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化工研发
请问如何将铑溶的彻底些? 本人做的燃料电池 催化剂 硫化铑,为了测铑的浓度,做ICP 测试 ,但是用 王水 溶的,铑并没有溶出多少,请教一下高人,怎么做能把铑溶的彻底一些,具体该怎么做?不胜感激!查看更多 3个回答 . 1人已关注
氮气对液化气罐加压输送液化气可行不? 我单位 液化气 站:储罐-- 离心泵 -- 加热器 --用户,如果泵坏了,我用氮气对液化气罐加压输送液化气,实践证明可以输送且能满足下游用户,但是时间长了氮气会不会影响液化气的纯度。请注意:输送出的液化气是液态的。查看更多 5个回答 . 4人已关注
求一份轴承箱的cad图和设计说明书,不知道哪位大神可以 ...? 求一份轴承箱的cad图和设计说明书,不知道哪位大神可以发一份,多谢了查看更多 3个回答 . 1人已关注
真空闪蒸系统水环式真空泵抽真空时一般都加哪种水? 我们加的是一 次水 原来操作的气化装置,加的是脱盐水查看更多 11个回答 . 3人已关注
有关工艺计算软件aspen? 想问问谁有aspen软件中物性缩写的中文对照啊,想添加几个物性找不到正确的英文缩写。谢谢了。查看更多 5个回答 . 5人已关注
精对苯二甲酸生产技术及市场? 精对苯二甲酸(PTA)是基本有机化工原料之一,是芳烃产品链的主要产品之一,主要用于生产 聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET)及后续的聚酯纤维、聚酯瓶、聚酯薄膜以及工程塑料等,也是聚对苯二甲酸丙二醇酯(PPT)、 聚对苯二甲酸丁二醇酯 (PBT)的原料。早期PTA主要用于聚酯纤维,而聚酯纤维在世界合成纤维总产量中占近80%。2000年以后, 非纤维产品消耗的PTA数量迅速增长,根据2005年世界PTA用途数据统计, 聚酯纤维用PTA已下降到43%,PET树脂上升至50%,薄膜占3%,其他占4%。随着全球(特别是亚洲地区)PTA需求和产能的持续增长,PTA生产技术不断发展,装置规模也在不断扩大。 生产技术现状及发展动向 早期工业上主要是用 对苯二甲酸二甲酯 (DMT)做原料生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。1965年Amoco公司开发了通过钯炭催化剂将粗对苯二甲酸(CTA)加氢精制成PTA的工艺,由此形成了广泛采用的对二甲苯(PX)高温氧化、CTA加氢精制生产PTA的工艺,用于PET等的原料。目前除BP-Amoco拥有PX高温氧化、加氢精制PTA技术专利外,INVISTA(现属于Koch Industries)和日本三井、三菱等公司也具有可供选择的PTA专利技术,而Eastman 实现了中纯度对苯二甲酸(EPTA)工艺的工业化。 1 BP-Amoco的PTA工艺 Amoco是PX高温氧化、加氢精制PTA工艺的开创者,由于英国BP公司对Amoco公司的兼并,BP-Amoco公司成为世界最大PTA生产商。据统计,2005年BP公司PTA产量在700万t以上,约占全世界总产量的四分之一。Amoco工艺氧化温度一般在190~230℃,压力1.27~2.45MPa。氧化及加氢精制基本过程为:PX氧化、CTA结晶、CTA离心分离、CTA干燥、CTA溶解、加氢精制、PTA结晶、PTA离心分离、PTA干燥。 2 日本三井PTA工艺 早在1958年,日本三井石化开始运行世界首套PX液相催化氧化一步法制TA工业化装置。在此后的工业装置上,该公司优化的专有氧化工艺和Amoco的精制加氢工艺组合,形成了三井- Amoco工艺。三井油化技术和Amoco技术在加氢精制工艺方面基本相同,两者最大差异在于PX氧化部分。三井油化技术的氧化温度和压力比Amoco技术要低,一般在185~190℃,压力0.98~1.18MPa。 3 INVISTA的PTA工艺 早期ICI公司与Amoco公司几乎同时将PX高温氧化技术投入生产,但一直到1980年ICI公司才由于技术上的独创而获得专利权。而DuPont公司由于在1998年与ICI合并,从而获得ICI的PTA业务。2004年4月科氏企业(Koch Industries)从DuPont收购了INVISTA,成为聚合物和纤维上下游整合的公司。