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干货 提前领悟SHT3164-2021 《石油化工仪表系统防

发布时间:2022-08-17 06:24:05 来源:火狐体育官方网站 作者:火狐体育官网链接

  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。

  本规范主要内容包括: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。

  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:

  ——建筑物外部电涌由雷击入户电线或附近地面产生,并经电线本身传输到电气和电子统;

  ——磁场耦合(例如由于电气和电子系统中线路构成的回路或搭接导体的电感所引起);

  确定实施仪表防雷工程,应根据地区雷害程度、装置运营的承受能力以及投资情况综合决策。

  在评价雷电活动程度的概率时,仅仅根据地区的年平均雷暴日数量是不能准确反应实际雷击情况的,还应综合考虑装置所处的局部区域的雷电活动情况、地理环境、建(构)筑物形式等因素,目前还没有定量的办法。

  仪表接地为雷电提供了泄放通路,但雷电流的泄放还需要电涌防护器等方法的配合,屏蔽只能减小雷电电涌的强度,不能有效地将电涌限制在仪表能够承受的范围内,电涌防护器需要接地系统的配合。

  雷击试验证明电涌防护器是保护仪表不受雷电电涌的冲击,减少仪表损坏和相关损失的有效措施,是其他防雷措施不能代替的。其他的防雷措施仅仅能减轻电涌强度。

  SH/T 3164-2012 《石油化工仪表系统防雷工程设计规范》规定:采用网型结构接地。

  控制室的保护接地、工作接地、本质安全接地、屏蔽接地、电涌防护器接地等仪表系统接地均应就近接到网型结构接地系统。

  网型结构接地排采用截面积≥40mmx4mm(宽x厚)的铜材或热镀锌扁钢焊接制作,安装在机柜底部支撑或支架上,可采用绝缘或非绝缘安装。

  仪表或机柜的所有接地就近接到统一的网型结构接地排,不再区分工作接地和保护接地。

  沿供电电缆路径敷设截面积≥40mmx4mm(宽x厚)的铜材或热镀锌扁钢作为接地排,操作台就近接到接地排。

  网型结构的室内接地网应采用至少4条截面积≥40mmx4mm(宽x厚)的铜材或热镀锌扁钢接地连接导体,经不同路径、至少两个方向的连接方式分别接到电气接地装置引到室内的接地连接板。接地连接板宜均匀分布。

  ——有的规范规定:电缆屏蔽层或金属管要在雷电防护区界面的等电位连接,实际工程中是不切实际的,甚至是做不到的。——雷电防护区界面是相对的,电磁场随距离的衰减变化是渐变的而不是突变的,这种规定没有实际意义。

  ——钢(铁)板材质为好。当现场仪表的安装位置有可能形成接闪物体,又无法移位时(例如:油罐顶部等),应采用装进全封闭钢(铁)板材质的仪表保护箱的方式,箱体应接地。

  位于爆炸危险场所的仪表及金属支架,应防止出现连接间隙,避免雷电引起火花。

  ——由于电感的影响和集肤效应,较短的连接导线比粗的导线对雷电流的导流效果更好。——导线长度的影响要比导线截面积大得多,导致越短越好,不能用增大导线截面积弥补。——对于相同的截面积,宜采用扁平形状、多股导线或管状的导体。

  每个防护对象的区域、场景、每次雷击的情况都是不同的。某些事例只能表明一些现场,不能作为充分必要条件,例如:

  ——没有防雷工程的装置受雷击损害比邻近有防雷工程的装置还少,证明防雷工程无效。

  每一种防护措施都有应用条件和工程条件,如果条件被破坏了,就可能使防护失效,失去防护作用。

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