石油化工仪表系统防雷设计

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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。

《石油化工仪表系统防雷设计规范》

《石油化工仪表系统防雷设计规范》
《石油化工仪表系统防雷设计规范》主要针对石油化工企业相关仪表系统，提出了针对防雷设计要求，具体要求如下：
一、仪表系统的参数
1. 建立仪表系统的参数表，其中应包括仪表功能、工作特性及电气参数等；
2. 按照相关安全规定设置设备保护水平，以确保安全操作；
3. 根据功能特点，确定与仪表系统有关的所有信号和设备插座的防雷要求；
二、雷击保护措施
1. 在石油化工仪表系统的安装地点设置放电装置，放电装置的性能必须满足《济南市低压电器认证验收标准》的相关要求；
2. 根据安装地点区域，确定合理的接地要求，并配备专用的接地装置，连接合理可靠；
3. 在仪表系统的进线端安装相应的进线保护器，并确保性能合格；
4. 对潜在危险的仪表插座要采取必要的防雷措施，可搭配保险裤以防雷电击入；
三、保护设备操作要求
1. 安装设备时必须遵守《石油化工仪表系统设计规范》、《安全技术制度》以及其他有关安全规范；
2. 外电缆接线要紧固牢固，设备接地极安全有效，连接可靠并平坦光洁；
3. 各保护器的线路连接要牢固，不能采用电抗材料连接；
4. 各防雷装置要定期维护，相关记录和操作要按照《电工安全技术操作规程》的规定实施；
四、系统测试检查
1. 对石油化工仪表系统的所有电气元件有责任人员进行测试和检查；
2. 检查放电装置的电流接头是否符合装置标准要求；
3. 检查仪表系统的各种仪器及插座的接线是否牢固，是否有明显的热源或异常情况；
4. 检查进线保护器的送供电系统和控制系统的联结情况，故障回路是否结实；
5. 合理检查及维修各层级的安全联锁装置，确保可靠性。

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摘要：多年来，我国的许多石油化工厂在排雷方面取得了显着成就，但近年来闪电的可能性继续增加。

在闪电的情况下，石油化工厂的现场仪器设备不仅会受到严重损坏，而且寿命也会大大缩短。

为此目的，有关人员只有根据相关的防雷原则并设计科学的防雷系统，才能消除闪电的危险，并确保石油化工厂的生产安全。

基于此，本文章对石油化工仪表系统的防雷隐患及防雷技术分析进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：石油化工仪表系统；防雷隐患；防雷技术引言雷电是一种自然现场，雷电发生一瞬间会释放大量几十安培甚至上百万安培的电流，雷电泄流通道周围会出现电磁感应，导致金属部件、电子装置以及电气元件受到电磁脉冲的影响，电力设备和电子仪器无法正常使用。

石油化工仪表在石油化工厂生产过程中发挥重要作用，受到雷电影响可能产生过电压和脉冲现场，导致仪表无法正常运行。

因此，为了确保石油厂化工安全生产，必须加强现场仪表的防雷措施，避免生产安全事故的发生。

一、石油化工企业会遇到雷击的原因分析如果要进一步分析石油化工企业如何避免仪器受到雷电影响，首先必须分析雷电的原因。

在大多数情况下，石油化工企业在闪电过程中具有一定的随机性，因为云在形成过程中没有固定的目标，在闪光形成过程中其电荷积累具有很大的随机性。

闪电引起的下降放电时间本身是选择性的，地面的电子电阻率较低或地面电阻率变化区，会有电场随着雷电积聚相对较大的负荷。

在分析任何石油化工企业时，应考虑到企业的客观地理环境，如果企业的防雷设施本身并不完善，则应通过现场调查和事故原因的讨论采取相应的保护措施，并采取一系列措施。

二、石油化工仪表系统的防雷隐患分析（一）雷击直接侵入仪表系统受到闪电直接攻击的主要是设备本身、操作系统和所有连接管路，然后损坏传感器模块、发射机电子电路板等。

，这将使系统无法正常运行。

与此同时，地雷电流可对设备造成不同程度和不同类型的损害，方法是将仪器支架用作传输介质，立即将其导向地球，产生强感应磁场，对系统信号传输线造成瘫痪损害，并将电流连接到所有电子设备。

石油化工装置防雷设计规范

石油化工装置防雷设计规范1总则2术语3防雷分类4一般规定4.1厂房房屋类场所4.2户外装置区场所4.3户外装置区的排放设施4.4其他措施5具体规定5.1炉区5.2塔区5.3静设备区5.4机器设备区5.5罐区5.6可燃液体装卸站5.7粉、粒料桶仓5.8框架、管架和管线5.9冷却塔5.10烟囱和火炬5.11户外装置区的排放设施5.12户外灯具和电器6防雷装置6.1接闪器6.2引下线6.3接地装置本规范用词说明附：条文说明1总则1.0.1为防止和减少雷击引起的设备损坏和人身伤亡,规范石油化工装置及其辅助设施的防雷设计,特制订本规范。

