石油化工企业防雷工程和防雷接地应用方案

【摘要】雷电灾害为国民经济生产带来巨大的损失，成为仅次于暴雨、洪涝滑坡塌方的第三大气象灾害。为了减少雷电灾害对于经济生产的破坏性影响，做好防雷工作十分重要。本文针对石油化工企业，分析了雷电灾害带来的危害，指出了石油化工企业现场存在的一些隐患和问题，并针对这些问题提出了解决的措施和对策，希望能为石油化工企业的防雷工作提供一些参考。

【关键词】石化企业；防雷工作；防雷工程，防雷接地，防雷公司

随着科学技术的进一步发展，越来越多的先进设备应用于石油化工企业。然而，雷电灾害构成的威胁也日趋严重，雷电灾害往往给机械设备带来不可修复的损害，因此做好防雷工作至关重要。然而，目前石化企业的防雷工作中还存在一些问题，如何解决好这些问题，进一步提高防雷工作质量成为社会各方面关注的热点，也成为石化企业面临的一大挑战。

1 雷电的危害

雷电过电压对企业建筑物内的电子设备的危害主要通过以下三个途径：（1）直击雷通过避雷针等接闪器直放入地，地网地电位上升，高电压由设备接地线引入电子设备造成地电位反击。（2）雷电产生的电流沿引下线入地时产生磁场，致使周围的金属管线感应产生过电压。（3）直击雷或感应雷击中进出大楼的电源线或通信线，在线路上加载了过电压和过电流，入侵电子设备。

2 石化企业防雷现状及雷击隐患分析

2.1 石化企业防雷现状

目前，国内石化企业的防雷工作主要有三种方法，分别是：采用避雷针方法、采用避雷针加屏蔽网方法、采用避雷针加屏蔽网再加覆土层的方法。

浪涌保护器，SPD

浪涌保护器，SPD

在建筑物上加装避雷针是利用避雷针的高度干扰雷电磁场，将雷电吸引于避雷针上，从而使保护范围内的保护对象免遭直击的雷击。在安装避雷针的基础上加装屏蔽网，可以防止产生电磁，减少一定的电磁感应。避雷针加屏蔽网再加覆土层的方法是一种综合防雷的方法，这种方法不仅对直击雷有很好的防护作用，而且也能对雷电感应起到较好的防护作用。

2.2 石化企业雷击隐患分析

（1）直击雷防护设置不合理

石化企业的直击雷防护设置不合理主要体现在：接闪器、引下线和接地装置设置不合理，导致其达不到防护的目的。目前，大量石化企业随便设置避雷针的现象很严重，据调查，一些石化企业选取接闪器时不按规定选取，避雷针的高度也是随意而定，选取的滚球半径也不合理。这种现象将导致避雷针不能完全保护建筑物，使建筑物出现盲区，建筑物的某些部分可能受到直击雷的危害。

石化企业在设置引下线时存在引下线的截面积、数量和间距不合要求的问题，并且在设置引下线时未充分考虑引下线与电缆线之间的安全距离，导致雷电经过引下线时使周围的电缆线感生出雷电过电压，损坏设备。

接地装置是整个防雷系统的基础，但是调查发现，大量石化企业存在接地装置设置混乱的问题。由于设施的多次改造和接地网的重复建设，许多企业存在多个接地网，但没有实现多个接地网的共用接地，这使得系统在遭受雷击时，不同接地网产生出巨大的电位差，极易发生放电，摧毁设备。另外，大量企业忽视了爆炸危险环境的环状接地设置，导致接地网未达到相关技术要求。

（2）雷击电磁脉冲防护不到位

雷击电磁脉冲防护工作主要有以下的问题：

屏蔽措施不到位。常见的问题是金属门窗框架、屋顶金属表面、钢筋混凝土等大金属构件未形成等电位连接，未形成格栅形大空间屏蔽。建筑物内的金属物品未做好接地。

等电位连接不规范。由于石化企业的设计和施工人员对于等电位连接不够重视，在做防雷工作时忽视了建筑物内金属物品的等电位连接和外部的管道、电缆线等金属管线进入建筑物时的等电位连接。

