油庫罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)雷擊損壞及整改方案

1、      油庫罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)雷擊損壞及整改方案2011-4-27 23:00:49  來源：轉載  作者：網絡    【】             油庫是儲存易燃、可燃油晶的專用場地，是協(xié)調原油加工和成品油銷售供應的紐帶。油庫一旦發(fā)生火災事故，其后果不堪設想，而灌區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)主要通過采集各種具體參數來監(jiān)控灌區(qū)內設備的工作狀態(tài)及火災危險。若監(jiān)

2、控系統(tǒng)遭受雷擊損壞，將嚴重影響灌區(qū)正常監(jiān)測工作的進行，增大危險事故發(fā)生的可能性。 1、雷擊事故介紹     北山油庫位于廣東茂名電白電城鎮(zhèn)南海北岸，是全國最大的25萬噸單點泊接卸油系統(tǒng)油庫，共有十二個五萬噸的儲油罐，總儲油量達300萬立方，為一級石油庫。2003年4月7日，北山油庫發(fā)生雷擊事故，雷擊造成了大量電子設備損壞，所幸無人員傷亡。據統(tǒng)計，自動監(jiān)控檢測設備（壓力檢測計、可燃氣體報警器、液位計等）共54塊電子電路板損壞，直接經濟損失達100多萬元，嚴重影響了油庫安全監(jiān)測的進行。（非常文檔）雷擊事故當天，油庫所在地及周邊地區(qū)發(fā)生了大型雷暴雨，油庫及周邊

3、地區(qū)發(fā)生了多起雷擊事故。 2、雷擊原因分析     油庫已安裝有合格的直擊雷防護措施，遭受雷擊損壞設備沒有發(fā)現(xiàn)直擊雷接閃痕跡，所有排除直擊雷損壞的可能。     灌區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)如壓力檢測計、可燃氣體報警器、液位計、可編程控制模塊、工控機等均沒有采取防感應雷措施，設備損壞的形式主要為電路板擊穿、燒毀，應為感應雷所致。感應雷入侵的途徑主要有以下幾種：a、當市電線路遭受直接雷擊時，線路上會產生高達幾十千安甚至上百千安的雷電流脈沖，雷電流沿著供電線路傳播進入控制中心，使設備遭受損壞；b、當控制中心所在建筑物遭受直接

4、雷擊或附近發(fā)生雷擊時，會在控制主機的供電線路上產生數十千安的雷電流，雷電流沿著電源線路入侵設備而造成設備的損壞；c、當油罐遭受直接雷擊或附近發(fā)生雷擊時，會在油罐監(jiān)控系統(tǒng)的各種信號線路上產生幾千安的雷電流，雷電流沿著信號線路入侵造成線路兩端設備的損壞；d、埋地或直接進入控制中心的各種金屬管道，當控制中心所在建筑物遭受直接雷擊或附近發(fā)生雷擊時，管道上由于靜電感應或電磁感應所產生的高達上萬伏的高電位沿著金屬管道進入室內引起反擊而造成設備的損壞。 3、油罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)簡介3.1 油罐區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)組成    油罐區(qū)信號系統(tǒng)方框圖如圖一所示，現(xiàn)場壓力、溫度、流量、油罐液

5、位、可燃氣體濃度、火焰探測信號、超限報警信號等數據通過傳輸電纜接控制室可編程序控制器，由一臺工控機控制現(xiàn)場各泵、閥。圖一3.2現(xiàn)場儀表介紹3.2.1 溫度變送器    溫度變送器是將測溫元件（熱電偶或熱電阻）所測得的微弱信號（電阻或電壓信號）放大、線性校正并轉換成與溫度呈線性關系的420mA直流信號，遠傳給控制室儀表作指示、記錄、調節(jié)。組成各種檢測，控制系統(tǒng)。3.2.2 雷達液位計    雷達液位計是一種非接觸式微波變送器，天線將微波脈沖發(fā)送向目標面，然后將接收到的回波的時間差加以處理得出了該容器中的液位或料位的高度。對于四線制儀表，

6、其中一對線接24VDC電源，另一對為正比于液位的420mA信號。3.2.3 紅外火焰探測器    圖二                 采用硅光電池作為探測元件，將紅外或可見光信號轉變?yōu)殡娦盘?，通過處理轉變成4-20mA標準直流電流信號輸出。3.2.4 紫外火焰探測器    采用紫外光敏管作為探測元件，將紫外光信號轉變?yōu)殡娦盘?，通過處理轉變成4-20mA標準直流電流信號輸出。3