1.0.2本规范适用于新建、改建和扩建石油化工装置及其辅助生产设施的防雷设计。

本规范不适用于原油的采集、长距离输送、石油化工装置厂区外油品储存及销售设施的防雷设计。

1.0.3石油化工装置的防雷设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语2.0.1石油化工装置Petrochemical plant炼制原油、加工其衍生物以生产石油化工产品(或中间体)的生产装置。

2.0.2辅助生产设施Support facilities配合主要工艺装置完成其生产过程而必需的设施，包括罐区、中央化验室、污水处理厂、维修间、火炬等。

2.0.3厂房房屋Industrial building(warehouse)设有屋顶，建筑外围护结构全部采用封闭式墙体（含门、窗）构造的生产性（储存性）建筑物。

2.0.4户外装置区Outdoor unit露天或对大气敞开、空气畅通的场所。

2.0.5半敞开式厂房Semi-enclosed industrial buildings设有屋顶，建筑外围护结构局部采用墙体，所占面积不超过该建筑外围护体表面面积的三分之一（不含屋顶和地面的面积）的生产性建筑物。

2.0.6敞开式厂房Opened industrial buildings设有屋顶，不设建筑外围护结构的生产性建筑物。

石油化工仪表系统防雷设计规范

石油化工仪表系统防雷设计规范
石油化工仪表系统防雷设计规范是石油化工行业设计和施工的一项重要技术规范，它是指为了保护石油化工仪表系统及其运行设备免受雷击及其他电磁干扰，而采取的一系列防雷技术措施。

主要包括以下几方面：
一、建筑物防雷设计：主要包括建筑物的屋面、墙壁、地面等的防雷接地设计，以及建筑物内部的防雷接地设计。

二、电气设备防雷设计：主要包括石油化工仪表系统的电气设备的防雷设计，如电缆、线缆、电缆桥架、设备桥架、绝缘桥架、电缆接头等的防雷设计，以及石油化工仪表系统的防雷接地设计。

三、仪表防雷设计：主要包括石油化工仪表系统的仪表设备的防雷设计，如仪表的外壳、仪表外壳的防雷接地设计、仪表的保护电路设计、仪表的防雷接地线设计等。

四、系统防雷设计：主要包括石油化工仪表系统的电气设备、仪表设备、系统控制设备、通讯设备等的防雷设计。

五、抗雷击措施：主要包括石油化工仪表系统的抗雷击措施，如设置雷电接地系统、设置雷电抑制器、安装雷电抑制垫片、安装雷电抑制器和抗雷击接地系统等。

石油化工仪表系统防雷

石油化工仪表系统防雷石油化工系统防雷术语介绍控制室建筑物防雷设计仪表系统防雷工程方法等电位接地系统设计控制室仪表系统防雷电涌保护器的设置现场仪表的防雷本质安全系统的防雷电缆的敷设和屏蔽现场总线系统的防雷防雷术语介绍综合防雷工程1、接闪器 Air-termination system用于直接接受或承受雷击的金属物体和金属结构，如：避雷针、避雷带（线）、避雷网等。

2、引下线 Down conductor system连接接闪器与接地装置的金属导体。

3、接地装置 Earth termination system接地体和接地体连接导体的总和。

4、接地体 Earth electrode埋入地中直接与大地接触的金属导体。

也称接地极。

直接与大地接触的各种金属构件、金属设施、金属管道、金属设备等可以兼作接地体，称为自然接地体。

5、接地体连接导体 Earth conductor从电气设备接地端子接到接地装置的连接导线或导体，或从需要等电位连接的金属物体、总接地端子、接地汇总板、总接地排、等电位连接排至接地装置的连接导线或导体。

6、直击雷 Direct lightning flash直接击在建筑物、大地或防雷装置等实际物体的雷电。

7、地电位反击 Back flashover雷电流经过接地点或接地系统而引起该区域地电位的变化。

地电位反击会引起接地系统电位的变化，可能造成电子设备、电气设备的损坏。

8、雷电防护系统 Lightning protection system（LPS）减少雷电对建筑物、装置等防护目标造成损害的系统，包括外部和内部雷电防护系统。

8.1 外部雷电防护系统 External lightning protection system建（构）筑物外部或本体的雷电防护部分，通常由接闪器、引下线和接地装置组成，用于防直击雷。