INVISTA工艺与Amoco工艺上最大的区别在于前者强化了PX氧化过程,提高了氧化深度,粗TA中对羧基苯甲醛(4-CBA)含量较低;在加氢精制方面,主要是改进了加氢反应器结构,使反应器的加氢工艺条件得以改善,4-CBA加氢能力得以提高;此外通过PTA重结晶和回收,4-CBA的残留量更少。 4 Eastman的EPTA工艺 2003年3月Eastman化学公司和Lurgi公司、韩国SK化学公司组成联盟,获得了使用Eastman所拥有的聚酯原料EPTA生产技术的第一份许可证。EPTA是市场最新推出的TA产品,其质量指标与PTA略有差异,但在使用性能方面没有区别。EPTA产品中4-CBA含量较高,一般小于200ppm,而其他指标均优于PTA。Eastman生产实践证明:用EPTA生产的PET可在长丝、短纤维和包装容器等领域里使用,完全可以代替PTA。与PTA生产工艺相比较,EPTA生产工艺省去了加氢精制,而在氧化过程之后增加了一道后氧化过程。后氧化过程工艺条件温和,且能使PX转化率进一步提高。 5 新技术及发展动向 PTA的生产技术研发已经进入了大型化、高技术含量和低消耗的阶段,其中以BP-Amoco公司为代表的高纯度对苯二甲酸生产方法代表着该技术发展的主流。当今PTA工艺技术的发展趋势主要集中在以下几个方面: 1)继续简化、优化已有的生产工艺,扩大已有设备的生产能力,主要表现在对氧化工艺参数进行优化,例如改变醋酸与PX的比例,调整钴、锰及促进剂比例等。BP珠海二期的PTA生产装置中采用新的TA过滤与洗涤工艺,与传统的PTA生产技术相比,能够大幅度降低能耗,同时减少65%的温室气体排放、75%的液体废物排放以及40%的固体废物排放。 2)PTA技术发展以降低投资、减少物耗能耗、提高产品质量、最终增强产品竞争力为核心。根据规模效应原则,PTA装置规模趋向于更加大型化。目前主流规模在50万t/a,而从技术经济分析PTA装置规模在100万t/a最为经济。据报道一套110万t/a PTA装置将于2010年左右建设。 3)由于石油资源的短缺,原油成分将更趋复杂,高硫、高蜡含量原料将对工艺、装置以及催化剂等带来直接挑战。因此今后还需研制新型的催化剂和溶剂体系。 4)由于环保、节能等方面的要求,许多研究者通过深度氧化或溶剂结晶等方法省去加氢精制工艺,简化工艺流程,各种新型绿色环保、节能型对苯二甲酸工艺将在今后一段时间开始工业化。 钯炭催化剂的研究及其生产工艺 1 钯炭催化剂的研究 在钯炭催化剂制备方面,更多研究专注于贵金属活性组分在载体活性炭表面的分散及分布性能。为了提高催化剂的活性和选择性,一般采用蛋壳型分布。制备时通常要加入稳定剂、分散剂等调变组分,以达到新鲜催化剂中钯的高度分散和较小的微晶尺寸,大小一般在3.5~4.5nm。 在催化剂活性组分方面,催化剂研究已转向多组分贵金属或不同组分贵金属催化剂分层技术以及它们对工艺过程的影响。负载在活性炭上的双金属催化剂(钯、铑、钌、铱、钕等)比单纯钯炭催化剂具有更高的活性和加氢选择性。 在催化剂载体方面,有多项专利在进行非活性炭载体研究,如二氧化钛、炭分子筛等。1994~2002年期间,Amoco公布了多项使用二氧化钛作载体的精制催化剂。典型的催化剂组成是在金红石型二氧化钛载体(比表面积小于10m2/g,孔径大于20nm)上,负载0.5%的钯。4-CBA转化率达到98.1%。 随着科学技术的发展及人们对纤维产品质量愈来愈高的要求,生产工艺不断对催化剂提出更高的要求。随着工业生产规模的扩大,催化剂使用也出现诸如钯的流失、催化剂中毒以及催化剂寿命等问题。研究人员认为与催化剂初始活性较高有关。因为较高的初始活性,一方面使得加氢反应过度进行,生产出许多所不希望的副产物。另一方面,生产开始时,CTA会在活性炭上吸附,所产生的热量会造成催化剂破碎、流失,并引起催化剂寿命缩短。Amoco公司还提出了对催化剂进行碱洗再生的专利。 2 钯炭催化剂生产工艺 2.1 美国Engelhard 美国Engelhard作为世界该催化剂最大制造商,其催化剂的生产水平对全球聚酯工业产生着重要影响。Engelhard公司钯炭催化剂的活性炭原料取自于北美或东南亚的椰树壳,金属钯的负载工艺采用有机溶液的浸渍方法,有机溶剂再蒸发回收。根据Engelhard公司介绍,该公司生产的催化剂钯在载体上为表面分布。到目前为止,Engelhard公司生产的对苯二甲酸加氢精制催化剂牌号有CBA100、CBA200、CBA220、CBA300和CBA400型,目前市场上用量最大的是CBA300型。