仪表系统防雷工程设计
仪表系统防雷工程设计及应用
仪表系统防雷工程设计及应用摘要：介绍了仪表系统防雷等级划分方法，结合高雷区仪表系统的防雷工程设计，从控制室建筑物、现场仪表系统、控制室内仪表系统几个方面阐述了仪表系统防雷工程的设计及应用。
关键词：防雷工程；电涌防护器；接地；雷电防护等级近年来，由于仪表系统遭受雷击或雷电电磁脉冲而造成生产装置、大型机组停车的情况屡有发生。
为保证仪表系统的正常运行，避免或减少雷电袭击导致的直接及间接经济损失，对仪表系统实施适宜的防雷工程是很有必要的。
1仪表系统雷电防护等级划分及防雷工程实施仪表系统雷电防护等级的划分，采用被保护系统的重要程度结合当地年平均雷暴日来分级确定，具体见表1。
被保护系统的社会、经济和安全重要程度主要根据安全等级的评价、事故可能伤亡人数及事故可能造成的经济损失来综合评定。
其分类可以参考SH/T 3164-2012《石油化工仪表系统防雷设计规范》的表3.3来确定。
举例：项目所在地年平均雷暴日53d/a，社会、经济和安全重要程度分类为第二类，因此根据表1综合评估，该项目仪表系统雷电防护等级按一级防护划分。
根据SH/T 3164-2012《石油化工仪表系统防雷设计规范》第5.1.2条，防雷等级为一级的区域和控制室应实施仪表系统防雷工程。
2仪表系统雷电综合防护仪表系统防雷工程是一项系统工程，由多专业配合完成，才能达到仪表系统的有效防护。
IEC1024-1 中提出外部防雷和内部防雷的概念，按此分类主要的雷电防护措施如下：外部雷电防护（直击雷防护）措施包括接闪器、引下线、接地装置等。
其作用是：拦截击向建筑物的雷击，把雷电电流从雷击点直接引入大地泄放。
内部雷电防护（感应雷、反击雷）措施包括等电位连接与接地、屏蔽、合理布线、设置电涌防护器以及采用高抗干扰度的仪表系统等。
以下主要从控制室防直击雷、现场仪表和控制室内仪表系统几方面来介绍仪表系统的防雷设计。
3控制室防直击雷设计控制室的防雷设计主要由建筑和电气专业参照GB50057《建筑物防雷设计规范》及电气专业的有关规范进行设计。
仪表自控系统的接地工程设计
仪表自控系统的接地工程设计文章阐述了仪表自控系统接地的分类及主要原则。
参照相应标准规范，介绍了不同类型接地在工程中的实施方法。
结合工程实际经验，就设计人员在接地工程设计中易出现的错误和注意事项给出了建议。
關键词：仪表接地；等电位连接；屏蔽；抗干扰接地是仪表自控系统工程设计的重要环节，合理的接地系统是仪表自控系统安全可靠运行和操作人员人身安全的保障。
本文从设计人员的角度，通过对国标及行业规范的解读，结合工程经验，对仪表自控系统接地的工程设计方法及注意事项进行了阐述。
1 接地分类仪表自控系统接地按其作用分为安全接地和工作接地两大类。
安全接地用于保护人身安全和设备安全，其包括：保护接地、防静电接地、防雷接地。
工作接地是为了保障仪表及控制系统的正常工作，其包括：回路接地、屏蔽接地和本安接地。
1.1 安全接地保护接地是将用电仪表及设备正常时不带电的金属部分用接地线与大地相连。
当发生某些故障时，会造成这些正常时不带电的金属部分带危险电压，而保护接地线可以将这些危险电压迅速导入大地，避免人员触电和对用电设备造成损害。
此外，保护接地还可以防止静电的积聚。
防静电接地是将带静电物体或有可能产生静电的物体通过接地线与大地相连，防止静电电流窜入仪表及控制系统对人员和设备造成直接伤害和电磁干扰。
防雷接地是将雷电产生的雷电浪涌通过接地线导入大地、防雷接地包含外部防雷接地和内部防雷接地。
外部防雷由电气专业负责，不在本文讨论范围之内。
内部防雷接地包括电缆屏蔽的接地、机柜的屏蔽接地、浪涌保护器的接地等，由自控仪表专业负责。
1.2 工作接地回路接地是指在自动化系统和计算机等电子设备中，非隔离的信号需要建立一个统一的信号参考点并做接地，通常为直流电源的公共端。
屏蔽接地是将电缆的屏蔽层、排扰线、仪表的屏蔽接地端子做接地以消除电磁干扰。
还有一种屏蔽接地指的是控制室建筑物内的钢筋、金属门窗等连接起来，形成一个屏蔽网并接地，这种屏蔽接地由建筑专业负责。
石油化工仪表系统的防雷隐患及防雷技术分析
石油化工仪表系统的防雷隐患及防雷技术分析发布时间：2023-03-06T06:50:39.508Z 来源：《工程管理前沿》2022年第20期作者：贾洪双[导读] 化工是促进我国国民经济快速增长的主要产业之一贾洪双中国石油哈尔滨石化公司黑龙江哈尔滨150056摘要：化工是促进我国国民经济快速增长的主要产业之一，仪表系统是石油化工生产的中心，对整个企业的生产运行起着极为重要的作用。
为了保证石油化工正常生产运转，需要做好仪表系统的保护工作，尤其是加强雷电防御措施。
在开展雷电防御过程中，应先认真分析雷电灾害对石油化工生产的影响和仪表控制系统存在的防雷隐患，再根据不同的问题制定科学合理的解决策略，在此基础上合理安装浪涌保护器和规范布线，使仪表系统更具安全可靠性，从而保证整个系统的正常运转，为石油化工生产奠定良好的基础。
关键词：石油化工仪表系统；防雷隐患；防雷技术引言雷电属于自然现象，因此石油化工产业在仪表防雷方面要有足够的重视，能够清楚认识到其对石油化工生产活动带来的危害，从而根据当前的防护措施制定更加完善的防雷策略，将雷电对石油化工生产带来的损害降到最低。
1石油化工仪表系统的防雷隐患分析1.1雷击的基本类型雷击大致可以分为两类：直击雷和感应雷。
下面对直击雷和感应雷引起的仪器损坏进行分析。
（1）直击雷是指雷电在空中产生的电荷，能以闪电的形式直接击中各种人、动物、树木和大型建筑物。
