煉油化工企業現場儀表防雷技術分析

張明輝

（中海油惠州石化有限公司，廣東惠州 516082）

在多年的發展過程中，我國許多煉油化工廠都已經取得了顯著的防雷治理效果，但是近年來雷擊現象發生的概率依然呈現出了不斷增加的趨勢。而在雷擊現象發生時，煉油化工廠的現場儀表設備不僅會受到嚴重的損害，與此同時，其使用壽命也會大打折扣。為此，相關人員只有立足于相應的防雷原理，設計出科學的防雷體系，才能夠在最大程度上消除雷擊現象的危害，保障煉油化工廠的生產安全性[1]。

1 煉油化工企業防雷原理分析

作為一種自然放電現象，雷電現象出現的過程雖然較為短暫，但是卻能夠產生較高的電壓，進而對人類的生產過程造成極大的影響。從雷云的生成開始，一直到其開始放電的整個過程當中，都存在著多種不同的物理反應。除了靜電感應之外，雷電現象還會帶來巨大的電磁輻射。而在這些不同的物理效應共同發生作用的情況下，室內的弱電設備就會受到嚴重的損害，進而發生嚴重的安全事故。而在人類的電子技術不斷發展的現代生產過程當中，雷電事故的發生概率更是有增無減。在雷擊現象發生之后，不僅生產系統設備會受到極大的破壞，與此同時，相關企業的通訊系統也會受到極大的影響，甚至出現工作停頓的現象。而在防護雷電現象的過程當中，相關人員不僅應采取有效的措施對直擊雷進行防護，與此同時，還應當對可能出現的感應雷現象進行規避[1]。

多數雷電會在運作的瞬間釋放出電流，更會借助建筑物來進行傳播。如果周圍不存在防雷系統，電流就會直接經過安裝在最高處的儀表。如果儀表在設計的過程中沒有采用有效的防雷裝置，自然也就不能夠安全存在。

2 雷電現象的具體分類

根據不同地區的特征，雷電一般可以分為熱雷電、縫雷電和地形雷三大主要的 特征。本文主要分析直擊雷、感應雷和傳導雷這三種具體的雷電方式。

2.1 直擊雷

直擊雷作為一種較為常見的雷電形式，可以通過對建筑物的直接作用，來使得其中的物體受到嚴重的破壞。在直擊雷現象發生的時候，其產生的強大電流會在極短的時間內出現強大的機械振動力，并同時散發出極高的熱量，進而使其擊中的物體出現巨大的損傷。與此同時，當流經過物體的時候，感應電壓必然會隨之而產生，而這種電壓很有可能會導致絕緣層受到破壞，進而引發爆炸等嚴重的事故[2]。

2.2 感應雷

在建筑物沒有直接被雷電擊中的情況下，雷電所產生的電磁場也會使得建筑物內部的一系列設備受到嚴重的破壞。尤其是當雷擊中心點和建筑物之間的距離較近的時候，這種強大的電磁場甚至可以使得建筑物當中的一系列供電信號以及線路悉數被摧毀[2]。

2.3 傳導雷

如果在雷電現象產生的時候，建筑物的電力線路直接被其擊中，那么線路當中的過電壓就會隨之而升高，進而使得周圍的電磁脈沖壓力大大增加。而在這一脈沖影響范圍內的各種電信號和線路會相繼出現較高的過電壓。與此同時，這些過電壓也會通過各種與設備相連的線路，對后端設備產生極大的破壞和沖擊。

3 雷電入侵現場儀表的途徑分析

具體來說，受到雷擊影響而出現的過電壓往往可以通過供電線這一途徑，直接進入到設備的電源端口中，進而使得整個設備的電源受到嚴重的損傷，甚至出現燒毀的現象。這樣一來，設備就會由于供電系統失靈，而無法再繼續運轉[3]。

其次，這一過電壓還可以通過各種網絡數據線對設備進行干擾和破壞。一般來說，各類現場儀表設備采集數據信號的端口所具備的電壓水平往往較低，因此，在其承受突如其來的過電壓時，必然會由于缺乏足夠的防護措施，而在短時間內被燒毀。最后，煉油化工廠往往會配備著各種計算機機房，而過電壓就可以通過對這些設備和機房的接地回路進行沖擊，進而使得設備受到極大的破壞。與此同時，在建筑物受到雷電擊打的時候，電流往往會順著各種避雷裝置的引下線逐漸向地面泄放[3]。在這個過程當中，電位差就會突然增高，進而使得接地單元的一系列設備被悉數擊毀。

4 某煉油化工廠現場儀表防雷技術處理案例分析

4.1 問題分析

根據相關的調查，發現某煉油化工廠的現場儀表設備存在著如下的問題。

第一，其防雷裝置當中的一些接地引下線的銹蝕情況十分嚴重，與此同時，其所產生的接觸電阻水平較高。因此，必須對其進行除銹操作，才能夠避免問題的進一步惡化。除此之外，雖然該化工廠對于各類重要的現場儀表都安裝了相對獨立的防雷裝置，但是由于長期缺乏有效的維護，各類裝置都已經發生了嚴重的故障，無法在最短時間內對雷電流進行泄放。而且因為煉油化工廠存在著一定的原油泄漏問題，因此當這些泄漏的原油滲入到土壤后，土壤所承受的電阻率水平就會隨之而增高[4]。

第二，地區接地網的狀態多數不佳。在實際使用的過程中，地區接地網內部都會出現冒火和跳閘的現象。即便將所有的電源插頭都拔掉之后也還是會直接跳閘。在經過冷靜地判斷和分析之后，確實還有不合適的地方。

4.2 改造策略分析

第一，對于化工現場當中各類儀表的接地情況，必須按照相應的標準進行規范化的測試。而對于其中引下線受到腐蝕情況較為嚴重的地區，相關人員必須采取有效的措施來為其進行除銹工作，并在必要的時候對引下線進行更換。此外，還要采用有效的措施來對防雷裝置的系統進行改造和升級，使其能夠在最大程度上滿足國家規定的標準，具備足夠的抗雷擊性能[5]。

第二，在仔細檢查之后，可以發現地區接地網的內部確實存在諸多不合適的地方。專業人員需要嚴格檢查接地網內部，之后再在柜外連接合適的接地軟線。等到確認內部的通路不再存在問題，也就不會出現冒火和跳閘的現象了。

5 結束語

煉油化工企業要想確保自身生產過程當中的安全性，就必須對各類高級現場儀表進行有效的防雷技術設計。而本文正是以此為出發點，嘗試探究了現場儀表的防雷技術設計原理，并深入分析了某煉油化工廠當前存在的現場儀表防雷技術漏洞，進而提出了相應的改進措施，希望能夠為我國各類煉油化工廠提供一定的借鑒。