7、.2.5 壓力變送器    擴散硅式變送器：介質壓力作用在敏感膜片上。分布于敏感膜片上的電阻組成惠斯登電橋，利用壓阻效應實現(xiàn)壓力量向電信號的轉換，再通過電子線路將敏感元件上產生的毫伏信號進行檢測、放大和處理成為工業(yè)所需的標準信號。（非常文檔）    陶瓷電容式變送器：介質壓力直接作用于陶瓷膜片上，使測量膜片產生位移。膜片位移產生的電容量通過電子線路進行檢測、放大和處理成為工業(yè)所需的標準信號。         圖三陶瓷壓阻式變送器：介質壓力直接作用于陶瓷膜片

8、上，使測量膜片產生微小變形。利用壓阻效應使印刷在陶瓷膜片背面有厚膜電阻連接成的惠斯登電橋，實現(xiàn)壓力量向電信號的轉換，通過電子線路進行檢測、放大和處理成為工業(yè)所需的標準信號。    根據上述幾種儀表的介紹，可以發(fā)現(xiàn)，這些儀表一般均采用直流24V供電，動態(tài)參數變換成420mA模擬信號。另外，這些儀表往往還組合有高、低限及故障報警，其控制信號是24V電源的開關信號。 4、整改方案    由于油庫場所的特殊性，加上許多客觀條件的限制（如：不允許中斷生產、中斷信號過長時間等），幾乎不可能嚴格按GB50057-94的全部要求來進行防雷設

9、計和施工。我們通過對整個系統(tǒng)各個部份遭受雷擊的可能性、造成雷擊事故的主要因素、所產生的后果、整改措施的可行性等多方面進行分析，抓住重要部分，提出了如下整改措施。4.1 控制中心電源線路防雷保護    控制中心電源系統(tǒng)采用TN-S系統(tǒng)，有UPS提供后備電源。針對控制中心設備的重要性及耐過電壓能力低的特點，在電源系統(tǒng)設置四級防護。由于空間的局限性，無法同時滿足四級防護及級與級之間安裝距離的要求，因此在控制中心電源總開關處選用立信品牌專利技術的B+C復合型電源電涌保護器，在同一位置實現(xiàn)第一、二級防護，沖擊放電電流20KA（10/350s）,電壓保護水平（1.2/50s）

10、Up:2.5KV，主要用來泄放雷電流。在UPS電源前安裝串聯(lián)型電源電涌保護器，標稱放電電流20KA（8/20s），電壓保護水平（1.2/50s）Up:1KV，進一步限制過電壓。在工控機等設備的用電插座處安裝電源防雷插座，標稱放電電流10KA（8/20s），電壓保護水平（1.2/50s）Up:1KV，作為電子設備的電源精細保護。    對于24V直流電源輸出線路，不再采用多級防護，而是在直流電源輸出處安裝直流電源電涌保護器，標稱放電電流10KA（8/20s），電壓保護水平（1.2/50s）Up:36V，作為直流電源輸出線路的防護。4.2 信號線路防雷保護 

11、  信號線路主要有兩種：一種為420mA的電流信號線路，一種為24V的直流電源開關信號線路。對于420mA的電流信號線路，選用立信品牌的額定負載電流小于500mA、損耗比較?。?lt;0.1dB）的數據信號浪涌保護器，這樣對數據傳輸的損耗比較小，標稱放電電流5KA（8/20s），響應時間Ta1ns。而對于24V的直流電源開關信號線路，則選用立信品牌的額定負載電流1.5A、插入損耗比較大（<0.2dB）的數據信號浪涌保護器，數據傳輸的損耗稍微大但不影響正常工作且安全性較高，標稱放電電流5KA（8/20s），響應時間Ta1ns。4.3 線路改造    由于原有系統(tǒng)安裝時沒有過多考慮防雷的要求，所以在布線上存在幾點防雷隱患，主要表現(xiàn)為：a）電源線和信號線存在并排敷設的情況；b）電源線和信號線存在與作為引下線的柱筋并排敷設的情況。在改造過程當中，針對這兩點實施了將