直击雷的技术特点之一是能量巨大，中等强度的直击累电流为10~80kA。
其通过强烈的热电辐射和电磁机械效应，对人类和动植物造成致命伤亡，破坏建筑物。
如果现场仪表、电线/缆和一些其他信号传输线设备遭到雷击，在各种极端条件下，几乎所有的仪表系统都会因触电而严重损坏。
（2）感应雷。
感应雷是指雷电脉冲瞬时放电而产生的与其对应电压大小相同的感应脉冲电压，使其靠近物体带电。
感应电压可以通过其感应导体，并迅速传输到各种相关的电子控制仪表以及相关的设备，从而对各种自动化仪表及控制系统造成严重的危害。
仪表接地国家规范
竭诚为您提供优质文档/双击可除仪表接地国家规范篇一：仪表接地规范1总则1．0．1本规范适用于石油化工企业自动控制工程的仪表、plc、dcs、计算机系统等的接地设计，装置的改造可参照执行。
本规范不适用于操作控制室、dcs机房、计算机机房等的防静电接地设计。
1．0．2接地系统按功能可分为保护接地、工作接地与仪表系(仪表接地国家规范)统防雷接地。
1．0．3执行本规范时，尚应符合现行有关标准规范的要求。
2保护接地2．0．1用电仪表、自控设备的金属外壳和正常不带电的金属部分，由于绝缘破坏而有可能带危险电压时，均应作保护接地。
它们包括：仪表盘、仪表柜、仪表箱、plc及dcs机柜、操作站及辅助设备、供电盘、供电箱、接线盒、电缆槽、电缆托盘、穿线管、铠装电缆的铠装护层等。
2．0．224V或低于24V供电的现场仪表、变送器、就地开关等，若无特殊要求时，可不作保护接地。
2．0．3安装在非爆炸危险场所的金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳，当与已接地的金属表盘框架电气接触良好时，可不作保护接地。
3工作接地3．0．1仪表、plc、dcs、计算机系统等，应作工作接地。
工作接地包括：信号回路接地、屏蔽接地、本质安全仪表系统接地。
3．0．2当仪表、plc、dcs、计算机系统等电子设备，需要建立统一的基准电位时，应进行信号回路接地。
3．0．3当plc、dcs、计算机系统与模拟仪表联用时，应对模拟系统与数字系统两者提供一个公共的信号回路接地点。
3．0．4仪表系统中用以降低电磁干扰的部件(如电缆的屏蔽层、排扰线、仪表上的屏蔽接地端子等)，应作屏蔽接地。
除信号源本身接地者外，屏蔽接地应在控制室侧实施。
3．0．5本质安全仪表系统中必须接地的本安关联设备，应根据仪表制造厂的要求可靠接地。
3．0．6本质安全仪表系统的信号回路地和屏蔽地，可通过接地汇流与本质安全地连接在一起。
4仪表系统防雷接地4．0．1位于多雷击区或强雷击区内的石油化工装置，当控制室内plc、dcs、计算机系统仪表电缆引入处及现场仪表已设置了电涌保护器时，电涌保护器应进行仪表系统防雷接地。
管道scada及仪表系统防雷措施
黧塑鲺．管道SC A D A及仪表系统防雷措施李艳t赵飞z(1．中石化管道储运公司管道技术作业分公司，江苏徐州221008；2．中石化管道储运公司沧州输油处德州站，山东德州253034)睛要】本文针对雷电浪涌入侵s cA D A及议表系统的主要途径。
提出scA D A强仪表系统防雷应采取的基拳措施。
口；键词sc A D A及仪表系统；雷电感应电流；等电位接地；直接连接；分组连接S CA D A控制系统是石化管道输油生产过程控制的指挥中心，它的正常运行对输油生产的影响很大，同时它也是一个复杂的弱电控制系统，如图1所示。
因此容易受到外部的干扰，特别是雷电浪涌的入侵对S CA D A控制系统的影响很大：一方面可造成仪表设备的损坏，另一方面也可造成S CA D A系统故障，严重的可能造成整个输油管线的停输、设备的误动作甚至重大的事故，因此SC A D A及仪表系统的二次防雷就显得很重要。
1雷电侵入仪控系统的途径—般来讲，雷电会通过如下三个途径对仪电系统产生影响：1)控制系统建筑物的防直击雷装置在接闪时，强大的瞬间雷电流通过引下线流^．接地装置，会使局部的地电位泽动并产生跨步电压，如果防雷的接地装置是独立的，它和控制系统的接地体没有足够的绝缘距离的话，则它们之间会产生放电，这种现象称为雷电反击，它会对控制室内的SC A D A系统产生干扰乃至破坏；2)当控制系统建筑物的防直击雷装置接闪时，在引下线内会通过强大的瞬间雷电流，如果在引下线周围的一定距离内设有连接S CA D A系统的电缆(包括电源、通信以及I／o电缆)，则引下线内的雷电流会对SC A D A的电缆产生电磁辐射，将雷电波(高电位)引入SC A D A系统，干扰或损坏SC A D A系统：3)当控制系统周围发生雷击放电时，空间辐射的电磁场会在各种金属管道、电缆线路上产生感应电压(包括电磁感应和静电感应)，从而使控制系统失效或损坏。
2SC A D A及仪表控制系统防雷的基本措施．综合防雷有建筑物、供配电防雷和仪表系统防雷等措施，其中，仪表系统防雷的基本措施主要有等电位连接、信号电缆的屏蔽与接地、仪表设备的屏蔽与接地、合理布线、设置浪涌防护器等。
石油化工仪表接地设计规范标准
石油化工仪表接地设计规1 总则1．0．1 本规适用于石油化工企业自动控制工程的仪表、PLC、DCS、计算机系统等的接地设计，装置的改造可参照执行。
本规不适用于操作控制室、DCS机房、计算机机房等的防静电接地设计。
1．0．2 接地系统按功能可分为保护接地、工作接地与仪表系统防雷接地。
1．0．3 执行本规时，尚应符合现行有关标准规的要求。
2 保护接地2．0．1 用电仪表、自控设备的金属外壳和正常不带电的金属部分，由于绝缘破坏而有可能带危险电压时，均应作保护接地。
