石油化工企業(yè)防雷工程和防雷接地應(yīng)用方案

【摘要】雷電災(zāi)害為國民經(jīng)濟生產(chǎn)帶來巨大的損失，成為僅次于暴雨、洪澇滑坡塌方的第三大氣象災(zāi)害。為了減少雷電災(zāi)害對于經(jīng)濟生產(chǎn)的破壞性影響，做好防雷工作十分重要。本文針對石油化工企業(yè)，分析了雷電災(zāi)害帶來的危害，指出了石油化工企業(yè)現(xiàn)場存在的一些隱患和問題，并針對這些問題提出了解決的措施和對策，希望能為石油化工企業(yè)的防雷工作提供一些參考。

【關(guān)鍵詞】石化企業(yè)；防雷工作；防雷工程，防雷接地，防雷公司

隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展，越來越多的先進設(shè)備應(yīng)用于石油化工企業(yè)。然而，雷電災(zāi)害構(gòu)成的威脅也日趨嚴重，雷電災(zāi)害往往給機械設(shè)備帶來不可修復(fù)的損害，因此做好防雷工作至關(guān)重要。然而，目前石化企業(yè)的防雷工作中還存在一些問題，如何解決好這些問題，進一步提高防雷工作質(zhì)量成為社會各方面關(guān)注的熱點，也成為石化企業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。

1 雷電的危害

雷電過電壓對企業(yè)建筑物內(nèi)的電子設(shè)備的危害主要通過以下三個途徑：（1）直擊雷通過避雷針等接閃器直放入地，地網(wǎng)地電位上升，高電壓由設(shè)備接地線引入電子設(shè)備造成地電位反擊。（2）雷電產(chǎn)生的電流沿引下線入地時產(chǎn)生磁場，致使周圍的金屬管線感應(yīng)產(chǎn)生過電壓。（3）直擊雷或感應(yīng)雷擊中進出大樓的電源線或通信線，在線路上加載了過電壓和過電流，入侵電子設(shè)備。

2 石化企業(yè)防雷現(xiàn)狀及雷擊隱患分析

2.1 石化企業(yè)防雷現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)石化企業(yè)的防雷工作主要有三種方法，分別是：采用避雷針方法、采用避雷針加屏蔽網(wǎng)方法、采用避雷針加屏蔽網(wǎng)再加覆土層的方法。

浪涌保護器，SPD

浪涌保護器，SPD

在建筑物上加裝避雷針是利用避雷針的高度干擾雷電磁場，將雷電吸引于避雷針上，從而使保護范圍內(nèi)的保護對象免遭直擊的雷擊。在安裝避雷針的基礎(chǔ)上加裝屏蔽網(wǎng)，可以防止產(chǎn)生電磁，減少一定的電磁感應(yīng)。避雷針加屏蔽網(wǎng)再加覆土層的方法是一種綜合防雷的方法，這種方法不僅對直擊雷有很好的防護作用，而且也能對雷電感應(yīng)起到較好的防護作用。

2.2 石化企業(yè)雷擊隱患分析

（1）直擊雷防護設(shè)置不合理

石化企業(yè)的直擊雷防護設(shè)置不合理主要體現(xiàn)在：接閃器、引下線和接地裝置設(shè)置不合理，導(dǎo)致其達不到防護的目的。目前，大量石化企業(yè)隨便設(shè)置避雷針的現(xiàn)象很嚴重，據(jù)調(diào)查，一些石化企業(yè)選取接閃器時不按規(guī)定選取，避雷針的高度也是隨意而定，選取的滾球半徑也不合理。這種現(xiàn)象將導(dǎo)致避雷針不能完全保護建筑物，使建筑物出現(xiàn)盲區(qū)，建筑物的某些部分可能受到直擊雷的危害。

石化企業(yè)在設(shè)置引下線時存在引下線的截面積、數(shù)量和間距不合要求的問題，并且在設(shè)置引下線時未充分考慮引下線與電纜線之間的安全距離，導(dǎo)致雷電經(jīng)過引下線時使周圍的電纜線感生出雷電過電壓，損壞設(shè)備。

接地裝置是整個防雷系統(tǒng)的基礎(chǔ)，但是調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大量石化企業(yè)存在接地裝置設(shè)置混亂的問題。由于設(shè)施的多次改造和接地網(wǎng)的重復(fù)建設(shè)，許多企業(yè)存在多個接地網(wǎng)，但沒有實現(xiàn)多個接地網(wǎng)的共用接地，這使得系統(tǒng)在遭受雷擊時，不同接地網(wǎng)產(chǎn)生出巨大的電位差，極易發(fā)生放電，摧毀設(shè)備。另外，大量企業(yè)忽視了爆炸危險環(huán)境的環(huán)狀接地設(shè)置，導(dǎo)致接地網(wǎng)未達到相關(guān)技術(shù)要求。

（2）雷擊電磁脈沖防護不到位

雷擊電磁脈沖防護工作主要有以下的問題：

屏蔽措施不到位。常見的問題是金屬門窗框架、屋頂金屬表面、鋼筋混凝土等大金屬構(gòu)件未形成等電位連接，未形成格柵形大空間屏蔽。建筑物內(nèi)的金屬物品未做好接地。

等電位連接不規(guī)范。由于石化企業(yè)的設(shè)計和施工人員對于等電位連接不夠重視，在做防雷工作時忽視了建筑物內(nèi)金屬物品的等電位連接和外部的管道、電纜線等金屬管線進入建筑物時的等電位連接。

