近年來,石油科研儀器企業(yè)的規(guī)模、數(shù)量不斷擴大、增加,儀表系統(tǒng)向網絡化、智能化方向迅猛發(fā)展,而儀表設備普遍存在絕緣強度低、過電壓和過電流耐受能力差、對電磁干擾敏感等弱點,一旦儀表設備受到直接雷擊或其附近區(qū)域發(fā)生雷擊,雷電過電壓、過電流和脈沖電磁場會通過供電線、儀表信號線、電纜匯線槽、穿線管等途徑到達儀表設備,威脅儀表設備的正常工作和安全運行。
國內目前在設計石油科研儀器儀表系統(tǒng)時,基本上沒有考慮防雷問題,但國外在這方面已經有了近20 年的研究和使用經驗。國內一些石油化工廠常常因為遭受雷擊,使控制系統(tǒng)癱瘓,造成裝置停車,經濟損失巨大。于是,采取了一些補救的防雷措施,主要是采取分流法,就是在儀表系統(tǒng)的信號或通訊回路以及系統(tǒng)的供電電源部分采用浪涌保護器SPD(Surge ProtectiveDevice),用以限制瞬態(tài)過電壓和分走浪涌電流。
但一個SPD 只能為回路的某部分提供保護;例如,一個安裝在DCS 控制室的SPD只能對DCS的卡件通道提供保護;一個安裝在現(xiàn)場變送器輸出的SPD只能對變送器提供保護。如果所有的I/O通道都裝SPD,成本將大幅度上升;再則,如果每個回路都增加兩個SPD的話,由于SPD本身也會出現(xiàn)故障(在生產實踐中已證明了這一點),儀表系統(tǒng)的故障率將會大大增加。
因此,國內某些石油儀器廠也只能在一些相對重要的場合部分地使用SPD,保護也只局限于現(xiàn)場儀表或控制室DCS、PLC 等,沒有真正實現(xiàn)儀表系統(tǒng)的整體防雷。
如果防護不當,輕則使儀表設備工作失靈,重則使儀表設備永 久性損壞,嚴重時還可能造成人員傷亡、生產事故。
因此,現(xiàn)代石油科研儀器儀表系統(tǒng)的設計必須高度重視防雷設計。