8.2内部雷电防护系统 Internal lightning protection system建（构）筑物内部的雷电防护部分，通常由等电位连接系统、共用接地系统、屏蔽系统、合理布线雷电电磁感应1、雷电感应 Lightning induction闪电放电时，在附近导体上产生的静电感应和电磁感应。

石油化工装置防雷设计规范

《石油化工装置防雷设计规范》摘录户外装置区场所4.2.1 石油化工装置的户外装置区,遇下列情况之一时,应进行防雷设计:1 安置在地面上高大、耸立的生产设备;2 通过框架或支架安置在高处的生产设备和引向火炬的主管道等;3 安置在地面上的大型压缩机、成群布置的机泵等转动设备;4 在空旷地区的火炬、烟囱和排气筒;5 安置在高处易遭受直击雷的照明设施。

4.2.3 防直击雷的接闪器,宜利用生产设各的金属实体,但应符合下列规定:1 用作接闪器的生产设备应为整体封闭、焊接结构的金属静设备;转动设备不应用作接闪器;2 用作接闪器的生产设备应有金属外壳,其易受直击雷的顶部和外侧上部应有足够的厚度。

钢制设备的壁厚应大于或等于4mm,其他金属设备的壁厚应符合本规范表6.1.5中的厚度t 值。

4.2.6 防直击雷的引下线应符合下列规定:1 安置在地面上高大、耸立的生产设备应利用其金属壳体作为引下线;2 生产设各通过框架或支架安装时,宜利用金属框架作为引下线;3 高太炉体、塔体、桶仓、大型设备、框架等应至少使用两根引下线,引下线的间距不应大于18m;4 在高空布置、较长的卧式容器和管道(送往火炬的管道)应在两端设置引下线,间距超过18m时应增加引下线数量;5 引下线应以尽量直的和最短的路径直接引到接地体去,应有足够的截面和厚度,并在地面以上加机械保护;6 利用柱内纵向主钢筋作为引下线时,柱内纵向主钢筋应采用箍筋绑扎或焊接。

4.2.7 防雷电感应措施应符合下列规定:1 在户外装置区场所,所有金属的设各、框架、管道、电缆保护层(铠装、钢管、槽板等)和放空管口等,均应连接到防雷电感应的接地装置上;设专用引下线时,钢筋混凝土柱子的钢筋,亦应在最高层顶和地面附近分别引出接到接地线(网);2 本条第1款所述的金属物体,与附近引下线之间的空间距离应按下式确定:S≥ (4.2. 7)式中:S——空间距离(m);k c——分流系数;单根引下线取1,两根引下线及接闪器不成闭合环的多根引下线取,接闪器成闭合环的或网状的多根引下线取;l x——引下线计算点到接地连接点的长度(m)。

石化行业标准

SH/T3036-2003
ISO13705-2006，MOD
5
SH/T3040-2012
石油化工管道伴管及夹套管设计规范
本标准规定了石油化工蒸汽和热水外伴热管道、蒸汽夹套管道的设计和安装要求。
本标准适用于石油化工管道用蒸汽和热水外伴热管道、蒸汽夹套管道的设计和安装。
SH/T3040-2002
6
SH/T3059-2012
本标准适用于陆上长输油气管道新建、扩建和改建工程的各类站场布置。
28
SH/T 3408-2012
石油化工钢制对焊管件
本标准规定了石油化工钢制对焊管件（包括弯头、异径管、三通、管帽等)的尺寸、公差、技术要求、检验、试验和标志等要求。
本标准适用于石油化工管道用公称直径为DN15～DN3400的钢制对焊管件的制造及验收。
SH/T3143-2004
14
SH/T3144-2012
石油化工离心、轴流压缩机工程技术规范
本标准规定了石油化工用单轴离心压缩机、轴流压缩机及其驱动机、辅助设备在设计、制造、检测和试验等方面的要求。
本标准适用于石油化工行业离心压缩机、轴流压缩机的工程设计及设备采购。
本标准不适用于通风机、鼓风机和整体齿轮压缩机、膨胀机，也不适用于海洋平台上安装使用的离心压缩机。
本标准不适用于非金属管道及非金属衬里管道的施工及验收。
22
SH/T3550-2012
石油化工建设工程项目施工技术文件编制规范
本标准规定了石油化工建设工程项目施工技术文件的编制与管理要求。
本标准适用于石油化工建设工程项目新建、改建、扩建及检修改造工程。
23
SH/T3610-2012
石油化工筑炉工程施工技术规程
本标准规定了泵区的形式和泵、电动机等的选用以及泵机组的布置和管道的设计要求。

