安全生产关系到人民群众的生命、财产安全和企业的生存、发展问题，意义十分重大，企业应将安全生产置于首位，故需要企业对之长抓不懈。在现代化工行业的生产过程中，现场仪表得到了广泛的推广使用，这极大地提高了化工行业在生产安全程度。在化工行业的日常生产过程中，企业唯有重视现场仪表的保护，强化防雷接地器材的安全管理，方能使工业生产安全有序地进行，提升企业的生产效率。本文就安全生产视域下的现场仪表及DCS防雷接地进行探讨。
关键词：安全生产；化工生产；现场仪表；DCS防雷接地
1.前言
近年来，我国化工企业得到了快速发展，而化工安全生产关系到了国家的财产安全、人民的生命安全和生活需求，还会影响企业的内外形象。众所周知，雷电有着极其强大的破坏力，能给人类生命财产安全造成巨大的危害。特别是基于大规模微电子器件的自控仪表和分散控制系统，因为其耐压低，所以对电磁脉冲特别敏感。随着雷电产生的雷电电磁脉冲，产生电磁感应作用与电流波，产生的各种过电压可达数百乃至数千、数万伏，使得仪表和控制系统遭受雷击干扰和损害的可能性变大，进而导致现场仪表或DCS系统损坏，甚至造成生产装置停止，给企业带来严重的损失。
2.关于基于安全生产视域下DCS系统防雷接地的概述
2.1安全生产的必要性
首先，安全标准化建设是企业的首要任务，是企业的日常工作，更是硬性要求，更是企业自身需要满足的要求，更是社会发展对企业提出的要求。化工企业的生产满足社会发展所需，其安全状况也应满足社会发展。社会发展需要企业安全地完成生产任务，需要在保证企业员工安全的基础上，为我国输出化工原料，由此可见安全是保证企业正常运营的基本条件，也是否能长远发展的重要指标。因此，化工企业必须明确安全标准化建设的意义，将安全生产理念贯彻始终，确保生产安全问题，稳定企业的日常生产，为我国的综合发展提供生产动力。
2.2安全生产视域下DCS系统防雷接地的重要性分析
随着社会经济的不断发展，安全生产的理念逐渐被人民所接受。在化工行业中，对石油生产安全性的重视程度逐渐提高。另外，随着现场仪表技术的更新及其在化工生产中的广泛应用，其在安全保障系统中的地位也不断提高。而材料科学的快速发展以及电子技术的接连突破亦为DCS系统的发展革新提供颇为强大的技术支撑，并逐步迈向数字化和智能化的方向。现场仪表的电路设计、整体框架均呈现出集成化特点，并呈现出小微型特点。故而，导致对材料的高要求及绝缘性下降，一旦发生雷电情况，非常容易对其造成严重损害。因此，不断完善DCS防雷接地系统成为了安全生产的必然选择。
3.雷电对现场仪表造成损害的主要途径分析
3.1雷电反击
直击雷会使地电位产生浮动现象，进而形成雷电反击，阻碍仪表设备的正常运行。在实际执行时，DCS系统中的防雷装置雷电电流强度过大，通过引下线进入接地装置，进而使得DCS系统局部电压过大。因DCS系统的接地体绝缘性能比较弱，致使放电的现象发生。进而导致雷电反击，对现场仪表的正常运行进行破坏。
3.2瞬间雷电流
在执行防雷接地时，DCS系统引下线内的瞬间性电流的强度过大，导致了系统功能的损害。引下线的周边缺少足够的电缆和DCS进行有效连接。当雷电发生时，引下线内产生过于强大的雷电流，严重破坏DCS系统。
3.3电磁干扰
电磁脉冲干扰是指强大的雷闪电流产生的脉冲电磁场。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当控制系统建筑物的防雷直击装置接闪时，在引下线内会流过强大的瞬间雷电流。若在引下线周围一定距离内设有连接DCS系统的电源、通信以及I/O电缆，则引下线内的雷电流会对DCS的电缆产生电磁辐射，将雷电波引入DCS系统，干扰或损坏DCS系统。当控制系统周围发生雷击放电时，空间辐射的电磁场会在各种金属管道、电缆线路上产生感应电压（包括电磁感应和静电感应），从而使仪表控制系统失灵或损坏，不利于化工生产的顺利进行。