CBA400型催化剂生产成本大大降低,但性能与CBA300型保持一致,目前正在市场上推广。 2.2 德国Süd-Chemie 德国Süd-Chemie公司该钯炭系列催化剂目前主要有两个牌号:MPB5和MPB5-HD。工业生产技术未见有报道,从其专利介绍与分析:载体采用椰壳活性炭通过风选分级,而不是采用湿法洗涤。载钯工艺采用喷涂法,用次磷酸钠水溶液还原。金属钯的分布为表层0~50μm 占50% ,而50~400μm占50% ,金属晶粒直径小于50?。德国Süd-Chemie公司宣称拥有年产800t催化剂的生产能力,年销售量为400~600t。 2.3意大利Chimet SPA Chimet SPA化学公司是一家意大利Pd/C催化剂生产公司,其技术来源和生产方法等不详,目前在台湾和东南亚有较大市场。据资料介绍,该公司目前催化剂主要牌号是D-3065型,同样采用椰壳活性炭载体,贵金属Pd为蛋壳型分布,平均分布深度为15μm。 2.4 中国石化 中国石化上海石油化工研究院(SRIPT)是国内目前唯一一家实现对苯二甲酸加氢精制催化剂工业应用的单位,从上世纪80年代就开始催化剂的研制与开发,所开发生产的CTP系列钯炭催化剂已经先后在国内多家大型PTA装置上成功应用。其催化剂生产工艺和新建的催化剂生产装置具有完全自主知识产权,生产控制自动化水平较高,生产能力可以达到300t/a。 新一代CTP-IV钯炭催化剂的研究取得重大突破,特别是催化剂的稳定性能(如耐硫稳定性、耐热稳定性以及抗干扰能力等方面)已经达到国际先进水平。通过与合作单位上海石化涤纶部的共同努力,该型催化剂已经从2005年11月开始进行工业应用试验。运行8个月的实践证明,4-CBA处理能力及PTA产量均远远高于进口催化剂,而PX与H2单耗均低于进口催化剂。 PTA市场供需状况 PTA作为生产聚酯的主要原料,近十几年来需求量和产量都得以迅猛发展,表1是2000年~2010年世界PTA的产能、产量及预测。 表1 2000年~2010年世界PTA产能、产量及预测 2000 2002 2004 2006 2008 2010   生产能力,万t/a 2381 2498 3041 3442 4247 4411 产量,万t 2025 2282 2701 3102 3535 3913 消费量,万t 1946 2262 2668 3053 3463 3885 2002年全球PTA产能的35%分布在欧洲、美洲和日本,但到2012年,这一比例将降至20%。同期位于东亚地区(包括中国大陆、中国台湾省和韩国)的产能比例将从45%上升至57%。由此可见,到2012年,东亚地区的产能将达到发达国家产能总和的3倍左右,表明东亚地区将成为全球PTA产能的重心。 我国PTA行业自上世纪80年代开始引进国外大型装置,到上世纪末PTA产能已达210万t/a。进入21世纪后,随着外企以及民企大量进入PTA领域,国内PTA行业呈现出齐头并进、超常发展的趋势,大量资本投资于PTA装置建设,到2005年末,国内PTA产能已经迅速增加到将近700万t/a。 表2 国内PTA产能、产量及预测(万t) 年份 产量 进口量 出口量 表观消费量 自给率,% 2004 442.4 572.1 0.6 1013.9 43.6 2005 556 649.1 0 1205.1 46.1 2010 1100 540 - 1640 67.1 据预测,我国PTA需求量直到2009年仍有较大缺口,每年仍需大量进口。但随着国内PTA产能的逐年扩大,其进口量在2005年达到最高峰,随后将开始下降。截至2006年5月我国大陆PTA装置共14套,其中中国石化拥有7套装置,产能673万t/a。目前国内在建PTA装置有5套,其中包括中国石化福建炼化70万t/a和金陵石化60万t/a,产能将近300万t/a。 结语 PTA的需求和生产的迅猛发展给中国PTA行业带来前所未有的机遇,我国研究人员必须开发具自主知识产权的国产PTA生产成套技术,降低产品的物耗能耗和成本,加大国产加氢精制钯炭催化剂的市场占有率,深入研究PX氧化Co-Mn-Br催化剂和开发新型无卤素催化剂体系,才能进一步提高我国PTA行业在国际市场中的竞争力。 注:该文由本刊向畅延青博士特邀撰稿。畅延青,教授级高级工程师,中国石化上海石油化工研究院催化六部主任,主要从事反应工程和催化剂的研发,是上海石油化工研究院PTA加氢项目专家。查看更多 0个回答 . 1人已关注