石油化工仪表系统中的防雷策略探讨

科技创新与Ｅｆｔ］Ｊ２０１３年第２４期
工业技术
石油化工仪表系统中的防雷策略探讨
胡艳

（中石化第四建设有限公司电仪公司，天津３００２７０）
摘要：近年来，随着经济的发展，科学技术的突飞猛进，石油化工企业顺应时代发展的潮流在规模和数量上不断的扩大，并且逐步的向网络化和智能化发展。在石油化工的迅猛发展势头下，也相应的存在着一些问题，石油化工仪表系统的仪表设备雷击风险就是一个常见而又严重的问题。文章通过探究石油化工企业的仪表系统存在的雷击风险，来进行应对雷击自然灾害的防雷措施研究为石油化工企业的正常安全生产提出一些建议和改进措施。关键词：石油化工；仪表系统；防雷；措施
但是地面是电阻比较大的一个导体，当雷电强电流产生后并流人大地时就会有一定的延迟，电流也不会很快的散去。自然在地面会形成局部的电位高达到上百万伏，此时石油化１二的仪表系统的仪表设备在这一高电伏的区域，那么这一电流就会返流回仪表，形成反击电流，严重影响仪表的正常Ｔ作，使仪表受到不可逆转的干扰和破坏。２石油化工仪表系统的防雷现状石油化工产业有一定的生产模式和相应的生产控制系统，如图所示的这项被称作ＤＣＳ控制系统，这个系统结构中仪表的设备很多，是石油化Ｔ企业生产流程的总指挥部，这一系统能否正常的运行关系着整术发展。个石油化工企业的正常生产和运行。１雷击对石油化１二仪表系统的危害但是这一控制系统存在着一定的弱点，可以从图中看出，这一系统石油化工的生产依托着仪表系统，石油化工的仪表系统的仪表设存在着一些仪表和电源的设备，容易受到外界环境的影响，特别是雷电备或者是相关的管路在日常的工作中主要受到雷击的危害，具体如下：发生时产生的颠簸的影响，通过分析就会发现：如果图形中的现场仪表１．１直接遭受雷击和智能仪表发生相应的雷电的干扰或是损害会影响到网络部分和变送石油化工企业的仪表设备和在仪表系统中相互连接的管道路线有器的工作，又因为这些设备互相连通就会发生整体的瘫痪，使整个控制可能被雷电直接的击中，当这种情况发生时会使仪表上的相应的传感系统产生故障，严重的情况下有可能使整个生产工程被迫叫停。根据我器件产生故障，或者更为严重的是使相关的电子线路发生短路的情况，国的数据分析显示每年因为这一系统遭受雷电的侵入而造成的损失极甚至会引起火灾等状况。有的还会产生这些危险以外的更多意想不到为严重，所以在国内的石油化Ｔ产业中进行仪表系统的防雷措施显得是指具有防雷电效果，的负面影响，比如在雷电发生时，产生的电流被引入到地面，形成磁感极为重要。这一系统的设备和结构也有待改进，应场，使仪表设备的信号装置遭到损害，不能正常工作。更好的实现石油化工产业的生产和经济效益。１．２霄电导致过电压的侵入损害３石油化工仪表系统防雷的主要措施石油化工的仪表设备所采用的一般都是过电压，当石油化工仪表石油化工产业中对仪表系统的防雷保护目的很明确，并且根据不系统遭遇到雷击时就会因为雷电的影响形成相应的电磁感应的电流，同的具体Ｊ隋况，采取的防雷措施也是不尽相同的，应该确定合适的防护在工作时这些感应电流便会沿着仪表设备的导线或者是其他的连接物方案和标准进行适宜的防护措施，既经济又有效的减少因为雷电的影进入到仪表内。在过电压的影响下，石油化工的仪表系统和仪表设备或响造成的不必要的经济损失。这里介绍的是仪表系统的综合防雷工程，受到不同程度的干扰和破坏性的影响，使得仪表系统不能正常的工作，如下图所示：给石油化工产业的经济效益造成损失。１．３雷电产生的静电感应和电磁脉冲辐射对仪表设备的损害在生活常识中大家都知道在雷电来临的时候或者是天气发生变化的时候，地面上的所有物体都会相应的聚集电荷，越是形状呈现出尖尖的状态的实物，月比较容易积累电荷。根据物理学知识，电荷积累到一定的程度就会放电，如果这些物体的放电电流流人到石油化工的仪表系统的仪表设备中，就会对仪表设备造成危害。当然雷电发生的时候也会有雷电流的经过，在雷电流经过的地方或者是附近的区域会形成一定的磁场，并且出现很大的电磁波现象，如果出现巧合，恰巧这一电磁波的形成区域内有石油化工的仪表系统的设置，那么仪表设备极有可能被这一电磁波所影响发生电磁感应现象，发生这一现象后如果形成回路的话，就会产生不稳定的电流，这样的电流会对仪表系统产生损综合防雷的图示害，严重的还会使仪表设备失灵，发生一些损失严重的安全事故。１４形成反击电流干扰仪表设备通过示意图进行分析石油化工仪表系统的主要防雷措施有以下几接闪；均压；接地；屏蔽；分流。在我国进行防雷的设备一般采用的也就是引雷的方式，主要就是个内容：通过设置相应的导线，在雷电经过时把产生比较强的电流引入到地面，３．１接闪进行雷电防护时的设备是避雷的装备，同时也是引雷的装备，石油＿现蛹使毒一０一博惰］化工的仪表系统中仪表设备安装的地方要进行防雷设施的布置，并结ｌｆ合周围的环境，进行接闪的主要步骤，确定接闪器的位置。变避精：Ｉ３．２引下线进行分流均压通过以上的雷电对仪表设备产生的影响可以知道，当雷电经过时会产生瞬间很高的电压，同时仪表设备工作时有电流流过的地方电位也会很高，这样容易形成一定的电位差，虽然设备会存在着绝缘层但是如果电位差超过了绝缘层的耐受程度，也会产生击穿电压，在这种条件下的电流强度很大，流经仪表就会破坏仪表的正常工作。因此为了避免这一现象的产生就要进行引下线的设置，进行分压分流，避免高电压强电流的影响。３．３接地系统的保护石油化工仪表系统的防雷策略主要就是对其中的仪表设备进行保护，让仪表设备免受雷电的影响，能够正常的进行相应的工作。所以在