它们包括：仪表盘、仪表柜、仪表箱、PLC及DCS机柜、操作站及辅助设备、供电盘、供电箱、接线盒、电缆槽、电缆托盘、穿线管、铠装电缆的铠装护层等。
2．0．2 24V或低于24V供电的现场仪表、变送器、就地开关等，若无特殊要求时，可不作保护接地。
2．0．3 安装在非爆炸危险场所的金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳，当与已接地的金属表盘框架电气接触良好时，可不作保护接地。
3 工作接地3．0．1 仪表、PLC、DCS、计算机系统等，应作工作接地。
工作接地包括：信号回路接地、屏蔽接地、本质安全仪表系统接地。
3．0．2 当仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备，需要建立统一的基准电位时，应进行信号回路接地。
3．0．3 当PLC、DCS、计算机系统与模拟仪表联用时，应对模拟系统与数字系统两者提供一个公共的信号回路接地点。
3．0．4 仪表系统中用以降低电磁干扰的部件(如电缆的屏蔽层、排扰线、仪表上的屏蔽接地端子等)，应作屏蔽接地。
除信号源本身接地者外，屏蔽接地应在控制室侧实施。
3．0．5 本质安全仪表系统中必须接地的本安关联设备，应根据仪表制造厂的要求可靠接地。
3．0．6 本质安全仪表系统的信号回路地和屏蔽地，可通过接地汇流与本质安全地连接在一起。
4 仪表系统防雷接地4．0．1 位于多雷击区或强雷击区的石油化工装置，当控制室PLC、DCS、计算机系统仪表电缆引入处及现场仪表已设置了电涌保护器时，电涌保护器应进行仪表系统防雷接地。
HGT20513-2000仪表系统接地设计规定
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５ 接地连接方法
５ ． １ 现场仪表 接地连接方法 ５ ． １ ． １ 对于现场仪表电 缆槽、 仪表电 缆保护管以 及３ ６ Ｖ以 上的 仪表外壳的保护接地， 每隔 ３ ０ 米用接地连接线与就近已 接地的 金属构件相联， 并应保证其接 地的可靠性及电 气的连续性。 严禁利用储存、 输送可燃性介质的 金属设备、 管道以 及与之相关的 金属构件进行接
３ 计算机系 统机柜和 操作台； ４ 供电 盘、 供电 箱、 用电仪表外壳、 电缆桥架 （ 托盘） 、 穿线管、 接 线盒和 恺装电缆 的 恺装护层 ； ５ 其它各种自 控辅助设备。 ２ ． ０ ． ２ 安 装在非爆炸危险场所的 金属表盘上的按钮、 信号灯、 继电 器等小型 低压电 器 的 金属外壳， 当与已 作保护接地的金 属表盘框架电气接触 良 好时， 可不作保护接地。 ２ ． ０ ． ３ 低于 ３ ６ Ｖ 供电的 现场仪表、 变送器、 就地开 关等， 若无特殊需要时可 不作保护
接地ｂ
２ ． ０ ． ４ 凡已 作了保护接地的 地方即 可认为已作了静电接地。 在控制室内 使用防 静电 活动地板时， 应作静电接地。
静 电接地 可与保护接地合用接地 系统 。
２ ５６
３ 工作接地
３ ． １ 一般规定
３ ． １ ． １ 为保证 自 动 化系统正常可 靠地工作， 应予工作接地。 工作接地的内容为信号回
接地干线 接 地总干 线
１ ０ 一 ２ ５ ｍ ｍ ２ １ ６ － ５ ０ ｍ ｍ ２
７ ． ２ 接地汇流排 、 联 结板 规格
７ ． ２ ． １ 接地汇流 排宜采 用２ ５ ｍ ｍ ２ ｘ ６ ｍ ｍ ２ 的铜 条制作。 也可用连 接端子 组合而成。 ７ ． ２ ． ２ 接地汇总 板和总接地板应采用铜板制作。 铜板厚度不应小于 ６ ｍ ｍ ， 长宽尺寸按
仪表接线规范
竭诚为您提供优质文档/双击可除仪表接线规范篇一：仪表接地规范1总则1．0．1本规范适用于石油化工企业自动控制工程的仪表、plc、dcs、计算机系统等的接地设计，装置的改造可参照执行。
本规范不适用于操作控制室、dcs机房、计算机机房等的防静电接地设计。
1．0．2接地系统按功能可分为保护接地、工作接地与仪表系统防雷接地。
1．0．3执行本规范时，尚应符合现行有关标准规范的要求。
2保护接地2．0．1用电仪表、自控设备的金属外壳和正常不带电的金属部分，由于绝缘破坏而有可能带危险电压时，均应作保护接地。
它们包括：仪表盘、仪表柜、仪表箱、plc及dcs机柜、操作站及辅助设备、供电盘、供电箱、接线盒、电缆槽、电缆托盘、穿线管、铠装电缆的铠装护层等。
2．0．224V或低于24V供电的现场仪表、变送器、就地开关等，若无特殊要求时，可不作保护接地。
2．0．3安装在非爆炸危险场所的金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳，当与已接地的金属表盘框架电气接触良好时，可不作保护接地。
3工作接地3．0．1仪表、plc、dcs、计算机系统等，应作工作接地。
工作接地包括：信号回路接地、屏蔽接地、本质安全仪表系统接地。
3．0．2当仪表、plc、dcs、计算机系统等电子设备，需要建立统一的基准电位时，应进行信号回路接地。
3．0．3当plc、dcs、计算机系统与模拟仪表联用时，应对模拟系统与数字系统两者提供一个公共的信号回路接地点。
3．0．4仪表系统中用以降低电磁干扰的部件(如电缆的屏蔽层、排扰线、仪表上的屏蔽接地端子等)，应作屏蔽接地。
除信号源本身接地者外，屏蔽接地应在控制室侧实施。
3．0．5本质安全仪表系统中必须接地的本安关联设备，应根据仪表制造厂的要求可靠接地。
3．0．6本质安全仪表系统的信号回路地和屏蔽地，可通过接地汇流与本质安全地连接在一起。
