雷击对天然气处理装置的影响及防护策略

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1、雷击对天然气处理装置的影响及防护策龍摘要雷电形成的高压电、静电场和高强电磁辐射不仅会影响天然气装置的平稳运行，更有其者还会损害处理装置的管道和关键设备。文章从雷电对天然气处理装置的影响出发，对天然气处理厂防护雷击的措施进行了探讨。关键词天然气；雷击接闪；均压；屏蔽中图分类号：TE6文献标识码：A文章编号：1671-7597(2013)16-0158-01在雷雨天气下，雷击易引发天然气处理装置过电压，不仅给夭然气处理装置的平稳运行带来了风险隐患，严重者还会损害主要机组设备，造成装置停机，影响生产，而且直接危害厂区工作人员的人身安全。因而采取有效措施防护雷击业已成为确保天然气

2、处理装置安全生产的重耍工作。1雷击带给天然气处理厂的危害1.1雷击给天然气处理装置控制系统带來的影响雷击能够影响天然气处理装置的控制系统，从作用形式上可将其分为如下几类危害。D直接雷击。雷电能够直接电击天然气处理装置控制系统及其连接管线，产生的强电流会损坏主控系统传感器的模组及变送器的主板，同时强电流导入地下引发的剧烈地感应磁场能够通过耦合作用破坏控制系统的主要设备。2）感应雷击。感应雷击对夭然气处理装置的影响包括电磁脉冲辐射和静电感应两种类型。一方面，在雷电产生的电流周围能够形成向外辐射电磁波的电磁场，通过耦合作用使天然气处理装置控制系统各组件及金属导体产生感应电势或电

3、流，进而造成主控系统故障；另一方面，在连续雷雨天气的环境下，地表各物体会积累许多的静电荷，一旦满足放电条件，则产生的电流可能进入天然气处理装置的用电设备，造成电流波动，损害设备。3）过电压。无论是直接雷击还是感应雷击，除了产生的电流，能够对天然气装置的管线和设备造成直接破坏之外，还有可能产生过电压，并通过电缆的线路和桥架等导体把高电位导入天然气处理装置的控制系统，使之受到干扰甚至遭到破坏。4）反击电流。当防雷装置接闪将雷电产生的瞬时电流引入大地时，受大地电阻的影响，在连续雷雨天气环境下，防雷接地装置引入大地的电荷由于不能快速泄放，积累过多则会升高局部地电位，进而产生反击电

4、流干扰和破坏天然气处理装置主控系统正在工作的电气设备。1.2雷击给天然气处理装置管道带來的影响天然气处理装置区舗设的地面或架空天然气钢质管道通常都是电的良导体，在雷雨天气下能够产生类似于防雷装置屮接闪器的作用，能够聚集静电荷形成静电场，进而使管道产生反电荷已至引发局部放电，并且带动管道另外地方的感应电荷同时被释放，形成浪涌，这时倘若管道防腐层具有优异的绝缘性能，那么局部放电产生的电流将难以由绝缘层漏点快速消散，从而导致管道的绝缘或者接触不良位置形成高电压，损害天然气处理装置的管道设施和装置。此外，天然气管道地阴极保护装置和防蚀电源的保险丝、放电管、集成电路也是易遭受雷击破

5、坏的主要部件。2天然气处理装置防护雷击的措施根据上文分析，雷击产生的电流和过电压能够对天然气处理装置的控制系统和管道造成损害。为了对其进行有效防护，在天然气处理装置建设和改造过程中应当不断加强三方面建设：一是完善夭然气处理装置的外部防雷设施，以将雷击产生的电流通过接地设备引入大地；二是设置防闪络设施以防止雷击产生的电流沿处理装置中的导体侵入控制系统和电气设备，造成损坏；三是加装防电涌设备（SPD）,利用一些元件非线性的特性将雷击集聚的过电压或电流引入大地。依据这三种思路，夭然气处理装置在建设和改造过程中可以采取如下几种具体措施。2.1增设接闪设备、采取均压措施随着天然气处

6、理量的不断增加和装置工艺改造，天然气处理装置通常会不断增设新的动、静设备，例如除尘装置、油吸收装置等等。在新增这些设备及周边管道的同时必须要增设接闪设备以将雷电引向自身，承接直击雷放电。此外，为了防止雷击产牛的瞬时电流造成强大的电位差击穿绝缘层形成击穿放电，造成仪表设备的损坏，还应当将天然气处理装置所有金属设备、管道和仪表等同防雷接地设备相接，形成完美等电位的连接。2.2将控制系统接地与防雷接地相连接随着天然气处理厂检修改造工作和新增装置建设工作的不断进行，天然气处理控制系统也并非一成不变，会增加新的控制组件，在安装这些控制组件时，通常会采用两种接地方法，即多点接地及浮地

7、两种方法，但是这两种方法都存在•怎弊端。然而，就多点浮地来说，尽管多点浮地能够排除地电位变化对处理装置系统的影响，但是由于控制系统外壳仍需接地,遇到强雷击，内部浮地的电子电路与接地的外壳间便会形成高电压击穿绝缘层，使控制系统遭到破坏。而接地虽然寄生电感小但雷击产生的强电流仍然存在从保护接地进入系统破坏电子电路的风险。由此可见，控制系统自身的接地并不能有效防护强雷电。因而，必须将控制系统接地与防雷接地设备相连接，以便将雷击产生的电流导入大地，有效防止雷击对天然气处理装置控制系统的破坏。2.3安装屏蔽体阻塞电磁脉冲为了防止雷击形成