石油化工企业防雷接地系统设计

石油化工企业防雷接地系统设计摘要：近年来，我国的石油化工行业有了很大进展，其防雷接地技术也越来越先进。

如今由于化工企业的日益发展，中小型工业企业不断增加，而化工企业中潜在的雷击风险也相应上升，出现了许多起爆炸伤害的情况事件。

而对于化工企业的安全管理和对防雷接地的保护措施也逐渐引起了人们的高度重视。

本文就石油化工企业防雷接地系统设计工作进行研究，以供参考。

关键词：石油化工；防雷；接地；防静电引言石油化工企业因为其独特的生产特点，一旦遭受雷击，往往会造成很大的安全事故。

因此合理正确的防雷接地系统设计对于石油化工厂区的安全运行就至关重要。

1石油化工的防雷接地技术设计原则现阶段，随着用电量的进一步增加，无论是生活中，还是生产中，对于电力性能的需求都提出了更高的要求，电力系统规模也在不断扩大，从而使得石油化工的接地系统变得更加复杂。

对于接地装置来说，无论是哪一种类型的雷电防护，最终都要被引入地下，因此，做好接地装置设计非常重要，它不仅关乎着设备的安全，还关系着石油化工工作人员的生命安全。

设计石油化工接地的过程中，必须遵循以下三个方面的原则：（1）在接地过程中，尽可能选择一些建筑物地基上面的钢筋，或者选择一些自然接地的金属材料来实现接地，使其形成统一的接地网络。

（2）在施工敷设接地体时，要采用自然接地体为主，人工接地体为辅的方式，其外型设计要采用传统的封闭环形。

（3）采取单点接地模式，必须要有统一性的接地网。

2石油化工企业防雷接地系统设计2.1等电位连接等电位连接就是将分开设置的用电设备、金属物体等可以导电的部分都连接起来并和接地网可靠连接从而达到减少电位差的目的。

等电位连接的主要作用：当建筑物或装置区内发生接地故障时，可减少由此引起的接触电压；消除金属导电物体传输的电位差和因为雷击而出现的高电位反击；当引入建筑物或装置区的进线电缆出现接地故障时，能够消除由于电缆保护线传输的对地电压在建筑物或装置区区域内产生的电位差。

浅谈石油化工仪表系统的防雷措施

上百千伏），如果仪表控制系统的接地体与该点没有的电气连接。足够安全距离，它们之间就会产生放电，造成反击电２、现场仪表屏蔽现场仪表可采用金属的仪表箱（）实现防雷屏罩流，可直接击穿用电器的绝缘部分，会对仪表控制
（）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ＳＰＤ，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ＳＤ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。

石油化工仪表接地设计规范

石油化工仪表接地设计规范SH30831997（中国石油化工总公司 1997/05/30 发布）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。

2.0.2 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。

石油化工仪表系统防雷设计规范-讨论稿_080325-附录

附录A (资料性附录)附录B(标准性附录)的计算方法用于仪表系统雷击风险评估的N和Nc风险是一个捉摸不定和难以把握的概念，一般定义为遭受灾害和损失的可能性，或者具有不确定性的可能损失。