4仪表系统防雷接地4．0．1位于多雷击区或强雷击区内的石油化工装置，当控制室内plc、dcs、计算机系统仪表电缆引入处及现场仪表已设置了电涌保护器时，电涌保护器应进行仪表系统防雷接地。
浅谈石油化工仪表系统的防雷措施
（ ）直 接 宙 击 一
（ ）雷 电过 电压 侵 入 三
直接 击雷 或雷 电感应都 可能 使导 线或金属管道 产生 雷电直接击中现场仪表设备或与之连接的管路 ，通 常 会 损 坏 仪 表 的 传 感 器 模 件 并 且 可 能 损 坏 变 送 器 的 电 过 电压 ，此 雷电过 电压 沿各种金 属管道 、电缆槽 、电 子 线 路 板 。 雷 电流 在 沿 仪 表 支 架 流 人 大 地 的 过 程 中 ， 缆 线 路 就 可 能 将 高 电位 引 入 仪 表 系 统 ，造 成 干 扰 和 破 产 生 强大 的 感 应 磁 场 ，能 通 过 信 号 传 输 线 路 耦 合 到 控 坏 。
设 施 、仪 表控 制 室内 的设 备 、组 件和 元件 的 金属外 既保证安全，又有利于抑制低频干扰。 ・
壳 、金 属 设 施 连 接 在 一 起 ，并 且 与 仪 表 控 制 室 的防 雷 接 地 系 统 相 连接 ，形 成 完 善 的 等 电 位 连接 。 （ ）接地 三 （ ）分 流 五 分 流 是 防雷 的 有 效 措 施 ，由于 仪 表 回路 太 多 ，不 可 能在每个仪表 回路 中都使用Ｓ ＰＤ，必须有选择 地在 重 接地是指仪表的工作地 与建筑物的接地系统保持绝 要 回路 和 系统 电源 回 路 中安 装 Ｓ Ｄ 避 雷 器 。 Ｐ 或 缘 ，这样建筑 物接地 系统 中的电磁干扰就 不会传导到 三．石油化工仪表 防雷技术的发展
提前领悟SHT3164-2021《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》
提前领悟SH/T3164-2021《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》SH/T3164-2021《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》已经公示，即将发布、执行。
我们跟专家叶向东一起提前领悟一下新规范的内容吧！我国每年因为雷电危害造成的生产损失数以万计，为了规范仪表防雷，减少雷电风险，2005年，立项了《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》，2007年8月着手起草，编制很快，2008年10月报批，批复却历经4年，于2012年11月由工信部批准，2013年实施，这是我国首篇仪表防雷工程设计的标准规范，是第一个相关领域和相关专业的规范，规定了仪表防雷的基本方法，填补了国内外的空白。
实施以来，成为仪表及控制系统雷电防护的重要规范。
经过多年的实践，有一些可以简化和改进的工程实施方法需要加入到规范中，2018年10月，对2012版《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》进行修订，2020年12月报批。
修订过程注意到国家关于防灾减灾政策，吸收了国际标准的一些基本观点，翻阅了大量雷电防护的论文资料，借鉴了多年来包括全厂型的工程项目设计实践。
1、SH/T3164-2021新规范修改了什么?SH/T3164-2021规范主要内容包括：仪表防雷工程的确定；仪表防雷工程基本方法；仪表防雷工程接地系统；电涌防护器的应用；控制室仪表防雷；现场仪表防雷；仪表电缆防雷；本质安全系统防雷；现场总线系统防雷等等。
本次修订的重点是：①规定了网型结构的接地系统；②确定了控制室仪表防雷接地采用网型结构；③删除了其他类型的接地结构；④规范了仪表防雷工程的方法；⑤增加了网型结构设计参考图和电缆屏蔽接地图两个附录。
本次修订对2012版做了重大修改，使仪表防雷工程更加稳妥有效！简化了方法，使工程设计和实施简便易行。
2、直击雷与感应雷是什么关系?雷电电涌是由雷电流通过电磁感应在线路上产生的冲击电流，电涌强度根据实际情况而异，约为几十到几百安培。
直击雷(左)和感应雷(右)如下图所示：3、室内电子设备还需要防雷吗？雷电电磁脉冲(LEMP)可以由以下途径损坏电子设备：①通过链接导线传输给设备的传导和感应电涌；③辐射电磁场直接作用于设备上的效应。
中国石化仪表设备管理规定
中国石化仪表设备管理规定中国石油化工集团公司文件中国石化生〔2011〕62号关于印发《中国石化仪表设备管理规定》的通知各企事业单位、股份公司各分（子）公司：现将《中国石化仪表设备管理规定》印发给你们，请认真遵照执行。
二Ｏ一一年一月三十日—1——2—1仪表设备管理基本要求1.1本规定所称仪表设备是指中国石油化工集团公司、中国石油化工股份有限公司（以下统称中国石化）所属各企业（以下简称企业）在生产运营过程中所使用的各类检测仪表、控制监视仪表、执行器、过程控制计算机系统、报警仪表、联锁保护系统、在线分析仪表、化验室分析仪器、可燃（有毒）气体检测报警仪及辅助单元等。
1.2仪表设备管理是对仪表设备从规划、设计、选型、购置、安装、投运、使用、维护、修理、改造、更新直至报废的全过程管理，保障仪表设备处于良好状态。
1.3各企业应制定各类仪表设备的管理细则。
1.4仪表设备管理实行总部与企业分级管理，坚持规划、设计与选型相结合，运行、维护与检修相结合，改造、更新与科研相结合，专业管理与全厂管理相结合的原则。
