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摘要：

總結(jié)了十幾年來(lái)石油化工儀表及控制系統(tǒng)防雷工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)國(guó)際和國(guó)內(nèi)其他行業(yè)防雷標(biāo)準(zhǔn)的基本原則，結(jié)合《石油化工儀表系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》的修訂，從適合中國(guó)石油化工行業(yè)儀表及控制系統(tǒng)工程實(shí)用的方面，介紹了儀表系統(tǒng)防雷工程的設(shè)計(jì)方法、防雷工程接地系統(tǒng)、電涌防護(hù)器的應(yīng)用、控制室儀表系統(tǒng)的防雷、爆炸危險(xiǎn)環(huán)境中現(xiàn)場(chǎng)儀表的防雷、電纜的屏蔽和敷設(shè)等設(shè)計(jì)內(nèi)容。特別介紹了網(wǎng)型接地結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化了接地結(jié)構(gòu)的復(fù)雜和不確定性，解決了接地系統(tǒng)的雷電流泄放和接地功效的問(wèn)題，并使施工簡(jiǎn)便易行。  山西防雷檢測(cè)

雷電對(duì)儀表系統(tǒng)的損壞有兩種途徑：直擊雷電流和電磁感應(yīng)電流。   忻州避雷檢測(cè)

直擊雷是直接擊中建筑物、大地、設(shè)施或設(shè)備等實(shí)際物體的雷電。對(duì)儀表系統(tǒng)就是直接擊中儀表本體或信號(hào)線路的雷電。中等強(qiáng)度的直擊雷電流約為10～80kA。呂梁避雷檢測(cè)

電磁感應(yīng)電流是線路附近區(qū)域的直擊雷電流的電磁感應(yīng)在線路上產(chǎn)生的沖擊電流，也稱為雷電電涌。電涌電流強(qiáng)度根據(jù)實(shí)際情況而異，約為幾十到幾百安培。線路上的直擊雷電流或雷電電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電涌會(huì)沿線路向兩端流動(dòng)，損壞測(cè)量?jī)x表和信號(hào)接收儀表。朔州防雷檢測(cè)

工廠建（構(gòu)）筑物的雷電防護(hù)雖然能防止建筑物內(nèi)和設(shè)備及框架下的儀表遭受直擊雷，但不能阻擋雷電電磁感應(yīng)在儀表內(nèi)部和線路上產(chǎn)生的電涌。另外，建筑物雷電防護(hù)范圍之外區(qū)域的儀表及線路仍然受到直擊雷的威脅。晉中防雷檢測(cè)

由于雷擊和雷電的發(fā)生是小概率隨機(jī)事件，其物理量是不可測(cè)量的，所以不能準(zhǔn)確、清晰地定量確定，只能采用評(píng)估的方法。陽(yáng)泉防雷檢測(cè)

2.1 定量評(píng)估方法

常采用的雷電損壞經(jīng)濟(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法有兩種：當(dāng)不設(shè)置雷電防護(hù)工程時(shí)，雷擊事件造成儀表系統(tǒng)損壞導(dǎo)致裝置生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)損失大于防雷工程投資價(jià)值時(shí)，應(yīng)實(shí)施儀表防雷工程；雷擊事件造成裝置生產(chǎn)的綜合經(jīng)濟(jì)損失大于可容忍經(jīng)濟(jì)損失或預(yù)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)大于可容忍風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)實(shí)施儀表防雷工程，使預(yù)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)小于可容忍風(fēng)險(xiǎn)。臨汾避雷檢測(cè)

定量評(píng)估方法比較復(fù)雜，工程上難以操作。由于雷擊事件是不確定的概率事件，所有的定量評(píng)估方法都有不確定性。不同的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范有不同的評(píng)估方法，各自采用了不同的簡(jiǎn)化方法。基本方法之一是根據(jù)雷電活動(dòng)程度和被保護(hù)系統(tǒng)的重要程度確定雷電防護(hù)等級(jí)，按雷電防護(hù)等級(jí)確定實(shí)施防雷工程。長(zhǎng)治避雷檢測(cè)

石油化工儀表系統(tǒng)雷電防護(hù)等級(jí)的確定方法：控制系統(tǒng)中任1臺(tái)控制器或任1組I/O模件損壞可能造成裝置生產(chǎn)事故的可能綜合經(jīng)濟(jì)損失與被保護(hù)系統(tǒng)的重要程度參考分類見(jiàn)表1所列。   山西防雷工程