风险评估是人们处理风险的一种常用措施。

风险评估应包括风险的来源评估以及风险的损失评估，本附录仅讨论风险的来源评估。

本评估中年预计雷击次数的计算是在没有任何防护措施的前提下进行的。

实际的年雷击次数总小于预计值。

B.1 控制室建筑物年预计雷击次数N1的计算B.1.1 雷击大地的年平均密度N g即按地区的年平均雷暴日T d换算成每年每平方公里遭受雷击的次数。

N g=0.1 T d (次/（km2·a）（B.1）B.1.2 控制室建筑物等效受雷面积Ae即把控制室建筑物的立体尺寸（长L、宽W、高H）换算成等效的受雷面积A e。

等效的受雷面积A e是这样定义的：通过建筑物顶部与其接触，将倾斜度为1/3的直线，围绕建筑物一周后与地面交接的截面积为等效受雷面积。

图B.1 建筑物的等效受雷面积对图B.1所示的独立建筑物，其等效受雷面积为：A e=[LW+6H(L+W)+9πH2]×10-6 (km2) (B.2)式中的长L、宽W、高H的单位为m。

如建筑物具有复杂的形状，例如在屋面上的某个部位具有一定高度的凸出物，可以根据上述定义用作图法来计算建筑物的等效受雷面积。

此时，一个可以接受的近似算法为：A e=9πH p2×10-6 (km2) (B.3)式中：H p---建筑物屋面上的凸出物离地面的高度，m。

B.1.3 控制室所在建筑物年预计雷击次数N1N1=k N g A e（次/年）（B.4）式中k为和建筑物所处地理环境有关的校正系数，它可以按表B.1选取。

表B.1 不同建筑物(电缆)所处地理环境的k值B.2 进控制室电缆年预计雷击次数N2的确定进控制室电缆年预计雷击次数N2为：N2=N g·k·A l·10-6（次/年）（B.5）式中：k——线路位置的校正系数，它可以按表B.1选取。

石油化工仪表系统的接地设计

1.1 直击雷由于带电的云雾和周围的大地以及大地上的建筑物等之间存在一定的距离，因此直击雷在该空间内容易产生快速放电，从而引发剧烈的电磁电热效应。

雷对其周围的建筑物和电子产品甚至是建筑物内人员产生巨大损害，甚至引起物体爆炸、电气绝缘损伤和电线熔断。

为保证石油化工装置的仪表系统的安全运行，应选择抗干扰度高的仪器并设置正确的接地方式。

控制系统通常被安置在石油化工厂的某一独立建筑的控制室内。

该建筑主要根据第三种防雷结构的设计要求来进行设计，屋顶防雷网通过引下线与防雷接地网相连[1]。

同时，如果能够使石油化工设备中的仪表系统与接地网实现等电位连接，不仅能拉大防雷接地与仪表系统之间的绝缘距离，而且能够使石油化工设备实现等电位连接。

1.2 电磁场干扰及静电感应当雷云经过控制室时，雷电在发生时会伴随着巨量的电流经接地引线流入大地。

当周围存在一定的电子设备，例如电源、信号光缆等，则会对其产生电磁感应并使控制系统受到雷电的破坏。

尤其当电子设备控制室距离雷电较近时，电缆或其他电子设备上感应产生的高电位会直接作用到仪表系统。

雷云在途经控制室的时候，其所带电荷能够使控制室周围感应出相反的电荷，因此当雷云消失后，如果不对控制室周围的电荷进行引导，会导致出现控制室周围的局部高电位，从而破坏控制室内的电气系统。

为了避免电磁干扰和静电感应的产生，可采取将控制室内各金属装置与防雷装置连接的方法，以实现防雷的目的。

0 引言石油化工设备的仪表系统是保证石油化工正常生产的重要系统。

但是我国是一个多雷电灾害的国家，雷电灾害对我国石油化工企业设备的仪表系统造成严重威胁。

由于雷电灾害的频繁发生，许多石油化工工厂的仪表系统受到雷电的影响。

部分地区由于雷电的频发，对石油化工工厂仪器仪表系统造成破坏，导致停工停产的事故时有发生。

当仪表系统遭到雷击受损时，直接造成仪表系统经济损失达数万元至数十万元，停产减产造成的经济损失达数百万元，有的闪电灾害甚至会给人的生命安全带来威胁。

石油化工装置防雷设计

石油化工装置防雷设计摘要：《石油化工裝置防雷设计规范》（GB50650-2011）的颁布为我国石油化工装置的防雷设计的发展提供了有力支持，不仅提供了相应的参考标准以及审查依据，同时还就防雷设计中不明确之处提出了相应的标准，从而有效的提升了石油化工防雷保护措施的有效性、针对性以及实用性。