4.仪表及DCS系统防雷的主要措施
4.1接地
在完善DCS系统以及对防雷系统进行加强时，对接地环节要要注意其科学有效性。对DCS系统内部以及相关的其他辅助类仪器进行接地时，要保持电位差相等。此外，要将公共系统和DCS系统进行单点式连接，有效地实现接地。在实行等电位接地的过程中，要符合施工标准以及技术规范，引下线距离电缆必须超过2m，系统间的接地范围在20m以上
4.2屏蔽
仪表控制系统大量采用集成电路、半导体器件和传递信号的电缆，由雷击产生的瞬态电磁脉冲可直接辐射到这些元器件上，也可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。主要包括三个方面：控制室屏蔽、现场仪表屏蔽、信号线和电源线屏蔽。
首先，控制室是DCS系统的心脏，对雷电产生的电磁脉冲十分敏感，需要特别注意其屏蔽问题。将控制室的墙和层面内的钢筋、金属门窗等进行等电位联接，构成一个屏蔽笼，即法拉第笼，从而减少雷电脉冲的影响。同时在室内沿墙壁四周再做一圈保护接地环，接地环与法接第笼进行有效的电气连接。
其次，现场仪表可采用金属的仪表箱实现防雷屏蔽，仪表箱要与其它金属设施实现等电位连接，并接入防雷接地系统。
最后，信号线和电源屏蔽为防止雷电电磁脉冲在信号或电源线路上感应出瞬态过电压波，所有的信号线及低压电源线都应采用有金属屏蔽层的电缆。对信号电缆的屏蔽接地，原则上是规定一端接地，另一端悬空。为了减少屏蔽芯线的感应电压，仅在屏蔽层一端做等电位联接的情况下，应采用有绝缘隔开的双层屏蔽，外层屏蔽应至少在两端作等电位联接。从防雷的角度来看，走线槽应选择金属材质，而不应采用环氧树脂。另外对外部的电缆，地外室外的敷设段尽量采用埋地方式，以形成线路屏蔽，减少雷击可能。
4.3浪涌保护器（SPD）
浪涌保护器(SurgeprotectionDevice，简称SPD)是电子设备雷电防护中不可缺少的一种装置，过去常称为“避雷器”或“过电压保护器”。浪涌保护器的作用是把窜入电力线、信号传输线的瞬时过电压限制在设备或系统所能承受的电压范围内，或将强大的雷电流泄流入地，保护被保护的设备或系统不受冲击而损坏。按其在DCS系统中的用途可分为电源防雷器、I/O信号防雷器和通讯线路防雷器三种。当有连接电缆从室外或其他系统进入控制室时，装设SPD可以防护电子设备免遭雷电浪涌的闪击。正常情况下，SPD不对电路产生影响，当浪涌电流侵入时，SPD将所有连接部分与地线短路，使线路中的浪涌电流迅速释放地，从而使线路所连接的设备不受浪涌的侵害，当浪涌终止后，SPD恢复正常。
5.结束语
安全生产关系到人民群众的生命、财产安全和企业的生存、发展问题，意义十分重大，企业应将安全生产置于首位，故需要企业对之长抓不懈。在现代化工行业的生产过程中，现场仪表得到了广泛的推广使用，这极大地提高了化工行业在生产安全程度。在化工行业的日常生产过程中，企业唯有重视现场仪表的保护，强化防雷接地器材的安全管理，方能使工业生产安全有序地进行，提升企业的生产效率。
参考文献：
[1]刘瑞.化工企业安全生产管理研究与分析[J].清洗世界,2020,36(01):56-57.
[2]吕奉利.现场仪表及DCS防雷接地探讨[J].化工管理,2019(20):158.
论文作者:李宁
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年2月4 期
论文发表时间:2020/4/23
标签：雷电论文; 防雷论文; 系统论文; 仪表论文; 屏蔽论文; 安全生产论文; 过电压论文; 《工程管理前沿》2020年2月4 期论文;