表1 被保護(hù)系統(tǒng)的重要程度參考分類

雷電防護(hù)等級(jí)可根據(jù)表2中被保護(hù)系統(tǒng)的重要程度分類和年平均雷暴日確定。

表2 綜合評(píng)估法雷電防護(hù)等級(jí)

裝置所在地區(qū)的年平均雷暴日數(shù)值可查詢當(dāng)?shù)貧庀蟛块T的資料，但年平均雷暴日并不能反映不同季節(jié)不同時(shí)期的雷擊次數(shù)，也不能反映區(qū)域雷擊密度和雷電強(qiáng)度，也就不可能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)或評(píng)估雷電活動(dòng)程度。期待將來(lái)氣象部門能夠記錄并提供更有意義的雷電活動(dòng)數(shù)據(jù)。  太原防雷工程

一級(jí)防護(hù)等級(jí)應(yīng)當(dāng)實(shí)施儀表防雷工程，二級(jí)防護(hù)等級(jí)也適宜實(shí)施儀表防雷工程。

在中心控制室及裝置制高點(diǎn)附近可以設(shè)置雷電測(cè)定裝置和雷電預(yù)測(cè)裝置，積累廠區(qū)雷電活動(dòng)資料。太原防雷公司

2.2 定性評(píng)估方法

儀表防雷工程可根據(jù)下列情況之一確定，只要有一種條件成立，即應(yīng)實(shí)施儀表防雷工程。 山西避雷驗(yàn)收

1) 發(fā)生過(guò)危及安全生產(chǎn)的雷擊損害事件的工廠區(qū)域。

2) 根據(jù)GB 50057—2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)置了雷電防護(hù)的建筑物，內(nèi)部裝有電子設(shè)備的，特別是連接室外信號(hào)線路的。

3) 當(dāng)建設(shè)區(qū)域曾經(jīng)出現(xiàn)單日雷擊次數(shù)大于N次/d或150 kA以上雷電流強(qiáng)度的雷擊次數(shù)多于1次/年時(shí)；雷擊次數(shù)及雷電流強(qiáng)度可根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T資料或自行測(cè)定結(jié)果確定。運(yùn)城防雷檢測(cè)

4) 投資方、保險(xiǎn)方或主管責(zé)任方可以根據(jù)主觀意愿確定是否實(shí)施儀表防雷工程(自行承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、損失和責(zé)任)。這也是符合IEC標(biāo)準(zhǔn)提到的防災(zāi)減災(zāi)原則之一的。 晉城避雷檢測(cè)

3.1基本原理

儀表防雷的基本原理是限流、限壓、限能。設(shè)法將雷電流在到達(dá)儀表之前就大部分泄放入地，并將殘余雷電流產(chǎn)生的電壓限制在小于儀表能夠承受的范圍內(nèi)，使儀表不受雷電損害。由于雷電持續(xù)時(shí)間較短，殘余的雷電流不會(huì)對(duì)信號(hào)造成有效干擾。山西避雷塔

3.2設(shè)計(jì)原則

儀表防雷工程的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)防護(hù)目標(biāo)的具體情況，確定合適的防護(hù)范圍，采用綜合的防護(hù)方法，保護(hù)儀表系統(tǒng)不受雷擊損害，降低雷擊事件的風(fēng)險(xiǎn)，符合防災(zāi)減災(zāi)的投資條件，經(jīng)濟(jì)有效地防護(hù)和減少儀表系統(tǒng)雷擊事故造成的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)損失。  山西避雷器

3.3工程方法

儀表防雷工程方法：設(shè)置電涌防護(hù)器，儀表系統(tǒng)接地，信號(hào)電纜的屏蔽，儀表設(shè)備的屏蔽。儀表防雷工程采取的每一種方法都是有效的，但都不能代替其他方法，若想得到良好的防護(hù)效果，就需要采取全部方法，不可片面地忽略某一種或幾種方法。 山西避雷檢測(cè)

SH/T 3164—2012《石油化工儀表系統(tǒng)防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》根據(jù)石油化工儀表系統(tǒng)和工程建設(shè)的特點(diǎn)，制定了行之有效的儀表防雷工程方法，簡(jiǎn)化了一些不確定的概念和難以實(shí)施的方法。例如：沒(méi)有用到雷電防護(hù)區(qū)的概念和某些不切實(shí)際的防雷方法。