电控柜如此之乱,管理水平会如何? 这给人的感觉就是个遗弃不用的 查看更多 35个回答 . 1人已关注
延迟焦化放空塔顶空冷器的乏汽线做什么用?急!!!!? 如题,跪请各位大侠尽快回答~~~查看更多 11个回答 . 4人已关注
三氯氢硅中控资料? 中控没什么资料可看的,都的操作上东西,和工艺指标,这些你们公司也都有。查看更多 3个回答 . 1人已关注
SNCR脱硝技术在锅炉脱硝上的技术应用? 工业锅炉作为工业生产蒸汽、热水的供应者,是工业发展和社会生活必须的消耗品。而在工业锅炉的应用中,以燃煤为主的工业锅炉和电站锅炉会产生大量的氮氧化合物,会对空气造成严重的污染,因此,锅炉脱硝也成为不能不关注的问题。 在锅炉脱硝技术中,SNCR脱硝技术成为众多中小型锅炉脱硝的首选。 SNCR即选择性非催化还原脱硝技术,是国内目前仅次于SCR的脱硝技术。相比SCR脱硝技术,SNCR脱硝技术不需要使用 催化剂 ,反应的 还原剂 除了氨以外,还可以使用尿素,具有投资少、运行成本低、周期短的特点,但是锅炉越大,脱硝率越低,因而SNCR技术在中小型锅炉上比较适用。随着sncr技术的越来越成熟,逐渐应用到大型锅炉上面。 SNCR脱硝技术是将NH3、尿素等还原剂喷入锅炉炉内与NOx进行选择性反应,不用催化剂,因此必须在高温区加入还原剂。还原剂喷入炉膛温度为850~1100℃的区域,迅速热分解成NH3,与烟气中的NOx反应生成N2和水,该技术以炉膛为 反应器 。 SNCR烟气脱硝技术的脱硝效率一般为30%~80%,受锅炉结构尺寸影响很大。采用SNCR技术,目前的趋势是用尿素代替氨作为还原剂。在850~1100℃范围内,NH3或尿素还原NOx的主要反应为: NH3为还原剂4 NH3 + 4NO +O2 → 4N2 + 6H2O 尿素为还原剂 NO+CO(NH2)2 +1/2O2 → 2N2 + CO2 + H2O 查看更多 4个回答 . 4人已关注
关于绝热线的问题? 关于热力学中关于绝热线的问题一直很迷惑,希望高人指点: 绝热线上任意两点的△Q是否应视为零?(个人理解:根据绝热定义△Q=0) 如果上述关系存在的话,为什么在习题中经常看到关于绝热线的描述, 例如: 对于一定量理想气体的a,b两点位于绝热线上,c点位于绝热线之下,则acb过程应为(放热)过程 困惑之处: 既然a,b两点位于绝热线上,则△Qa-b应视为零呀,为什么上述习题中的acb为放热呢?查看更多 1个回答 . 3人已关注
石油化工仪表系统防雷工程设计? 石油化工仪表系统防雷工程设计 目 录 1 范围 ... 3 2 术语 ... 3 2.1 建筑物的综合防雷工程 ... 3 2.2 雷 电 电磁感应 ... 4 2.3 接地及等电位连接系统 ... 4 2.4 浪涌防护器 ... 4 3 雷电防护区和防护等级的划分 ... 5 3.1 雷电活动区的划分 ... 5 3.2 雷电防护区的划分 ... 5 3.3 雷电防护等级 ... 6 4 控制室建筑物防直击雷和屏蔽的相关设计 ... 7 4.1 控制室防直击雷的设计 ... 7 4.2 控制室的屏蔽 ... 7 5 仪表系统防雷工程方法 ... 8 5.1 设计原则 ... 8 5.2 综合防护 ... 8 5.3 仪表系统防雷的基本方法 ... 8 5.4 接闪与分流 ... 9 5.5 等电位连接 ... 9 5.6 接地 ... 9 5.7 屏蔽 ... 9 5.8 合理布线 ... 9 5.9 设置浪涌防护器 ... 9 6 等电位接地系统的设计 ... 9 6.1 接地系统的构成 ... 10 6.2 接地系统的设计规范 ... 10 6.3 等电位连接系统的设计 ... 10 6.4 仪表配电接地方式 ... 12 6.5 控制室浪涌防护器的接地连接 ... 12 6.6 接地连接导体及导线 ... 14 6.7 接地标志 ... 15 7 控制室仪表系统的防雷 ... 15 7.1 控制室仪表的屏蔽 ... 15 7.2 机柜或仪表箱的接地 ... 15 7.3 电缆进入室内的方式 ... 15 7.4 室内浪涌防护器 ... 15 7.5 浪涌防护器的接地 ... 16 7.6 非本安系统的接地连接 ... 16 7.7 本安系统的接地连接 ... 16 7.8 接地系统连接导线 ... 16 8 浪涌防护器的设置 ... 16 8.1 浪涌防护器的设置原则 ... 16 8.2 浪涌防护器的设置方案 ... 