（3）控制及仪表系统防护不足

石化企业在做防雷工作时，一般只针对配电设备和建筑物内的电子设备，对于控制系统的防雷保护工作极不完善。然而，石化企业的控制系统和常规的仪器仪表系统都属于电子设备，如果不做好防雷保护是很容易遭受雷击损害的。企业要对控制系统和常规仪器、仪表做好等电位连接、屏蔽和保护工作，防止雷电感应和地电位反击造成设备损坏。

浪涌保护器，SPD

浪涌保护器，SPD

3 防范措施

3.1接闪

在较高的建筑物上设置避雷针、避雷带、金属塔架等接闪装置，保护建筑物免受直击雷的损害。在选择避雷装置时，要根据所需保护的建筑物内部的物料性质、温度、压力等性质选择合适的接闪装置，选择的接闪装置等级要合适，且在设置接闪装置时，要按照规定和防雷等级选择合适的高度、位置和滚球半径。

3.2分流

对于石化企业的建筑物，如：户外塔、罐、氢气压缩机厂房等比较高的建筑物，无论其是否设有接闪装置，都要做好这些建筑物的分流工作。在设置引下线时要根据具体情况选择合适截面积的引下线，同时在可能的情况下，多设置一些引下线或接地点。在布置引下线时，要注意考虑引下线与进入建筑物电缆线之间的安全距离。

3.3均压

石化企业要做好等电位连接工作，将建筑物内部和外部的相邻的金属导体、金属设备外壳用导电体连接起来，使其上面上的雷电感应电势相同，防止产生反击火花。在爆炸危险区内，如果未做好均压工作，则在遭受雷击时相邻导体间会产生电位差，存在爆炸的危险，因此，做好爆炸危险区内的均压工作尤为重要。在爆炸危险区内不允许有独立的金属导体的存在，做好弯头、阀门、法兰盘的连接工作。

3.4接地

石化企业要做好信息接地、电气接地、防静电接地、防雷接地等多个接地网的共用接地工作。接地要环绕建筑物做环形闭合接地装置，环形闭合接地装置之间要做好连接工作，使其成为一个闭合的大型防护接地装置。同时，不可忽略爆炸危险区的环形接地设置，避免因雷电引起的爆炸事故的发生。

3.5电磁封锁

电缆的穿线装置要做好防雷工作，可以采用铠装电缆或导线穿钢管配线的方式。电缆的保护管两端、与环状接地装置的交叉点、分支处以及进出建筑物的位置都要可靠接地，并且直线段最好每隔25-30m左右接地一次。

3.6合理布线

石化企业在设置生产用电缆时要尽量避开防雷引下线和雷电分流线，或通过穿钢管的方式进行屏蔽保护。在对电气设备及电子设备的配电线电缆进行敷设时，要采用铠装电缆金属封闭桥的方式，同时敷设的位置要避开电磁场较强和变化较大的地方。

3.7安装电涌保护器

为了防止信息系统传输线上产生电涌损坏设备，应在建筑物内合适的位置安装电涌防护装置。针对石油化工仪表控制系统的综合防雷，同样是要考虑设备信号传输线路两端设备的防护。在石油化工仪表控制系统前端的测试设备（如液位仪、气压计等），处于爆炸性气体区域，在这里安装的电涌保护器除了考虑电涌保护器的防电涌冲击耐受能力、与设备电压、传输频率、接口形式等的技术参数，还要电涌保护器的防爆等级；在石油化工仪表控制系统末端的仪表中央控制机房，考虑到雷电流入侵电源线路的几率较大，对机房的电源部分采用安装多级电源电涌保护器，在信号传输线路的雷电防护在信号线进入被保护设备的前端就近安装信号电涌保护器。

浪涌保护器，SPD

浪涌保护器，SPD

4 结语

石油化工企业作为我国重要的企业，为我国的经济发展做出重大贡献。然而，雷电危害作为第三大气象灾害，给石化企业带来了巨大的财产损失和人员伤亡，因此，做好防雷工作，减少雷电危害成为社会各界关注的热点，也成为石化企业面临的一大挑战。石化企业只有高度重视防雷工作，及时发现防雷工作中存在的问题，并通过接闪、分流、接地、分压、电磁封锁、合理布线、安装电涌保护器等防护措施完善雷电防护系统。石化企业还要建立健全雷电设施检查制度，加强防雷工作管理，在防雷工作中做好分析和总结工作，为企业其他方面的工作积累宝贵经验。

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审核编辑黄昊宇