2职责分工2.1总部有关部门按照《中国石油化工集团公司设备管理办法》（以下简称《设备管理办法》）的规定，依据其职责，负责企涉及的相关制度 《石油化工设备维护检修规程》 业务类别 炼油业务/生产运行/设备运维 所属层级 通用业务制度-执行类业仪表设备管理，指导企业不断改进和加强仪表设备管理工作，全面提高全系统仪表设备管理水平；负责仪表培训工作。
2.2企业应建立健全仪表的管理体系，明确相关部门与单位的职责。
依据《设备管理办法》的管理要求和职责，制定本企业各类仪表设备的管理细则。
全面负责企业仪表管理工作。
2.2.1设备管理部门是仪表设备的主管部门，应设相应仪表—3—管理岗位和仪表专职技术管理人员。
2.2.2设备管理部门在分管设备领导的领导下，负责本企业仪表设备的管理。
2.2.3大型炼油化工企业可根据需要设置专管仪表管理工作的副总工程师。
SHT 3081《石油化工仪表接地设计规范》新旧版本对比及2019版主要章节展示
老规范仪表及控制系统工作接地包括：仪表 信号回路接地和屏蔽接地。本规定中的工作 接地，均指仪表及控制系统工作接地。新规 范将工作接地和屏蔽接地分开，而且对屏蔽
接地做了详细表述
本安系统接地
本质安地与仪
表信号回路接地不应分开；
本质安全系统接地通常考虑的是齐纳式安全 栅接地
石油化工仪表接地设计规范升版变化四
标准比较四：接地分类 SH/T 3081 - 2003
SH/T 3081 - 2019
定义
保护接地
保护接地
为人身安全和电气设备安全而设置的接地。 也称安全接地
主要变化 /
工作接地 接 地 分 类
工作接地 屏蔽接地
仪表信号或直流电源与公共点位从参考点的 连接
为实现现场电场屏蔽、电磁场屏蔽公鞥对屏 蔽层、屏蔽体所做的接地
接地电阻等内容
计方案等设计原则和技术要求
行业
石油化工企业
适用于石油化工及以煤为原料制 取油品及化工产品的企业
适应近年来煤化工的迅速发展，企业基本也是原来 的石油化工企业在建、而且行业也不想再独立标准 规范
适
项目
新建及扩建项目、改造设计可参照执行 新建、改建、扩建项目
将改造提高到和新建、改建相同的要求，改造过程 中问题也比较多
3、当安装在金属仪表盘、箱、柜、框
架上的仪表，与已接地的金属仪表盘、 哪些情况需 箱、柜、框架电气接触良好时，可不做 要做保护接 保护接地。
3、非爆炸性气体环境中，对于有可能与高 于36V 电压应实施保护接地
非爆炸性气体环境中，供电电压低于36V 供电的现场仪 表金属外壳、金属保护箱、金属接线箱，可不做保护接 地
用
范
围
具体范围
关中环线站场仪表系统防雷工程设计浅析
Ｌ Ｉ Ｊ ｉ ａ ｏ — ｍｅ ｉ ． Ｗ ＡＮＧ Ｇ ｕ ｉ — ｂ ｏ
（ １ ． Ｓ ｉ ｎ ｏ ｐ ｅ ｃ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｌ ｅ ｕ ｍ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ Ｃ ｏ ． Ｌ ｔ ｄ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ Ｂ ｒ ａ ｃ ｈ ， Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ２ ２ ０ ０ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ； ２ ． Ｇ ａ ｓ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ Ｐ ｕ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ Ｂ ｒ ａ ｎ ｃ ｈ ， Ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ ｙ ｕ ａ ｎ Ｏｉ ｌ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ Ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｎ ｙ ， Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｂ ｒ ａ ｃ ｈ ， Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ ６ ３ ６ １ ５ ６ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｌｉ ｇ ｈ ｔ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｓｕ ｒ ｇ ｅ Ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｎ Ｇｕ ａ ｎｚ ｈ ｏ ｎ ｇ Ｐｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ Ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
日应 旦塞 日
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器 麦旦座
关 中环线站场仪表 系统 防雷工程设计浅析
李娇媚 ，王贵波
（ １ ． 中石化石油工程设计有限公 司 北京分公司，北京 １ ０ ２ ２ ０ ０ ；２ ． 中国石化中原油田普光分公司采气厂
