现场仪表及DCS防雷接地探讨

发表时间:2020/9/8   来源:《中国电气工程学报》2020年4期   作者:薛彦庆
[导读] 数字化和高智能化的现场仪表倍受重视
        摘要:数字化和高智能化的现场仪表倍受重视。而绝缘性能较差的仪表设备和DCS系统在应对雷电时,难以保持正常运行。雷电现象一旦发生,其难以对雷电产生的超强电流形成有效抵御,造成仪表的损坏和安全事故。故此,加强安全管理,完善对现场仪表和DCS系统的有效防护,防止雷电的高压电流和放电形成的瞬间高温对仪表设备损害,对提升石油化工生产的安全和效益有着至关重要的作用。因此应当逐步加强对仪表设备的保护工作,并且针对DCS系统在接地、屏蔽、分流等多方面实施防雷维护,有效确保石油化工生产的标准化,确保仪表及DCS系统的功能正常使用。
        关键词:现场仪表;DCS防雷接地;保护工作
        引言
        随着我国当前社会发展进程带动技术设备的不断研发,为我国石油化工生产提供了坚实的技术支撑。随着电子科技的高速发展,同样为DCS系统的革新,提供了有效的技术支撑,逐步呈现了智能化发展趋势。现场仪表的整体构建、电路都呈现出集成化、微型特点,导致绝缘性能发生下降,由于雷电情况所致功能损坏的情况。因此应当逐步加大对DCS防雷接地系统的逐步完善。本次研究通过现场仪表的保护工作,防雷措施展开有效分析,以期本次研究能够为我国的石油化工生产仪表保护,提供可参考依据。
        1加强DCS系统防雷接地的必要性分析
        伴随着经济发展加快,化工行业对石油生产中的安全保证得到了重视,现场仪表的使用,在石油化工生产中占据着重要地位。电子科技的高速发展,为DCS系统的革新提供了技术支持,呈现智能化的发展。仪表的构件、电路呈现微型、集成化,造成了绝缘性能下降,因雷电造成的功能损坏情况恶化。由于仪表设备、DCS系统的绝缘性能较差,当雷电发生时,很难抵御雷电产生的电流,造成事故的发生,阻碍着仪表的正常使用。因此,加强现场仪表及DCS系统的保护,防止雷电产生的过电流、电压等对仪表设备的损害,对提升石油化工生产的整体质量很有必要。
        2雷电损害现场仪表主要途径
        2.1雷电反击
        直击雷电通常会导致出现电位浮动的情况,从而导致发生雷电反击情况,对仪表设备的正常运行造成阻碍。DCS系统的防雷设备在具体的执行过程中,雷电电流整体强度相对较大,通过在引下线辅助作用下,进入接地装置使得DCS系统内局部电压较大。由于DCS系统整体绝缘性能相对较弱,因而会致使出现放电情况,破坏现场仪表。
        2.2瞬间雷电流
        DCS系统在执行防雷接地过程中,所主要引入的电流具备了较大强度,因而导致出现一定的瞬间性,致使损害了系统化功能。引下线的周围缺少足够电缆,实现与DCS的有效连接。因此一旦发生雷电情况,引下线就会出现较大雷电流,破坏DCS系统。
        2.3电磁干扰
        一旦发生雷电情况,便会对DCS系统导致发生电磁辐射,通过将金属管道作为主要平台,将其形成感应类电压。一经发生电磁或者静电感应,就会阻碍DCS的系统运行。
        3现场仪表及DCS系统防雷的主要举措探究
        3.1接闪
        在石油化工生产工程中,为了避免现场仪表遭受雷电的打击而造成的功能损害,必须加强对防雷装置的完善。在施工周围构建避雷塔,可以有效控制雷电灾害,提升现场仪表的使用效率。在构建避雷装置时,要注重对施工环境进行全面考察,并依据环境度装置进行合理设计。

同时,针对储油罐的存放位置,对避雷装置进行合理布局。
        3.2均压
        为了避免雷电产生的瞬间电流对DCS系统造成的破坏,必须阻断雷电流通过金属管道,避免发生放电现象。因此,在进行防雷措施的完善时,要加强现场仪表内部的金属类构件之间的有效连接。同时,要将仪表中的金属设施与雷电系统进行有效的串联,从而使DCS系统内部的电位差相等。当雷电发生时,DCS系统由于内部的电位差相等,将不会受到电磁感应的干扰,保证仪表设备能够正常的运行。
        3.3接地
        在进行DCS系统的完善,加强防雷系统的维护时,要注重措施完善、实现科学接地。对DCS系统内部、及相关的辅助仪器在进行接地时,要注重保持电位相等。同时,要保证DCS系统与公共系统进行单点连接,实现有效的接地。这种接地形式将DCS及周边的防雷系统的电位呈现相等的状态,避免了雷电反击对现场仪表造成的功能损坏。在进行等电位接地时,要注重符合以下现场施工标准:系统之间的接地范围在20m以上,引下线距离电缆必须超过2m。
        3.4屏蔽
        在石油化工领域,所使用的现场仪表在材料上比较特殊,主要采用半导体材料,同时,在所呈现的电路为集成电路,这种仪表构造在绝缘性能上比较弱,很容易发生雷击的现象。利用屏蔽体的构建,从而有效避免雷电中的电磁脉波,对现场仪表造成的干扰,减少其对现场仪表构件及信号传输的干扰。针对不同雷电破坏情况,进行合理的选择。在DCS系统的控制室内构建屏蔽体,通过接地环与屏蔽笼,阻隔电磁脉波,防止其对DCS系统造成干扰。现场屏蔽则是通过等电位的连接,实现现场仪表的防雷保护。
        3.5分流
        在完善DCS系统的防雷措施时,通过分流实现现场仪表的正常使用。SPD是主要的分流设备,被广泛地应用到石油化工生产中的仪表维护中。在石油化工生产中,通过对施工现场的环境勘测,在雷击频率比较高的位置安装SPD设备,当雷电发生时,通过SPD设备对雷电压产生限制,并对雷电流进行分流处理,从而使施工中的现场仪表及周边设备的电位保持不变。通过分流设备的使用,在很大程度上避免了雷电造成的灾害,维护了现场仪表的正常使用。
        结语
        综上所述,在化工行业的生产过程中,设置完备的防雷装置,保持现场仪表的正常运行,有重要的意义。建立对现场仪表的定期安全检查制度,完善DCS系统的防雷接地措施,以此来避免遭受雷电的打击;同时,通过对DCS系统在接闪、均压、接地、屏蔽和分流等方面进行体统全面的防雷保护,可以有效地提升现场仪表的使用寿命和工作效率。在实际的生产过程中,有效提高生产的安全性,保证生产活动的安全有序进行,不仅可以提高化工企业的生产经营效益,也可以有效提高市场经营水平,促进化工行业的健康有序发展,实现化工企业的社会价值。
        参考文献
        [1]宋志强.现场仪表的防雷技术分析[J].工程技术:文摘版,
2016(1):00017-00017.
        [2]王林,赵怀林,陈科企,等.基于RS-485接口的电涌保护器设计与应用研究[J].电瓷避雷器,2016,(01):95-100.
        [3]董家斌,罗扬曙,王家陈,等.分散控制系统雷击故障及预控[J].自动化仪表,2016,(01):69-72.
        [4]吴关林.高含硫天然气净化厂仪表接地体系隐患整改[J].安全、健康和环境,2014,14(9):18-20.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: