浅谈天然气场站防雷电

浅谈天然气场站防雷电 来源：安全文化网【考试大：中国教育考试第一门户】2012年7月11日
雷电是一种常见的大气放电现象。由于雷电释放的能量相当大，它所产生的强大电流、灼热的高温、猛烈的冲击波、剧变的静电场和强烈的电磁辐射等物理效应给人们带来了多种危害。目前全国已建成的天然气长输管道横贯东西南北，沿线场站、阀室密布，管线所经地域地理位置差异巨大，有的地方雷雨频繁，很容易受到雷电的影响。一旦遭受雷电袭击，损失难以估量，后果难以想象。所以，做好天然气场站、沿线阀室和阴保间的防雷电，须臾不可小视。
1.1雷电对仪表控制系统的影响
1）直接雷击。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控制主板。雷电流在沿仪表支架流入大地的过程中，产生强大的感应磁场，能通过信号传输线路耦合到控制室设备，损坏控制设备。
3）雷电过电压侵入。直接雷击或雷电感应都可能使导线或金属管道产生过电压，过电压沿各种金属管道、电缆槽、电缆线路就可能将高电位引入仪表控制系统造成干扰甚至损坏。
1.2雷电对管道的影响
此外，管道阴极保护设备、防蚀电源也经常遭受雷电的袭击，受损的组件主要为放电管、电容、集成电路、保险丝等。最严重的可以将设备的主板烧毁。阴极保护设备通过阴极电缆和零位接阴电缆与管道直接连通，是管道上直击雷和感应雷所产生的雷电电流最方便和直接的泄放通道，如果雷电击中设备就会很容易对管道造成危害。
一个完善的防雷工程应包括：①外部防雷装置（接闪器、引下线和接地装置）承接50%以上的雷电流并将其泄入大地；②采用等电位连结、屏蔽、防闪络技术和装置，阻塞雷电波沿金属导线和空间电磁场入侵的途径；③电涌保护，利用某些元件的非线性特性，组成电涌保护器（SPD）并将其连结在配电和信号线路中，将累计产生的过电压和过电流通过SPD泄入大地。这3个系统缺一不可。下面以仪表控制系统为例进行介绍。
2.1接闪
2.2均压
2.3接地
1）浮地。浮地是指仪表的工作地与建筑物的接地系统保持绝缘，这样建筑物接地系统中的电磁干扰就不会传导到仪表系统中，地电位的变化对仪表系统也无影响。但由于仪表的外壳要进行保护接地，当雷电较强时，仪表外壳与其内部电子电路之间可能出现很高的电压，将两者之间绝缘间隙击穿，造成电子线路损坏。
由于以上两种接地方式都不能满足防雷电的需要，因此，可以考虑将保护地与工作地相连接，并且接入防雷电接地系统，问题就可以解决了。
由于仪表系统大量采用半导体器件、集成电路和传递信号电缆，由雷击产生的瞬态电磁脉冲可以直接辐射到这些元器件上，也可以在电源或信号线上感应出瞬态过电压波，沿线路侵入电子设备，使电子设备工作失灵或损坏。利用屏蔽体来阻挡或衰减电磁脉冲的能量传播是一种有效的防护措施。
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蔽，仪表箱要与其它现场的金属设施实现等电位连接，并接入防雷接地系统。
2.5分流
为了达到仪表系统、阴保系统以及阀室设备的防雷电效果，要对整个生产装置根据等电位连接的原则加以设计，从控制室、阴保系统、现场仪表、仪表信号和电源线等多方面综合考虑，采用接闪、分流、均压、接地、屏蔽等多种措施，需要电气、建筑、自控等专业协同合作来实现，除了考虑系统安全性以外，还要考虑投资的成本与运行的经济性。
一是按规定设置防雷电、静电装置，并对其进行定期检测检修，保证接地完好有效，接地电阻符合要求；保证阀门、法兰用金属线跨接且可靠接地；法兰连接间电阻应小于0.03Ω，对地电阻不得大于100Ω；检修拆除的跨接线一定要恢复。
参考文献
[2]姚伟，葛艾天，韩宪荣.陕京输气管道的雷电危害及防治［J］.油气储运，2000，19（9）：14-17.

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