（3）控制及儀表系統(tǒng)防護不足

石化企業(yè)在做防雷工作時，一般只針對配電設(shè)備和建筑物內(nèi)的電子設(shè)備，對于控制系統(tǒng)的防雷保護工作極不完善。然而，石化企業(yè)的控制系統(tǒng)和常規(guī)的儀器儀表系統(tǒng)都屬于電子設(shè)備，如果不做好防雷保護是很容易遭受雷擊損害的。企業(yè)要對控制系統(tǒng)和常規(guī)儀器、儀表做好等電位連接、屏蔽和保護工作，防止雷電感應(yīng)和地電位反擊造成設(shè)備損壞。

浪涌保護器，SPD

浪涌保護器，SPD

3 防范措施

3.1接閃

在較高的建筑物上設(shè)置避雷針、避雷帶、金屬塔架等接閃裝置，保護建筑物免受直擊雷的損害。在選擇避雷裝置時，要根據(jù)所需保護的建筑物內(nèi)部的物料性質(zhì)、溫度、壓力等性質(zhì)選擇合適的接閃裝置，選擇的接閃裝置等級要合適，且在設(shè)置接閃裝置時，要按照規(guī)定和防雷等級選擇合適的高度、位置和滾球半徑。

3.2分流

對于石化企業(yè)的建筑物，如：戶外塔、罐、氫氣壓縮機廠房等比較高的建筑物，無論其是否設(shè)有接閃裝置，都要做好這些建筑物的分流工作。在設(shè)置引下線時要根據(jù)具體情況選擇合適截面積的引下線，同時在可能的情況下，多設(shè)置一些引下線或接地點。在布置引下線時，要注意考慮引下線與進入建筑物電纜線之間的安全距離。

3.3均壓

石化企業(yè)要做好等電位連接工作，將建筑物內(nèi)部和外部的相鄰的金屬導(dǎo)體、金屬設(shè)備外殼用導(dǎo)電體連接起來，使其上面上的雷電感應(yīng)電勢相同，防止產(chǎn)生反擊火花。在爆炸危險區(qū)內(nèi)，如果未做好均壓工作，則在遭受雷擊時相鄰導(dǎo)體間會產(chǎn)生電位差，存在爆炸的危險，因此，做好爆炸危險區(qū)內(nèi)的均壓工作尤為重要。在爆炸危險區(qū)內(nèi)不允許有獨立的金屬導(dǎo)體的存在，做好彎頭、閥門、法蘭盤的連接工作。

3.4接地

石化企業(yè)要做好信息接地、電氣接地、防靜電接地、防雷接地等多個接地網(wǎng)的共用接地工作。接地要環(huán)繞建筑物做環(huán)形閉合接地裝置，環(huán)形閉合接地裝置之間要做好連接工作，使其成為一個閉合的大型防護接地裝置。同時，不可忽略爆炸危險區(qū)的環(huán)形接地設(shè)置，避免因雷電引起的爆炸事故的發(fā)生。

3.5電磁封鎖

電纜的穿線裝置要做好防雷工作，可以采用鎧裝電纜或?qū)Ь€穿鋼管配線的方式。電纜的保護管兩端、與環(huán)狀接地裝置的交叉點、分支處以及進出建筑物的位置都要可靠接地，并且直線段最好每隔25-30m左右接地一次。

3.6合理布線

石化企業(yè)在設(shè)置生產(chǎn)用電纜時要盡量避開防雷引下線和雷電分流線，或通過穿鋼管的方式進行屏蔽保護。在對電氣設(shè)備及電子設(shè)備的配電線電纜進行敷設(shè)時，要采用鎧裝電纜金屬封閉橋的方式，同時敷設(shè)的位置要避開電磁場較強和變化較大的地方。

3.7安裝電涌保護器

為了防止信息系統(tǒng)傳輸線上產(chǎn)生電涌損壞設(shè)備，應(yīng)在建筑物內(nèi)合適的位置安裝電涌防護裝置。針對石油化工儀表控制系統(tǒng)的綜合防雷，同樣是要考慮設(shè)備信號傳輸線路兩端設(shè)備的防護。在石油化工儀表控制系統(tǒng)前端的測試設(shè)備（如液位儀、氣壓計等），處于爆炸性氣體區(qū)域，在這里安裝的電涌保護器除了考慮電涌保護器的防電涌沖擊耐受能力、與設(shè)備電壓、傳輸頻率、接口形式等的技術(shù)參數(shù)，還要電涌保護器的防爆等級；在石油化工儀表控制系統(tǒng)末端的儀表中央控制機房，考慮到雷電流入侵電源線路的幾率較大，對機房的電源部分采用安裝多級電源電涌保護器，在信號傳輸線路的雷電防護在信號線進入被保護設(shè)備的前端就近安裝信號電涌保護器。

浪涌保護器，SPD

浪涌保護器，SPD

4 結(jié)語

石油化工企業(yè)作為我國重要的企業(yè)，為我國的經(jīng)濟發(fā)展做出重大貢獻。然而，雷電危害作為第三大氣象災(zāi)害，給石化企業(yè)帶來了巨大的財產(chǎn)損失和人員傷亡，因此，做好防雷工作，減少雷電危害成為社會各界關(guān)注的熱點，也成為石化企業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。石化企業(yè)只有高度重視防雷工作，及時發(fā)現(xiàn)防雷工作中存在的問題，并通過接閃、分流、接地、分壓、電磁封鎖、合理布線、安裝電涌保護器等防護措施完善雷電防護系統(tǒng)。石化企業(yè)還要建立健全雷電設(shè)施檢查制度，加強防雷工作管理，在防雷工作中做好分析和總結(jié)工作，為企業(yè)其他方面的工作積累寶貴經(jīng)驗。

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審核編輯黃昊宇