摘要：随着我国经济建设的快速发展，我国各行业迎来新的机遇和发展空间。本文通过介绍自动化仪表的特点，重点分析仪表接地相关工作的管理，并且对如何做好自动化仪表设备的管理工作进行了一定的探索，目的是为提高油气输送管道领域自动化仪表接地水平提供一点参考。
关键词：油气输送管道；自动化仪表接地形式；问题
引言
我国快速进入科学技术现代化发展阶段，很多先进的科研技术运用到各行业中，使其发展更为迅速。自动化仪表的接地工作对油气输送管道安全平稳运行起到重要作用，研究自动化仪表的接地工作意义重大。尽管自动化仪表接地研究已经取得一定成绩，但随着石油工业的不断发展，现有的接地研究已不能满足实际生产需要，因此，有必要对油气输送管道自动化仪表接地工作进行深入研究，为促进油气输送管道自动化仪表安全作出贡献。
1自动化仪表的特点
油气输送管道涉及到的自动化仪表主要围绕管道压力、管道液位、管道流量、管道成分以及管道温度等参数进行设置。管道上安装的这些自动化仪表与其他控制系统等配合共同完成这些参数的控制及测量，其作用十分重要，因此，为保证自动化仪表在复杂条件下能够安全平稳运行，做好复杂条件下仪表的接地工作就是其中一项必要手段。
2雷电对仪表系统的危害及形式
对于大多数油气输送生产控制系统来说日常都是在建筑内，并且有着保护措施的。但是对于油气输送生产装置中的仪表却不一定，大多数的仪表是处在室外空旷的生产区中，当遇到雷雨天气的时候不可避免的会被雷电击中而损坏，同时可能造成控制系统的故障或则损坏，造成油气输送生产装置的停车，给生产企业带了较大经济损失，因此减少和防止雷电侵入对生产企业显得很重要。雷电侵入的形式主要为直接雷击和感应雷击两种，对油气输送自动化仪表控制系统来说，可能产生的雷电侵入危害形式有4种，它们分别是直接雷击、感应雷击、雷电过电压、反击电流。直接雷击概率低，但是一旦发生直接雷击，严重时会造成油气输送生产装置瘫痪，危害最大。雷电会在一定程度上直接对现场的仪表设备进行击打。如果雷电的电流对设备之间连接的电路产生了破坏就会使得仪表的传感器的零件被破坏，这就会使得变送器的控制主板被破坏。雷电的电流还会随着仪器的支架部分导电进入大地，使得非常强大的感应磁场的产生，在仪器处于工作的过程中时会随着信号进入到设备的控制中心，使得设备的控制仪器遭受损害。在雷电天气的产生的时候地面如果有直接暴露的物体就会直接积攒出大量的电荷以及能量，这时候电流如果进入现场的设备或者是仪器，就会使得设备产生巨大的损害。如果在一种特定的巧合之下，雷电与周围的物体或者空间产生一个强大的电磁场向外面辐射出比较大的电波，电波会直接影响到控制室的控制设备以及需要电力支持的设备，使得设备产生巨大的损害。设备轻则会产生一定可以排查或者是维修的故障，重则会使得设备失灵或者是失去控制。在雷电直接击中导线或者是金属管道的时候，会产生过量的电压，过电压沿着许多的金属管道、电缆的线路进行仪表系统的破坏或者是干扰，使得仪器的正常工作受到干扰。为了防止电流的干扰或者是雷电对仪器设备产生的危害问题，设备会对仪器进行防雷设施的安装。在被雷击的时候会瞬间产生强大的电流从引下线流入接地的装置，由于大地会产生强大的电阻，使得雷电产生的巨大能量不可以快速地向大地进行释放，这种情况下会使得某个地方的电阻进行快速上升，如果仪表控制系统的接地点与设备没有保持一个安全的距离，就会使得放电严重，造成巨大的电流，使得仪器设备的绝缘设施遭到破坏，进而使得控制系统的破坏。
3自动化仪表接地的主要形式
3.1仪表、自动化装置及安装用原材料的质量控制
油气输送管道仪表自动化装置的正常运行源于仪表的内在质量，安装用材料如取压阀门、接头、导压管、热电偶补偿导线、电子信号电缆、供电及警报联锁信号电缆等的质量也非常关键。工程用仪表及其配件应外观及封印完好、附件齐全、表内零件无脱落和损坏、铭牌清楚完整，型号、规格及材质符合设计规定，经验收和单体调校合格才能使用，质量监督工程师除核查合格证明文件外，有防爆要求的应核查防爆合格证书及标识、防爆或者本安鉴定文件，并抽查复验、检定、调校记录以及设备、材料代用审批单等。
3.2仪表保护接地
接地线的横截面积可选择4mm2至16mm2，施工中接地线系统的导线的材质一般选用多股绞合铜芯的黄绿接地线等绝缘电缆或电线。保护接地的作用是保护人身安全和设备安全，一般分为两种，一种是防静电保护接地，一种是防雷保护接地。（1）防静电接地一般情况下，对于未做保护接地且电压在36伏以下的仪表设备，尤其是油气生产和输送等对静电敏感场所的仪表设备在未做防雷接地的情况下，都需要进行防静电接地。以上就是站场内无阴极保护电流所用到的接地方式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆（2）防雷接地防雷接地一般只针对安装了现场雷电浪涌保护器的现场仪表进行的保护措施。对于没有安装这种雷电保护器的仪表无需进行防雷接地。
3.3等电位连接
油气输送管道生产装置及设备区，厂区、控制系统所处的建筑物区域内，将全部金属设备、结构、构件、管道等金属构件，用扁铁、圆钢条等导体材料相互连接起来，形成等电位体，使得整个生产装置电势电压均衡，并可靠地接入大地。仪器仪表的机壳，尤其像控制柜、操作台、电源柜等，机壳都要用扁钢连接到一起。仪表工作电源如24V负端和仪表信号地、计算机输入输出信号地等相连要构成等电位。
3.4仪表工作接地
仪表工作主要分为信号回路接地、屏蔽接地等，主要用于排除干扰输送信号的成分，保证仪表控制系统精确、可靠运行，目的是用于抗干扰。（1）屏蔽接地，仪表屏蔽接地屏蔽接地的作用是为了降低地电磁干扰和抑制电容性耦合干扰。可分为信号屏蔽电缆接地和电缆槽、电缆保护管接地两种。电缆槽、电缆保护管接地属于等电位连接，与电气装置的接地网相连。而接收仪表和信号源在不同情况下，采取不同接法的接地形式是信号屏蔽电缆接地。（2）仪表信号回路接地信，号回路接地又分为两种类型：一是电子设备结构本身形成的事实接地。例如：有的温度调节系统为保证热电偶检测惰性足够小，需采用热电偶丝与金属套管焊在一起的接地型热电偶，这种热电偶安装在设备上时，热点偶通过套管和设备的连接自然与大地连接在一起。另一种信号回路接地就是为抑制干扰而设置的接地。例如：为克服漏电流造成的干扰，可采取将热电偶端部接地，使它和地等电位，就不会有漏电流引入。
3.5周期性维护
定期对智能仪器仪表的电源系统接地、汇流条、接地体、电涌器、电源防雷栅等进行检查和维修，以及及时更换。
3.6外部防雷
工业生产装置一般在户外统一设计了防雷装置，仪表设备应在电气系统的直接雷击保护半径范围内，处于装置高处和空旷地域的仪表容易遭到直接雷击，电气专业应增加接闪器来保护，仪表需要加装金属的仪表保护箱，保护箱要与附近的金属结构设施等电位连接，并采用扁铁连接接入防雷接地系统。
3.7油气输送管道仪表自动化装置的系统调试
为了确保油气输送管道生产装置安装机械完工后的单机试车与联动试车工作安全有效进行，油气输送管道自动化仪表装置应进行全面的系统调试。所谓系统调试涵盖三项内容：线路（回路）连接的正确性，控制与检测功能符合设计的需要性，数据整定与反应的准确性。由于自动化装置整体分散控制系统DCS及紧急停车系统ESD（内含可编程逻辑控制器PLC），在生产中应用已很普遍，所以，系统调试亦是对DCS及ESD功能的全面验证。
4自动化仪表接地系统存在的问题
（1）仪表采取保护接地时，应注意的问题：对于现场仪表保护接地都是每隔30m使用接地线与金属构件连接，这种情况下，严禁利用储存、输送可燃性节制的金属设备、管道以及与之相关的金属构件进行接地。（2）现场仪表应在箱内跨接接线箱两侧的电缆的屏蔽层。（3）一般要求工作接地在控制室侧接地，遵循单点接地的原则。（4）对于要求同时在控制室和现场都必须接地的，应将两接地点作电气隔离。
结语
综上所述，自动化仪表主要的接地形式包括保护接地和工作接地两种，尽管当前仪表接地为油气输送管道的正常平稳运行提供了可靠的保证，并在一定程度上减少了仪表发生故障的频次，但还不能从根本上解决由于接地不合理等原因造成的动化仪表故障的发生。因此，研究油气输送管道自动化仪表接地问题很有必要。由于仪表接地系统是一项非常复杂的工作，所以，平时工作中，必须从仪表本身到信号传输到信号集中的各个环节，只有这样才能保证接地系统尽可能多的排除各种干扰，保证整个控制系统精确、稳定的运行。
参考文献：
[1]王树清，乐嘉谦.自动化与仪表工程师手册.2010，1.
[2]《石油化工仪表接地设计规范》（SH/T3081-2003）.
[3]《仪表系统接地设计规范》（HG/T20513-2014）.
[4]《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）
[5]孔宏德，温希学.无线电通讯对仪表干扰的探讨.石油化工自动化，1999，（1）：68-70
论文作者:姜飞
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/1/23
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