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石油化工儀表及系統(tǒng)接地的設計論文
摘要：針石油化工儀表及控制系統(tǒng)接地的設計進行了詳細闡述。
關(guān)鍵詞：石油化工；儀表防雷；控制系統(tǒng)；接地設計
21世紀以來，DCS在石油化工行業(yè)的應用和技術(shù)都得到較大程度的突破，因此儀表系統(tǒng)接地的問題也受到相關(guān)人員較高程度的重視。雖然，我國早在多年以前就儀表系統(tǒng)接地問題進行研究和規(guī)范，并通過明文對儀表以及控制系統(tǒng)的等電位接地問題進行了統(tǒng)一的規(guī)范和詳細說明，但仍有許多項目在實際執(zhí)行的過程中存在許多問題未能按照標準執(zhí)行，尤其是項目單獨設置儀表接地極的問題，不但給項目的具體實施造成了不必要的麻煩，也不符合我國在儀表系統(tǒng)等電位接地問題上所制定的規(guī)范和原則。
1儀表系統(tǒng)接地分類
1.1保護接地
保護接地主要目標是為了保障人身的安全和設備的穩(wěn)定運行。因為通常狀況下，儀表和控制系統(tǒng)都會存在外露的導電部分，而這一部分會因為故障或是不正常運行導致高危電壓的形成，給工程現(xiàn)場埋下了極大的安全隱患。因此，這類設備需要進行保護接地。除此之外，由于現(xiàn)場環(huán)境的復雜性和變化性，有時甚至會出現(xiàn)儀表導線附帶高于36V的電壓的情況，因此，處于安全性的考慮也會給儀表外殼進行保護接地。
1.2工作接地
工作接地作為保障儀表數(shù)據(jù)的精確度和可靠度的重要工程，其主要內(nèi)容包括了信號回路接地、本質(zhì)安全系統(tǒng)接地和屏蔽接地三種情況。信號回路的接地處理需要分情況進行處理，當信號系統(tǒng)處于非隔離情況時，通常將直流電源的負極進行接地處理；反之，若是隔離的情況，則會由于信號本身就處于絕緣狀態(tài)，因此，可不實施接地。而屏蔽接地主要是為了防電磁干擾，因此大多數(shù)會在控制室進行接地處理。本質(zhì)安全儀表系統(tǒng)由于安全柵類型的區(qū)別而劃分為隔離式和齊納式兩大類。隔離式安全柵由于自身的特性無需接地，而齊納式安全柵電路則需要在控制室采用同一接地體。
1.3防靜電接地
防靜電接地處理需要在沒有保護接地和工作接地時進行。而且接地的標準需要根據(jù)建筑物的特性來劃分，每一類建筑物都有特定規(guī)格的保護器。
2儀表及系統(tǒng)接地的設置
2.1接地系統(tǒng)的主要組成部分
接地系統(tǒng)包含了導線、銅板、電極。導線起連接功能，貫通各處。然而，接地導線需要根據(jù)使用途徑、連接部位、數(shù)量和長度的區(qū)別選擇合適截面積的接地導線。通常狀態(tài)下，需要設置三塊接地銅板：第一塊是工作地的匯總銅板；第二塊是保護地的匯總銅板；第三塊是總接地的銅板。這三塊銅板都需要進行絕緣固定，而且這些銅板厚度都存在嚴格的要求（不小于6mm），而尺寸則需要根據(jù)需求情況進行確定。
2.2接地系統(tǒng)的設計原則
我國現(xiàn)階段的主要接地設計原則是防電位差，因為保護接地和工作接地選擇多個接地點時，接地點會產(chǎn)生電位差，從而影響儀表系統(tǒng)正常運行。正常狀況下，儀表盤、控制柜內(nèi)因為同時存在保護接地和工作接地兩種接地類型，因此需要分別接入兩種接地裝置專屬的匯總銅板。而其中的本安儀表接地、屏蔽接地、信號回路接地需要先接入到各匯流條后再接入工作接地的匯總銅板。接地電阻值作為關(guān)乎評價接地情況符合標準與否的重要指數(shù)之一，對接地效果的反映非常直觀和準確。設計師在進行接地方案的設計時，不但要對接地電阻值進行考慮，還要對接地連接電阻值進行充分的考慮。連接電阻值指從接地端到總接地板這兩者之間的電阻值大小，而且需要保證這一電阻的數(shù)值始終保持在0～1Ω以內(nèi)，除此之外，還需要將儀表接地系統(tǒng)的電阻控制在4Ω以內(nèi)。因此，對接地電極、接地導線截面積、連接方式的選擇等方面都會對接地電阻值產(chǎn)生直觀的影響，會直接影響接地電阻值。因此，各線路之間連接與導線和銅板的連接都需要采用銅接線片和鍍鋅鋼質(zhì)螺栓的方式，或者采用焊接。除此之外，接地總干線和接地電極連接還需要進行熱鍍鋅的處理。
3結(jié)束語
儀表及控制系統(tǒng)唯有利用科學合理的接地保護才能讓儀表及控制系統(tǒng)進行穩(wěn)定持續(xù)的運行，才能防止各類型的干擾。尤其是在DCS系統(tǒng)的運行過程中，必須對現(xiàn)場可能出現(xiàn)的干擾情況進行防治型接地處理，不然很難保障系統(tǒng)運行過程中的穩(wěn)定性和持續(xù)性。一般的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境都十分復雜，為了保障儀表及控制系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，不但需要制造商進行改進和調(diào)整，提高系統(tǒng)的抗干擾程度；還需要工程設計者在設計方案時就考慮好系統(tǒng)接地的工作實施。
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