ｐ ｅ ａ ｋ ｓ ｈ ａ ｖ ｉ ｎ ｇ ｐ ｉ ｐ ｅ ｌ ｉ ｎ ｅ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｆ ｏ ｒ ｉ ｎ ｓ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ， ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｈ ｔ ｏ ｆ
石油化工仪表系统防雷工程设计浅析
石油化工仪表系统防雷工程设计浅析作者：邹洁张春明来源：《中国科技博览》2014年第29期[摘要]随着我国石油化工产业中，自动化仪表设备数量的不断增加，其中各种控制系统、仪器、仪表和配电系统等设备，普遍存在绝缘强度低，过电压耐受力差和抗电磁干扰能力差等弱点，一旦受到雷击，损失惨重，因此建在雷电多发地区的装置，在设计中对防雷要进行全面的考虑，本文将详细阐述石油化工仪表设计中的防雷措施。
[关键词]石油化工、防雷、仪表系统中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）29-0284-01仪表系统雷电防护工程（简称防雷工程）是一项综合工程，是在建筑物防雷工程和供电系统防雷工程的基础上实施的，特别是电气系统的防雷工程（包括等电位和接地工程）对仪表系统的雷电防护工程特别重要，需要多专业配合共同完成。
本文重点阐述石油化工仪表系统防雷工程设计，对其他专业的相关防雷工程适当予以简述。
1、石油化工仪表系统防雷工程的设计原则石油化工仪表系统防雷工程设计基本原则是，根据防护目标的具体情况，综合考虑雷击事件的风险和投资条件，确定合适的防护范围和目标，采用适宜的防护方案，经济有效地防护和减少仪表系统雷击事故的损失，并按照SHT3164《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》执行。
SHT3164的内容范围包括了仪表系统防雷工程的设计方法，雷电防护分级，易燃易爆危险环境中现场仪表的防雷，等电位接地系统的设计，电涌防护器的选择，电缆的屏蔽和敷设，以及现场总线系统的防雷等内容。
2、石油化工仪表系统雷电防护等级分为三个等级。
在仪表和控制系统的防雷工程设计中雷电防护等级的评估推荐采用综合分级法。
综合分级法就是按社会和经济重要程度以及当地年平均雷暴日来确定仪表和系统的防护等级。
实际工作中应先根据被保护系统的社会、经济和安全的重要程度分类，再继而根据上述重要程度分类和雷电活动区的分级逐步进行。
3、综合防雷工程的设计依据及专业分工综合防护是已经达成共识的防雷工程的技术方针，仪表防雷同样是综合雷电防护工程的一部分，仪表系统防雷工程是在建筑物防雷工程和供电系统防雷工程的基础上进行的，建筑物防雷，通常情况下由电气专业负责，应符合GB50057《建筑物防雷设计规范》要求。
《防雷工程设计》PPTPPT
具有大电流、高电压、强电磁辐射特征的 闪电对人类社会的威胁性在日益加大。
我国地处温带和亚热带地区，雷暴活动十 分频繁，全国有21个省会城市的年最多雷暴日 均在50天以上，最多的到达了134天。中国每 年因雷电灾害造成财产损失50至100亿元。
3、雷电的防护 尽管防雷装置不可能100%地保证人、财、
④在选定的接地网施工地点挖多个点的 探井，主要是直接观察地表以下2米～5米深 土层和岩石的分布情况〔具体的深度可根据 当地的最大冻土深度和工程大小及工程的重 要性来选择，在符合国家标准中关于接地极 最浅敷设要求的根底上可适当加深〕。获得 准确的土质条件、土层状况、地下水位深浅 分布等资料。探井尺寸一般为长方形，长约 2m、宽约1m。
3、防雷勘察的内容 ⑴地形：被保护对象所处的位置〔平原、
丘陵、山区、海边、河边、水库边等等〕。 ⑵交通：交通条件的好坏和远近将直接
影响到运输的本钱。 ⑶地物状况：周围建筑物或较高的自然
物的高度、距离、相对位置等。 ⑷气象条件：雷暴日数、雷暴强度、最
大冻土深度、最大风速等。 获取⑴—⑷资料方法：目测、向相关部
雷电防护装置/器件：避雷针、避雷带、 避雷线、避雷网、避雷器〔电涌保护器〕、接 地极、接地线〔含引下线〕、等电位连接带 〔均压环〕等。
雷电防护措施：接闪、分流、屏蔽、等电 位连接、接地、合理布线等技术措施以及躲避。
二、防雷工程勘察
1、准备工作 接地电阻测试仪、土壤电阻率测试仪、
皮尺、游标卡尺、相机等仪表器材； 勘察表等纸质文档资料； 平安措施〔平安帽、绝缘鞋等〕。
物不受雷击而造成损害，但实践证明，在符合 科学原那么的前提下，同时兼顾经济和耐用可
靠 的原那么制定的雷电防护方案，确实能大大减
《分散型控制系统工程设计规范》HGT 20573-2012要点
前言本标准是《分散型控制系统工程设计规定》（HG/T 20573－95）的修订版。
本标准根据中华人民共和国工业和信息化部《关于印发2009年第一批工业行业标准制修订计划的通知》（工信厅科(2009)104）号文要求，由中国石油和化工勘察设计协会委托全国化工自动控制设计技术中心站组织修订。
本标准共分14章和1个附录。
本标准的主要技术内容是：标准正文包含四个方面部分内容，第一方面内容为DCS技术要求，包括DCS系统总体要求、DCS 工程设计原则、控制站/操作站/工程师站/通信系统等硬件部分选用原则、DCS应用软件与组态等；第二方面内容为DCS工程设计程序，包括DCS的基础工程设计、详细工程设计步骤及设计任务；第三方面为DCS控制室设计以及DCS供电、接地、防雷系统设计；第四方面为设计服务工作，即按需参加DCS 检验、安装、联调和投运等工作。