关键词：石油化工；装置；防雷设计一、石油化工装置防雷设计的必要性雷电的产生原因主要为云层的运动，由于不同云层所带电荷的不同，或者云层与大地之间的电势差超过一定限度，都会产生放电，是一种较为常见的自然现象，同时也是自然灾害中最为严重的一种。

雷击不仅会严重破坏器械设备，同时还严重威胁着人们的生命财产安全，是世界十大自然灾害之一。

雷击灾害大致可以分为以下几种：直击雷、感应雷、雷电反击、雷电波侵入以及雷击电磁脉冲。

石油化工装置所存在的场所是易燃易爆炸的危险场所，并由大量的塔、罐、容器以及管线等金属材质构成，并裸露于室外，因此极易遭受雷击灾害。

不同的石油化工装置所遭受的雷击影响不同，进行雷电防护时需要针对装置的不同特点而设防，只有如此才能提高雷电防护措施和装置的有效性，才能有效的保证石油化工企业的正常生产，为此，本文便深入探究石油化工不同区域防雷设计的注意要点。

二、石油化工装置区防雷的分类按照相关石油化工装置防雷区分类标准，按照爆炸的危险程度可以分为第一类防雷区域、第二类防雷区域以及第三类防雷区域。

原则上0区、1区以及10区环境属于第一类防雷区域，2区和11区环境则属于第二类防雷区域，其他则属于第三类防雷区域。

但按照上述分类标准进行实际的爆炸危险程度分类时，还应考虑以下几点要素：石油化工装置的特性、雷击可能性以及雷击所造成的后果。

例如水泵房属于1区环境，是易爆炸的第一类防雷区域，但放置在高塔附近的水泵房所遭受雷击的可能性大大减小，因此通常被划分为第二类防雷区域。

输送原料的泵房在设置有效的通风设施后一般划归类于2区环境，但由于其遭受雷击后的后果会造成严重的经济损失，并危机工作人员的生命财产安全，因此该类型泵房被划分为第一类防雷区域。

石油化工企业防雷接地系统设计

258石油化工企业因为其独特的生产特点，一旦遭受雷击，往往会造成很大的安全事故。

因此合理正确的防雷接地系统设计对于石油化工厂区的安全运行就至关重要。

本文以惠州某石化企业技改项目为例，对防雷接地系统设计方案展开探讨。

项目包括生活办公区、公用工程和工艺装置区等多个区域。

本文分别以控制室、技术仓库、罐区和工艺装置平台为例，根据不同建筑物及装置的特点，针对防雷接地系统设计展开探讨。

1 防雷接地设计1.1 建筑物的防雷接地设计根据规范GB50057-2010[1]，控制室年预计雷击次数为0.133次/年，属于重要场所，按第二类防雷建筑物设计。

技术仓库的年预计雷击次数为0.162次/年，属于一般场所，按第三类防雷建筑物设计。

建筑物防雷装置的组成，见图1。

图1 建筑物防雷装置的组成1.1.1 接闪器控制室为混凝土屋面结构，则屋面利用镀锌圆钢（Φ12mm）组成接闪带用作接闪器，且接闪带形成的网格小于10mx10m。

只要是在屋面上的设备金属外壳、金属管道等都连接至屋面接闪器。

屋面接闪带的基础支架均采用专用支架，支架高度为150mm，接闪带支架的设置间距为1米，转角处设置间距为0.5米。

技术仓库的屋面均为双层压型钢板，外板采用大于0.5mm厚钢板，无绝缘被覆层，板间连续为持久的电气通路，因此利用金属屋面做接闪器，金属屋面、钢柱、金属外墙檩条、梁连接成电气通路。

屋顶风机、通风天窗等露出屋顶的金属物体都需要和屋面接闪器可靠连接。

1.1.2 引下线控制室的立柱为混凝土结构，利用混凝土立柱内至少两根主筋（不小于Φ16mm钢筋）作防雷引下线。

作为引下线的钢筋上端应从女儿墙引出和屋面接闪带形成电气通路，下端通过预埋接地钢板与室外接地干线可靠连接。

引下线均匀布置，相邻引下线的距离沿周长计算应该小于18米。

整个建筑物接闪带、柱基础钢筋及圈梁内钢筋连成电气通路。

技术仓库利用所有钢立柱作为防雷引下线，钢立柱上端与金属屋面檩条可靠连接，下端通过预埋接地连接板与基础内钢筋、室外接地线可靠焊接。

石油化工装置防雷设计规范GB50650-2011(课件)

