摘要：首先分析了石油化工生产环境的易燃易爆特点，以及大部分生产装置的高温高压和连续作业的性质，然后对近几年来石油化工企业生产装置中发生的雷击事故情况进行了总结，最后重点对石油化工生产装置系统的防雷与电涌防护措施进行了介绍。
关键词：石油化工 生产装置 防雷 电涌防护
一、石油化工生产装置的基本特征
石油化工生产装置的基本特征：
1.生产装置多是高温、高压连续生产装置，容易发生故障，而故障后损失较大；
2.生产过程中的原料和成品多为易燃易爆物质，一旦发生危险，对生产区域中的生产装置影响很大；
3.生产装置所在建筑物多具有高温、高压和连续生产的性质。本身对于雷击有一定的防护能力。
4.电源系统通常由1到2个总变电装置进行供电，供电线路中电压较高、电流较大。
5.生产装置中的电子设备在雷电发生以后，就会由于雷电流的瞬时变化而引发电磁场的瞬变，导致附近导体上产生感应电流，当超过设备承受能力时，就会损坏设备。所以，石化生产装置中的电子系统必须具有全面可靠的防雷措施。
二、石油化工生产装置的防雷和电涌防护
石油化工生产装置中的变配电间和电子系统设备间都要建造在危险区以外，具体的防雷措施包括以下几种：
1.接闪
接闪主要是针对直接雷击进行的防护，该种防护可以通过在建筑物上方安装防雷装置实现。对于易燃物质、装有可燃物质的塔、罐等要根据实际情况安装避雷针以作为接闪器。氢压机厂房、火炬等区域也要安装接闪器。
2.均压
一旦雷击发生，雷电瞬态电流经过的路径电位会产生瞬时升高，造成该路径和周围金属物体间形成瞬时的电位差。如果该瞬态电位差超过两者的绝缘耐受程度，就会造成周围仪表系统介质被击穿，这种击穿放电不仅会对仪表设备造成直接的损坏，还能够产生电磁脉冲，对生产系统的正常工作产生严重的干扰。
3.接地
我国国内目前在石油化工仪表系统防雷领域的接地方式主要包括两种：浮地和多点接地。接地位置要环绕在生产装置建筑物的周围，并制作成环形闭合形式。每个环形闭合要和相邻的闭合环连接起来，从而形成一个大的接地装置。
4.屏蔽
石油化工企业生产装置所在的罐和塔等高大的建筑物设备具有一定的雷电接闪功能。这些雷电设备接闪之后大部分雷电会沿装置接地引线进入大地，只有很小一部分的电流会散失到各个金属导体的波阻中去。但是，如果接地线路不通畅，散流到电气设备和电子系统中的能量就有可能超过设备的承受电压，造成设备的损坏，所以，为了有效的保护生产装置设备，必须采取必要的电磁封锁措施。另外，对于生产供电电缆也要应用铠装电缆，并保证电缆两端接地。
5.电涌防护安装
石油化工生产装置中的电子系统、供电线路等设备容易受到因雷击而产生的高电磁脉冲的影响，电磁脉冲会引起对供配电设备破坏性极大的雷电电涌，为了防止电涌破坏的发生，需要在关键部位安装电涌保护器SPD。
根据IEC60364的相关要求，对于低压线路及其用电设备，要在电力变压器的低压侧相对地与零对地之间，安装火花间隙雷击电流放电器，以保证对 的雷电波形进行实时防护。这一部分可以作为第一级防护，能够完成多次承载和泄放雷电流的任务，并吸收90%左右的大能量电流。
另外，在低压配电柜的线路输出端相线与地线之间、以及零线对地线之间安装电源SPD，以对雷电流进行进一步的吸收，这可以作为第二级的中级保护。
第三级则是高级别保护。将SPD安装在电子信息类生产装置的最近交流电源进线端，以吸收经过第一级和第二级防护后电压的残量，同时也可以吸收线路感性负载和容性负载造成的电涌电压，保证设备电源环境的安全可靠。
因为高频开关电源的直流输出电压大部分为110V/220V，所以对直流供电系统应用电源SPD进行保护。防雷器的内部压敏电阻可以设定为150V和275V。同时在110kV与10kV变电站之间的直流控制母线和直流合闸母线的出线口处安装一个防雷器。这样可以保证用电设备、变压器保护柜、线路保护柜以及直流屏等设备的安全。供变电站站内一般使用220V交流电，所以在交流配电的输入总断路器负荷出线侧的相线和零线上都安装相应的电源SPD，这主要是为了对变电站内的操作电源、检修电源以及相关照明设施等进行保护。
石油化工生产装置现场的电视监控系统、批量控制器以及火灾报警系统等一般都分为电源与信号两个部分，所以，要分别安装相应的电源和信号SPD。同时考虑到控制中心机柜内的一些重要设备距离都比较远，无法得到第一级与第二级SPD的保护，所以需要在UPS的输出电源侧安装合适的电源SPD，以加强对机柜内精密终端设备的防雷保护。
三、结论
石油化工企业生产装置的雷电防护和电涌防护，要严格根据其建筑物的具体情况进行安装。另外还要对建筑物是否具有自身防雷能力进行分析，如果没有自身防雷能力，还要加装相应的避雷针设备。对于石油化工企业生产中的户外装置，如金属塔、容器、罐、加热炉以及空压机泵房等建筑物要采取接闪、接地、均压、屏蔽、电涌保护等多种防护措施，这样才能有效保证石油化工生产装置免受雷电灾害的干扰，确保石化生产装置的长期平稳运行。
参考文献
[1]陈渭民.雷电学原理[M].北京：气象出版社，2004年.
[2]林国荣.电磁干扰及控制[M].北京：电子工业出版社，2003年.
[3]许颖.建（构）筑物雷电防护[M].北京：中国建筑工业出版社，2010年.
[4]肖稳安，张小青.雷电与防护技术基础[M].北京：气象出版社，2006年.
作者简介：王芳（1983年生），女，汉，山西吕梁， 2010年毕业于广东海洋大学大气科学本科专业，现供职于广东省开平市气象局，助理工程师，研究方向：雷电防护研究、防雷设施设计施工图技术审核及行政审批等工作。