則，避免防雷工作的失敗。

1.保護接地及方式

保護接地的意義是保障操作人員的自身安全，以及保證儀器不受弱電信號的干擾。由于儀器設備的特殊性，有必要完善對儀器的防雷體系，防止雷擊帶電儀器時傳導電流回路信號情況的發(fā)生，進而導致儀器損壞失靈甚至對檢測人員的人身安全帶來安全隱患。

與此同時，保護接地要對覆蓋范圍控制系統(tǒng)內(nèi)的全部儀器進行設施，而且要保證每個保護接地點的電位差一致，最佳的方法就是把每個儀器的接地線單獨接到匯流排，有效避免因不合規(guī)范而導致每個接地點之間形成的電位差。

2.工作接地及方式

工作接地的意義在于保護儀表系統(tǒng)能夠正常運行，同時對系統(tǒng)的接地工作也起到了一定的保障。在組裝DCS或者SIS系統(tǒng)時，要考慮是否合適，比如在信息源對系統(tǒng)的干擾是否有相對應的對策，而在信號回路不影響安全柵的情況下通過本安系統(tǒng)又能發(fā)揮多少力氣。現(xiàn)在絕大多數(shù)的凈化廠使用的系統(tǒng)都是本安系統(tǒng)，因為它有著強大的處理能力以及操作的便利性。值得注意的是，在進行工作接地時，要考慮本質安全柵需要接工作地的情況，而不是盲目配置系統(tǒng)來優(yōu)化功能。

工作接地又獨立的分為了三種接地方式：屏蔽接地、本安系統(tǒng)接地以及信號回路接地。至于屏蔽接地是專門針對信號回路接地所設計的，它的出現(xiàn)成功解決了模擬信號怕干擾的缺點。但是屏蔽接地也有著自身的限制，就是只能一端接地，如果兩端都接地那么就會導致自身形成電位差，從而又受到自己的干擾。如果直流電出現(xiàn)故障時，安全柵又采取了兩線制或者三線制變送器的措施下，依舊能夠有效實現(xiàn)對危險場所的保護。當然想要做到這點就必須要齊納安全柵接地和與直流電源的公共端相連接，這樣就可以體現(xiàn)隔離式安全柵的巨大優(yōu)勢，它的原理非常簡單明了輸入、輸出以及電源的構造。這也就導致了其不需要用專門的接地方式就可以直接進行接地。當然還有非隔離式安全柵，它的信號回路是直接接電源的負極端，所以要考慮使用工作接地，而隔離式的就不需要考慮這方面。

3.防靜電接地及方式

物理學識上我們可以了解到生活中有無處不在的靜電立場，靜電的產(chǎn)生條件十分簡單，比如：摩擦起電、接觸生電等。而靜電對于高含硫凈化廠的儀器是有干擾的。舉個例子說明下靜電對于儀器的危害程度，相對濕度較大的時候，工作人員只需要在此環(huán)境下走路就有可能產(chǎn)生350kv的靜電電壓，如果我們不進行防靜電接地的話，就會造成嚴重的后果，靜電就會直接擊破儀器芯片，甚至造成儀器漏電等危害。而其實防靜電接地的原理十分簡單，了解到靜電產(chǎn)生的原因后，我們只需要把可能會產(chǎn)生靜電的物體與大地形成回路，運用避雷針的原理，這樣產(chǎn)生的靜電再大也會第一時間被大地所吸收，從而對儀器沒有任何損失可言。

值得提醒的是，有些設備儀器需要防靜電接地，并非全部儀器都是如此。像安裝了DCS和SIS系統(tǒng)的設備就需要使用防靜電接地，不然就可能造成因為靜電而導致的儀器的破壞，甚至靜電導致的儀器漏電有可能會危害到操作人員的人身安全，而對于已經(jīng)進行了保護接地的儀器則不需要再做防靜電接地的準備了。

4.防雷接地及方式

雷電對于儀器破壞程度遠遠大于靜電的破壞，所以必須要重視雷擊帶來的損失并且對防雷接地方式進行完善。而從其它方面來看保護接地對于雷電擊的防護能力有著明顯的不足，這時候就要防雷接地接受的雷電予以安全泄放。具體方法在儀表電纜槽中進入控制室，再與專業(yè)的電氣防雷感應接地裝置相連接，從而實現(xiàn)有效的防雷接地。

三、儀器的隱患分析

儀器隱患有許多種，下列將舉一個例來闡述。比如克勞斯爐為什么經(jīng)常出現(xiàn)事故的現(xiàn)象，那么首先就要去檢查每臺爐的情況，如果兩個火檢有異常的話，就會導致爐檢測不到信號進而無法發(fā)動聯(lián)鎖動作，但即使這樣在操作時還是經(jīng)常會錯誤地發(fā)生檢測不到造成錯誤動作。而造成這種錯誤的出現(xiàn)，主要是由于火檢對外界的干擾要求很高，而火檢信號如果采取雙層屏蔽層的話，防止電磁脈沖干擾的影響就會大大減小，而其中的原理就是因為每層單點接地，外層兩端接地。而防電磁脈沖干擾的失敗，事實上就是信號屏蔽接地沒有達到要求而已。

在檢測儀器設備時，如果對機柜接地電阻的檢查馬虎了事，只是用電阻儀粗略的查看了檢測網(wǎng)，然而卻沒有對接地的扁鐵以及焊接等情況進行排查。如果這種不認真檢測的態(tài)度長此已久的出現(xiàn)下去，就會對儀器設備的安全隱患帶來極高的危險。所以要重視對儀器設備隱患的排查，完成對整個接地回路的測量和檢查。

結束語：本文對高含硫天然氣凈化廠儀表接地體系進行了粗略的介紹與總結，我們可以發(fā)現(xiàn)檢查、修理中所存在的儀器隱患，并對其展開了總體分析，在此基礎上還提出了加強對現(xiàn)場浪涌保護器的測試檢查，進而提高儀表系統(tǒng)運行的可行性和穩(wěn)定性。

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（作者單位：1.西南油氣田公司川中油氣礦龍崗天然氣凈化廠；

2.西南油氣田分公司川中油氣礦磨溪天然氣凈化廠）