17 8.3 浪涌防护器的类型 ... 17 8.4 信号线路浪涌防护器的参数 ... 17 8.5 现场仪表的浪涌防护器 ... 18 8.6 交流电源线路的防护 ... 18 8.7 通信设备的浪涌防护器 ... 19 9 现场仪表的防雷方法 ... 19 9.1 现场仪表的防护 ... 19 9.2 现场仪表的接地 ... 19 9.3 现场仪表的浪涌防护器 ... 19 9.4 浪涌防护器的现场安装 ... 19 9.5 现场仪表浪涌防护器的接线 ... 20 10 本质安全系统的防雷 ... 20 10.1 本安型浪涌防护器 ... 20 10.2 本安电路中浪涌防护器的设置 ... 20 10.3 本安系统的接地连接 ... 20 11 电缆的敷设和屏蔽 ... 21 11.1 电缆的敷设 ... 21 11.2 电缆的屏蔽 ... 22 11.3 电缆屏蔽的接地 ... 22 11.4 备用电缆及电缆备用芯 ... 23 11.5 信号电缆的形式 ... 23 1 范围 本规定适用于石油化工企业新建及改、扩建项目的仪表及自动控制系统的防雷工程。 本规定适用于石油化工企业易燃、易爆危险环境下现场仪表的防雷,也适用于非易燃、易爆危险环境下现场仪表的防雷。 本规定不适用于石油化工企业中的工业电视监控系统和火灾自动报警系统的防雷。 建筑物防雷应按国家相关规范进行。 2 术语 2.1 建筑物的综合防雷工程 2.1.1 接闪器 Air-termination system 用于直接接受或承受雷击的金属物体和金属结构,如:避雷针、避雷带(线)、避雷网等。 2.1.2 引下线 Down-conductor system 连接接闪器与接地装置的金属导体。 2.1.3 接地装置 Earth-termination system 接地体和接地体连接导体的总和。 2.1.4 接地体 Earth electrode 也称接地极。埋入地中直接与大地接触的金属导体。直接与大地接触的各种金属构件、金属设施、金属管道、金属设备、混凝土基础中的钢筋等可以兼作接地体,称为自然接地体。 2.1.5 接地体连接导体 Earth conductor 从电气设备接地端子接到接地装置的连接导线或导体,或从需要等电位连接的金属物体、总接地端子、接地汇总板、总接地排、等电位连接带至接地装置的连接导线或导体。 2.1.6 雷电防护系统 Lightning protection system ,LPS 减少雷电对建筑物、装置等防护目标造成损害的系统,包括外部和内部雷电防护系统。 2.1.7 直击雷 Direct lightning flash 直接击在建筑物、大地或防雷装置等实际物体的雷电。 2.1.8 雷击点 Point of strike 雷电对实际物体的直接作用点,如:建筑物、大地、树木、防雷装置等实际物体上的点。 2.1.9 雷电流 Lightning current 通过雷电路径的电流。 2.1.10 雷电防护区 Lightning protection zone ,LPZ 将需要保护和控制雷电电磁脉冲环境的建筑物,按遭直击雷的可能性以及电磁场衰减的程度划分的不同区域。 2.1.11 外部雷击防护系统 External lightning protection system 建筑物或构造外部或本体的雷电防护部分,通常由接闪器、引下线和接地装置组成,主要用于防直击雷的防护装置。 2.1.12 内部雷击防护系统 Internal lightning protection system 建筑物或构造内部的雷电防护部分,通常由等电位连接系统、共用接地系统、屏蔽系统、合理布线系统、浪涌保护器等组成,主要用于减小和防止雷电流在需防护空间内所产生的电磁效应。 2.1.13 工频接地电阻 Power frequency ground resistance 工频电流通过接地极时,该接地极与无限远处的参比接地极之间的电阻。其数值等于接地极对参比接地极电压与通过接地极流入地中电流的比值。 2.1.14 冲击接地电阻 Impulse earth resistance 接地装置受雷电冲击电流作用时,冲击电压峰值与冲击电流峰值的比值。如果知道接地装置的冲击接地电阻值,就可以根据雷电流的大小估算出接地装置可能出现的最高暂态电位。 2.1.15 闪络 flashover 狭义的闪络指经过物体表面的气体击穿放电现象。广义的闪络也包括通过物体(固体或液体)周围空气的气体击穿放电现象。 