2.0.20 接地系统 2.0.21 接地电阻：接地极或自然接地体的对地电阻和接地线电阻的总和 2.0.22 工频接地电阻 2.0.23 冲击接地电阻
3 防雷场所分类
3.0.1 石油化工装置的各种场所，应根据能形成爆炸性气体混合物的环境状况和空间气体的消散条件，划分为厂房房屋类或户外装置区。
条文说明在进行户内场所的防雷设计时，目的是防止雷击时点燃建筑物内部的爆炸危险区域，引起空间爆炸, 造成危害。对于石油化工装置众多的户外场所而言，出现有爆炸危险浓度的气体空间，在工程上是不可能用防雷设施加以保护的。防雷设计主要保护设备和设施，对易燃、易爆放散管口的防雷保护也主要是保护设备并减少雷击火灾的可能。由于户内场所和户外场所产生爆炸的差别，本规范对这两类场所的防雷保护分别作出了规定： 1 厂房房屋类：各种封闭的厂房、机器设备间(包括泵房)、辅助房屋、仓库等。此类场所为封闭性的，能限制爆炸性气体混合物向大气扩散，并在一定时间内维持其爆炸危险浓度, 一旦点燃，其爆炸压力巨大，将导致设备和建筑物破损。对此类场所采用外部防雷装置进行全面的保护。 2 户外装置区：炉区、塔区、机器设备区、静设备区、储罐区、液体装卸站、粉粒料筒仓、冷却塔、框架、管架、烟囱、火炬等。此类场所为露天的或对大气敞开的，空气通畅，爆炸性气体混合物易于消散，爆炸危险浓度消失较快，一旦点燃,，其爆炸压很低，不易造成危害者。对此类场所侧重于户外设备的防雷保护。
4基本规定
4.2.4 易受直击雷击且在附近高大生产设备、框架和大型管架（已用作接闪器）等的防雷保护范围之外的下列设备，应另行设置接闪器： 1 转动设备； 2 不能作为接闪器的金属静设备； 3 非金属外壳的静设备。 4.2.5接闪器的防雷保护范围应采用下列方法之一： 1 《建筑物防雷设计规范》GB50057 规定的滚球法的规定，滚球半径取45m。 2 接闪器顶部与被保护参考平面的高差和保护角应符合表4.2.5 中的规定或现行《雷电防护第3 部分：建筑物的物理损坏和生命危险》GB/T21714.3 的有关规定。表4.2.5 接闪器顶部与被保护参考平面的高差和保护

浅谈石油化工企业防雷及防静电接地设计

浅谈石油化工企业防雷及防静电接地设计辽宁省石油化工规划设计院有限公司辽宁沈阳110000摘要：石化行业易发生火灾和爆炸风险的行业。

厂区内常常建有甲乙类的厂房、仓库、户外装置及罐区，雷击或者静电产生的电火花，都有可能造成火灾和爆炸的危险，所以石油化工企业的防雷及防静电接地设计十分重要。

关键词：石油化工；爆炸危险；防雷；防静电接地前言：雷电及静电是影响石油化工企业安全运行的重要危险因素，容易引起火灾爆炸等危险，有必要采取有效措施加以预防。

下面笔者就对石油化工企业的防雷及防静电设计进行简单的阐述。

1.建筑物防雷分类及措施1.1建筑物防雷分类石油化工厂区建筑物按功能分为生产类建筑、存储类建筑、公用辅助类建筑以及办公建筑。

依据《建筑物防雷设计规范》)GB50057-2010有关建筑物的防雷分类要求可知，办公建筑及公用辅助类建筑大多属于第三类防雷建筑；甲、乙类的厂房及仓库存在2区或22区爆炸危险场所，属于第二类防雷建筑。

通过设置局部机械通风等措施，降低0区（20区）和1区（21区）爆炸危险区域等级，从而降低建筑物防雷等级，以便采取更简单经济的防雷措施以满足规范要求。

另外按照《建筑物防雷设计规范》)GB 50057-2010年预计雷击次数公式计算：N=k×Ng×Ae,其中N--建筑物年预计宙击次数(次/a)；k--校正系数，在一般情况下取1；Ng--建筑物所处地区雷击大地的年平均密度(次/km²/a)；Ae--与建筑物截收相同雷击次数的等效面积(km²)根据计算结果，当预计年雷击次数大于0.25次/a的办公建筑及一般性厂房、仓库及公辅设施划为第二类防雷建筑物；预计雷击次数不小于0.05次/a，且不大于 0.25次/a的办公建筑及一般性一般性厂房、仓库及公辅设施划为第三类防雷建筑物。

1.2防直击雷措施（1）当建筑物的屋面采用金属彩钢板时，且金属彩钢板夹层无易燃物，彩钢板的厚度大于等于0.5mm时，可利用彩钢板屋面作为接闪器。