标准附录为DCS技术规格书编制要求，包括DCS技术要求、DCS采购、DCS验收等方面的编制要求。
本标准对原标准修订的主要内容是：1. 将原标准的“附录A DCS工程设计程序”部分经修订后编入标准正文。
2. 增加“术语定义和缩略语”、“DCS系统总体要求”、“DCS工程设计原则与职责分工”、“通信系统”四章。
3. 删除“DCS采用原则”等内容，在修改、补充原标准的基础上重新编排本标准的目次与内容。
本标准由中国石油和化工勘察设计协会提出并归口。
本标准的日常管理单位是全国化工自动控制设计技术中心站本标准的的主编单位是中国成达工程有限公司，负责具体技术内容解释。
执行过程中如有意见和建议请寄送日常管理单位和主编单位。
本标准日常管理单位：全国化工自动控制设计技术中心站通讯地址：上海市徐汇区中山南二路1089号徐汇苑大厦12层邮政编码：200030电话*************传真：************本标准主编单位：中国成达工程有限公司通讯地址：成都市天府大道中段279号成达大厦邮政编码：610041本标准主要起草人员：童秋阶李一乐罗倩曾裕玲本标准主要审查人员：孙建文方留安高欣王发兵张晋红陈鹏马恒平王同尧林洪俊于锋张同科孙旭张济航罗向东王雪梅本标准1995年首次发布，2010年第1次修订，本次为第1次修订。
全厂防雷击浪涌方案(仪表部分)
大唐多伦年产46万吨煤基烯烃项目一、情况介绍大唐多伦年产46万吨煤基烯烃项目是采用SHELL粉煤气化技术将多伦的褐煤气化,采用LURGI技术制甲醇,然后转化为丙烯(简称三合一), 经聚合后制成聚丙烯(DOW技术)的项目。
装置分为:预干燥装置:将原煤干燥并处理成煤气化和动力站需要的粉煤,由粉煤输送系统将粉煤分配至煤气化和动力站,二套控制系统均采用随机械设备带来的PLC系统,进行顺序控制,因这二处的PLC控制与其他控制方式不同,为方便操作,分别设置独立的预干燥装置控制室和粉煤输送系统控制室对原煤干燥和粉煤输送进行控制,其监控数据通过光纤输送至上位机管理系统,为生产调度提供第一手一线生产资料。
预干燥装置分为三套生产系列（每套生产系列五套煤干燥系统，四开一备）, 分别对应三台煤气炉。
粉煤输送装置分为三套输送系统（每套输送系统二条粉煤输送线，一开一备）, 分别对应三台煤气炉。
煤气化装置<三套>:三套SHELL大型煤气化装置并联运行,为全厂源源不断提供大量合格煤气。
煤气化装置独立设置一套DCS和ESD, 对三套煤气化炉采用分区控制, 各套煤气化炉均可单独投运或停车, 负荷运行灵活。
空分装置(杭氧总承包):空分装置配置三套大型空分,包括三台空气压缩机,按惯例,均由空分厂总承包。
空分装置的控制系统主要是冷箱内的自动控制,由杭氧负责设计施工。
空分装置采用三套DCS, 分别对三套空分装置实施控制, 各套空分均可单独投运或停车,负荷运行灵活, 空分DCS与煤气化装置的DCS光纤通讯。
三台空气压缩机的控制由ITCC(机组综合控制系统)完成,由ITCC集成商负责安装指导,软件组态,调试投运等工作。
甲醇装置甲醇装置流程较长, 包括一氧化碳变换<三套>，酸性气体脱除，合成气压缩，甲醇合成，甲醇精馏，中间罐区，硫回收，冷冻等工序。
由煤气化装置生产的煤气进一氧化碳变换工序(也是三套并联运行),将CO在触媒的作用下加H2O转换为CO2和H2,进入酸性气体脱除工序,脱除掉大部分的CO2和全部的硫化物(H2S, 脱除的气体叫酸气),净化后的气体经合成气压缩后送至甲醇合成,在触媒的作用下生成粗甲醇,再经过甲醇精馏工序制成精甲醇(成品甲醇)。
仪表接地系统设计规范
目次前言 (2)1 范围 (3)2 接地分类 (3)2.1 保护接地 (3)2.2 工作接地 (3)2.3 本安系统接地 (4)2.4 防静电接地 (4)2.5 防雷接地 (4)3 接地方法 (4)3.1 保护接地 (4)3.2 工作接地 (5)3.3 本安系统接地 (5)3.4 防静电接地 (6)3.5 防雷接地 (6)4 接地系统 (7)5 接地连接方法 (7)5.1 保护接地 (7)5.2 工作接地 (7)5.3 本安系统接地 (8)5.4 仪表及控制系统接地连接原理图 (8)6 接地系统接线 (13)7 接地电阻 (14)参考文献 (14)用词说明 (16)条文说明 (17)前言本规范是根据中国石化[2003]建标字94号文的通知，由中国石化工程建设公司（中国石化集团北京设计院）对原《石油化工仪表接地设计规范》SH 3081-1997进行修改而成。
本规范共分七章。
本规范与《石油化工仪表接地设计规范》SH 3081-1997（上一版本）相比，本次修改对原规范进行了较大的调整和补充, 参考了国际相关标准和国内有关标准和规范，增加了相应的内容。
在修改过程中，进行了广泛的调查研究，吸收了国内外有关标准和规范的技术成果，对几个重要问题进行了多次讨论，并组织了行业、专业内外的专家交流，最后经审查定稿。
本规范在实施过程中，如发现需修改或补充之处，请将意见和有关资料提供给主编单位（地址：北京西城区安德路甲67号，邮政编码：100011），以便今后修订时参考。
本规范由主编单位负责解释。
本规范的主编单位：中国石化工程建设公司主要起草人：叶向东恽春1 范围本规范规定了仪表接地分类、接地方法、接地系统、接地连接方法、接地系统接线、接地电阻等内容。
本规范规定的仪表及控制系统接地种类有：保护接地、工作接地、本质安全系统接地(以下称：本安系统接地)、防静电接地和防雷接地。