2.1.16 地电位反击 Back flashover 雷电流经过接地点或接地系统而引起该区域地电位升高。可能引起接地系统电位的升高,造成电子设备、电气设备的损坏,甚至闪络。 2.1.17 雷暴日 Thunderstorm day 听到一次以上雷声的天数,即称为雷暴日。年雷暴日是表征某地区雷电活动频繁程度的指标。 2.2 雷 电 电磁感应 2.2.1 雷电感应 Lightning induction 闪电放电时,在附近导体上产生的静电感应和电磁感应。 2.2.2 雷电静电感应 Electrostatic induction 由于雷云的作用,使地面附近导体上感应出与雷云符号相反的电荷,雷云主放电时,先导通道中的电荷迅速中和,在导体上的感应电荷在释放之前,会产生很高的电位。 2.2.3 雷电电磁感应 Electromagnetic induction 由雷电流在周围空间产生瞬变电磁场,由此电磁场使附近导体上感应出电动势的现象。 2.2.4 雷电电磁脉冲 Lightning electromagnetic impulse ,LEMP 雷电流及雷电电磁场产生的瞬间快速的电磁场效应。 2.2.5 电磁屏蔽 Electromagnetic shielding 采用能够减少电磁场通过的材料对所防护目标的屏障。 2.2.6 雷电浪涌 Lightening Surge 由雷电电磁感应产生的沿导电线路传导的电流、电压的脉冲。 2.3 接地及等电位连接系统 2.3.1 等电位连接 Equipotential bonding ,bonding 将各种金属构件、金属设施、金属管道、金属设备等导电物体用导线或导体实现导电连接,使各物体之间具有近似相等的电位差。 2.3.2 等电位连接带 Equipotential bonding bar(EBB) 将金属装置、外来导电物、电力线路、通信线路及其它电缆连于其上以能与防雷装置作等电位连接的金属带。 2.3.3 等电位连接导体 Bonding conductor 连接各分开设备,形成等电位连接系统的导体。 2.3.4 共用接地系统 Common earthing system 将包括防雷装置及低压配电系统接地的各类接地设施、接地连接、接地设备、等电位连接系统及接地装置连接成一个接地系统,合用接地装置。 2.4 浪涌防护器 2.4.1 浪涌防护器 Surge protective device SPD 用于限制瞬态过电压和分流浪涌电流,保护电气或电子设备的器件。 2.4.2 电压开关型SPD Voltage switching type SPD 无浪涌出现时为高阻抗,当出现电压浪涌时突变为低阻抗。通常采用放电间隙、充气放电管、闸流管和三端双向可控硅元件作这类SPD的组件。 2.4.3 限压型SPD Voltage limiting type SPD 无浪涌出现时为高阻抗,随着浪涌电流和电压的增加,阻抗跟着连续变小。通常采用压敏电阻、抑制二极管作这类SPD的组件。 2.4.4 最大持续运行电压Uc Maximum continuous operating voltage Uc 可能持续加于浪涌保护器的最大均方根电压或直流电压,常以此作为浪涌保护器的额定电压。 2.4.5 标称放电电流 Nominal discharge current 标称放电电流In即最大通过浪涌电流(Max. Anti-surge Current Capacity )kA( 8/20μs),是指浪涌防护器在通过6kV/3kA 8/20 μs标准实验波形电流时,浪涌电流的最大泄放能力。 2.4.6 电压保护水平Up Voltage protection level Up 电压保护水平Up 是指浪涌防护器在通过8/20μs标准实验波形,泄放浪涌电流时,在浪涌防护器后所呈现的最大电压峰值,即残余的电压,也称限制电压。 3 雷电防护区和防护等级的划分 3.1 雷电 活动区 的划分 3.1.1 雷电活动区是根据年平均雷暴日的数量划分的。 3.1.2 年平均雷暴日的数量,应根据装置所在地区的气象部门提供的数据确定。 3.1.3 雷电活动区分为少雷区、多雷区、高雷区和强雷区: 少雷区:年平均雷暴日在20天及以下的地区; 多雷区:年平均雷暴日大于20天,不超过40天的地区; 高雷区:年平均雷暴日大于40天,不超过60天的地区; 强雷区:年平均雷暴日超过60天以上的地区。 3.2 雷电 防护区 的划分 3.2.1 在对仪表系统进行雷电防护时,为采取相应的防雷措施和配置防雷器件,将被保护设备、系统所在的空间由外到内分为不同的雷电防护区( LPZ )。 3.2.2 雷电防护区(LPZ)是依据防护区域 遭直击雷 的可能性以及雷电电 磁场强度衰减 的程度划分的。 3.2.3 . 直击雷非防护区(LPZ0A):本区内的各物体完全 暴露在外 部防雷装置的保护范围之外,均可能 遭直击雷 ,电磁场强度没有衰减。 3.2.4 直击雷防护区(LPZ0B):本区内的各物体处在外部防雷装置的保护范围之内,很 少遭 到大于所选定的滚球半径对应的直击雷,但本区内的电磁场强度 没有衰减 。 3.2.5 第一防护区(LPZ1):本区内的各物体不可能遭直击雷,由于建筑物的屏蔽措施,流经各类导体的雷电流比直击雷防护区(LPZ0B)要小,电磁场强度得到了初步的衰减。 3.2.6 第二防护区(LPZ2):进一步减小可能流入的雷电流或电磁场强度的后续防护区。 3.2.7 后续防护区(LPZn):需要进一步减小雷电流或电磁场强度,以保护敏感度高的设备的后续防护区。 3.2.8 可采用防护区空间的屏蔽和边界面上的等电位连接(包括浪涌保护器)实现较高等级的雷电防护区。 3.2.9 将一座安装仪表系统的建筑物划分雷电防护区的示意图见图3.2.9。 接闪器 LPZ0 A LPZ0 A LPZ0 B LPZ0 B LPZ0 A LPZ0A LPZ1 LPZ3 LPZ2 LPZ1 LPZ1 屏蔽室 机柜 LPZ1 LPZ0 B LPZ0 B 图3.2.9 建筑物雷电防护区划分 图中粗实线方框表示有屏蔽作用的建筑物钢筋混凝土外墙、屏蔽网或其它屏蔽体;虚线表示按滚球法计算外部防雷装置的保护范围。 3.3 雷电 防护等级 3.3.1 雷电防护程度的分级称为雷电防护等级( LPL ),用于描述防护目标的 防护需要 ,以及防雷工程的防护程度。防雷工程应按照雷电防护等级设置。 3.3.2 建筑物直击雷防护工程可按GB 50057《建筑物防雷设计规范》分为三类。仪表系统所在建筑物的直接雷击防护工程设计应符合第5章的规定。 3.3.3 仪表系统雷电防护等级可用雷击风险评估的方法(计算评估法)分级,也可用被保护系统的重要程度结合当地年平均雷暴日数量(程度评估法)分级。仪表系统雷电防护分为三个等级。 3.3.4 雷击风险评估的方法(计算评估法)分级见表3.3.4。 表3.3.4 雷击风险评估的方法 分级表 雷电防护等级 防雷装置拦截效率 一级 E >0.98 二级 0.90 < E ≤0.98 三级 E ≤0.90 E :防雷装置拦截效率。E=1-Nc/N。 3.3.5 用被保护系统的 重要程度 结合当地年平均雷暴日数量(程度评估法)分级见表3.3.5。 表3.3.5程度评估法雷电防护等级表 社会、经济和安全的重要 程度分类 仪表系统的雷电防护等级 年平均雷暴日d/a 20 及以下 21 ~40 41 ~60 60 以上 第一类 二级 一级 一级 一级 第二类 三级 二级 一级 一级 第三类 / 三级 二级 一级 3.3.6 被保护系统的社会、经济和安全的重要程度分类见表3.3.6。 表3.3.6系统的社会、经济和安全的重要程度分类 社会、经济和安全重要 程度分类 评价因素之一 设有SIS的装置 事故可能伤亡人数 可能经济损失 第一类 SIL 3 级 超过3人 超过100万元 第二类 SIL 2 级 1 ~2人 50 ~100万元 第三类 SIL 1 级 无 小于50万元的 4 控制室建筑物防直击雷和屏蔽的相关设计 4.1 控制室防直击雷的设计 4.1.1 控制室建筑物防直击雷装置由建筑专业和电气专业按《GB 50057 建筑物防雷设计规范》规定的第三类防雷建筑物进行设计。 如仪表系统所在建筑物不属于《GB 50057》规定的任一类防雷建筑物时,但需防雷击电磁脉冲时,该建筑物仍宜按《GB 50057》中规定的第三类防雷建筑物采取防直击雷措施。 4.1.2 控制室的位置宜选择在建筑物底层的中心部位,其设备应离外墙结构柱有一定的安全距离(具体见4.2 控制室的外部屏蔽),设置在雷电防护区的高级别区域内。 4.2 控制室的屏蔽 4.2.1 控制室的外部屏蔽是提供室内设备对雷电脉冲磁场的初级屏蔽。应使建筑物外部屏蔽与仪表系统的脉冲磁场抗扰度相匹配。建筑物外部屏蔽可以由金属支撑物、金属门窗框架或钢筋混凝土的钢筋等这些自然构件组成的。这些构件构成一个格栅形大空间屏蔽。 