本规范适用于石油化工企业新建及扩建项目的仪表及自动控制系统工程的仪表、分散型控制系统（DCS）、可编程序控制系统（PLC）、工业控制计算机系统（IPC）、安全仪表系统（SIS）、火灾及可燃气体和有毒气体检测系统（FGS）、过程控制计算机系统（PCCS）等的接地系统设计。
仪表接地规范
仪表接地规范Modified by JACK on the afternoon of December 26, 20201 总则1．0．1 本规范适用于石油化工企业自动控制工程的仪表、PLC、DCS、计算机系统等的接地设计，装置的改造可参照执行。
本规范不适用于操作控制室、DCS机房、计算机机房等的防静电接地设计。
1．0．2 接地系统按功能可分为保护接地、工作接地与仪表系统防雷接地。
1．0．3 执行本规范时，尚应符合现行有关标准规范的要求。
2 保护接地2．0．1 用电仪表、自控设备的金属外壳和正常不带电的金属部分，由于绝缘破坏而有可能带危险电压时，均应作保护接地。
它们包括：仪表盘、仪表柜、仪表箱、PLC及DCS机柜、操作站及辅助设备、供电盘、供电箱、接线盒、电缆槽、电缆托盘、穿线管、铠装电缆的铠装护层等。
2．0．2 24V或低于24V供电的现场仪表、变送器、就地开关等，若无特殊要求时，可不作保护接地。
2．0．3 安装在非爆炸危险场所的金属表盘上的按钮、信号灯、继电器等小型低压电器的金属外壳，当与已接地的金属表盘框架电气接触良好时，可不作保护接地。
3 工作接地3．0．1 仪表、PLC、DCS、计算机系统等，应作工作接地。
工作接地包括：信号回路接地、屏蔽接地、本质安全仪表系统接地。
3．0．2 当仪表、PLC、DCS、计算机系统等电子设备，需要建立统一的基准电位时，应进行信号回路接地。
3．0．3 当PLC、DCS、计算机系统与模拟仪表联用时，应对模拟系统与数字系统两者提供一个公共的信号回路接地点。
3．0．4 仪表系统中用以降低电磁干扰的部件(如电缆的屏蔽层、排扰线、仪表上的屏蔽接地端子等)，应作屏蔽接地。
除信号源本身接地者外，屏蔽接地应在控制室侧实施。
3．0．5 本质安全仪表系统中必须接地的本安关联设备，应根据仪表制造厂的要求可靠接地。
3．0．6 本质安全仪表系统的信号回路地和屏蔽地，可通过接地汇流与本质安全地连接在一起。
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浅谈仪表系统防雷工程设计
1、浪涌保护器不是本系统的安全栅，二者的结构、器件类型和工作方式都不一样，作用和效能不一样，不能相互替代。
2、浪涌保护器的设置原则
2.1应根据工厂及装置所处地区的年平均雷暴日、装置的年预计雷击次数、雷击风险评估、防雷等级等综合考虑。
2.2、浪涌保护器的设置应考虑综合经济损失，不应滥设。
例如，现场测量仪表损坏造成的综合经济损失大于10万元的，现场测量仪表端设置浪涌保护器；控制室仪表或信号处理仪表损坏所造成的综合经济损失大于10万元的，现场测量仪表和控制室仪表两端可设置浪涌保护器；
2.3现场测量仪表设置浪涌保护器的信号回路，在控制室内的仪表也应设置浪涌保护器；
3、浪涌保护器的设置方案
3.1、当信号电缆在地面以上敷设的水平距离大于100m或垂直距离大于10m时，现场测量仪表和控制室仪表两端应设置浪涌保护器。
3.2、设置浪涌保护器的仪表
●安全仪表系统两端应设置浪涌保护器
●变送器现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器
●电气转换器、电气阀门定位器、电磁阀等现场信号执行器类仪表和控制室仪表两端应设置浪涌保护器。
●热电阻及热电偶现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器
●电子开关现场及控制室仪表两端应设置浪涌保护器
●配备UPS的应在UPS的输入侧配备和安装交流电源线路浪涌保护器。
在以上需要设置浪涌保护器仪表中：热电偶及热电阻现场端可以不设浪涌保护器；触点开关现场端可以不设浪涌保护器；配电间及电气控制室来的机泵信号可以不设浪涌保护器。
4、浪涌保护器的类型
浪涌保护器安装用途分类有：信号仪表、网络通信仪表、直流源、交流源等。
●浪涌保护器的配备应根据防护线路的电气特征确定，标称供电电压为24VDC的两线制、三线制、四线制的4～20mA信号仪表，回路直流电源属于信号供电，应按照信号仪表配备浪涌保护器。
●直流电源装置属于直流电源类，应按照直流电源配备浪涌保护器。
●交流供电四线制仪表的交流供电应为交流源类，应按照交流源配备浪涌保护器。
●浪涌保护器的参数必须适应被保护仪表的信号等级和抗扰度，还应适合该场合雷电浪涌电流的特点，不可随意选型。
●最大持续运行电压Uc：对于24V直流供电仪表最大信号电压数值为：30～36VDC，故，最大持续运行电压为：大于等于36VDC。
●最大信号电流Ic：对于两线制、三线制、四线制的4～20mA信号仪表（包括HART协议、PROFIBUS协议）最大信号电流的数值为：大于等于150mA；对于24V直流供电线路，如电磁阀、超声波仪表、可燃气体报警仪等仪表，最大信号电流的数值为：大于等于600mA
●标称放电电流In：对于信号仪表来说，大于1kV即可满足一般的防护要求，标准选用5kV和10kV。
（重要参数）
●电压保护水平Up：对于24VDC工作电压保护仪表，浪涌保护器的电压保护水平为60V
●响应时间：信号类浪涌保护器的响应时间为小于等于5ns
工作频率：对于仪表信号，包括“智能”仪表，工作频率为1～20kHz，通常可以不写。