4.2.2 当闪电击于控制室建筑物以外大于30m的距离,屏蔽网格的钢筋半径大于5mm的情况下,可利用表4.2.2按雷电防护等级、仪表的脉冲磁场抗扰度选择网格宽度以及距屏蔽壁的最短安全距离。 表4.2.2 闪电击于控制室建筑物以外附近的情况下,网格尺寸和距屏蔽壁最短安全距离的选择 脉冲磁场抗扰度 Ha (A/m) 雷电防护等级 LPL 网格宽度 w (m) 距屏蔽壁的最短安全距离 ds/1 (m) 100 一级 ≤ 0.3 ≥ 0.8 二级 ≤ 0.5 ≥ 1.0 三级 ≤ 0.9 ≥ 1.4 300 一级 ≤ 1.6 ≥ 1.8 二级 ≤ 2.3 ≥ 2.3 三级 ≤ 4.0 ≥ 4.0 4.2.3 当闪电直接击在控制室建筑物上,机柜顶面离屏蔽顶的距离大于1.5m时,格栅型大空间屏蔽的网格尺寸可利用表4.2.3按雷电防护等级、仪表的脉冲磁场抗扰度以及距屏蔽壁的最短安全距离进行选择。 表4.2.3 闪电直接击在控制室建筑物上格栅型大空间屏蔽的网格尺寸选择 脉冲磁场抗扰度 Ha (A/m) 距屏蔽壁的最短距离 dw (m) 网格宽度 w (m) 雷电防护等级 LPL 一级 二级 三级 100 1.5 ≤ 0.1 ≤ 0.1 ≤ 0.2 2.0 ≤ 0.1 ≤ 0.2 ≤ 0.2 2.5 ≤ 0.2 ≤ 0.2 ≤ 0.3 ≥ 3 ≤ 0.2 ≤ 0.2 ≤ 0.4 300 1.5 ≤ 0.2 ≤ 0.3 ≤ 0.5 2.0 ≤ 0.3 ≤ 0.4 ≤ 0.7 2.5 ≤ 0.4 ≤ 0.6 ≤ 0.9 ≥ 3 ≤ 0.5 ≤ 0.7 ≤ 1.0 4.2.4 作为控制室格栅形大空间屏蔽的金属体不宜作为防直击雷装置的部件,特别是引下线。 4.2.6 当控制室建筑物为钢筋混凝土结构或砖混结构,并处于第二防护区(LPZ2)或后续防护区时,可不考虑控制室的外部屏蔽。 5 仪表系统防雷工程方法 5.1 设计原则 防雷工程的设计应根据防护目标的具体情况,综合考虑雷击事件的风险和投资条件,确定合适的防护范围和目标,采用适宜的防护方案,经济有效地防护和减少仪表系统雷击事故的损失。 防雷等级为 一级的装置和控制室必须 设置仪表系统防雷工程。 防雷等级为 二级的装置和控制室应 设置仪表系统防雷工程。 防雷等级为 三级的装置和控制室宜 设置仪表系统防雷工程。 5.2 综合防护 仪表系统的 防雷工程 是一项系统工程,应采用综合防护的方法,由多专业配合完成。 仪表系统防雷工程是在建筑物防雷工程和供电系统防雷工程的基础上进行的,有些工程内容是交叉的,凡涉及到这两类工程的,均应执行相应专业的规范。 仪表系统雷电防护主要采用外部雷电防护和内部雷电防护措施进行综合防护。 外部雷电防护措施包括接闪器、引下线、分流、接地装置和控制室的屏蔽等。 内部雷电防护措施有信号线路的防护和供电线路的防护,包括电线电缆的屏蔽、机柜的屏蔽、等电位连接、合理布线、配备雷电浪涌防护器( SPD )以及提高仪表系统的抗扰度等。 与仪表相关的综合防雷工程有建筑物、供配电防雷工程和仪表系统防雷工程等。仪表相关的综合防雷工程的基本内容见图 5.2 。 建筑物、供配电等防雷工程 仪表系统防雷工程 共用接地系统 仪表系统接地连接 仪表设备屏蔽 信号电缆屏蔽 合理布线 仪表相关的综合防雷工程 等电位连接 引下线、分流 建筑物屏蔽 接地装置 等电位连接 配电浪涌保护器 接闪器 信号浪涌保护器 图 5.2 仪表相关的 综合防雷工程的基本内容 5.3 仪表系统防雷的基本方法 仪表系统防雷应综合考虑雷电可能造成的损失和防雷工程投资,采取合适的仪表系统内部防雷措施。 仪表系统防雷的基本方法 有: 1 )等电位连接; 2 )信号电缆的屏蔽与接地; 3 )仪表设备的屏蔽与接地; 4 )合理布线; 5 )设置浪涌防护器。 5.4 接闪与分流 接闪器的设计应由电气专业完成,并应符合电气专业的标准。 无论是现场仪表还是控制室仪表,都应在电气专业的直击雷防护范围内。 控制室的建筑物,应考虑雷电的分流,应按相应规范布置引下线。 引下线的设计应由电气专业完成,并应符合电气专业的标准。 5.5 等电位连接 厂区、装置区、现场爆炸危险区域的等电位连接由电气专业完成,并应符合电气专业的标准。 控制室建筑物的等电位连接由电气专业完成,并应符合电气专业的标准以及 GB 50057 《建筑物防雷设计规范》。 仪表系统设备的等电位连接由仪表专业按本规定和 SH/T3081-2003 《石油化工仪表接地设计规范》完成。 5.6 接地 控制室的防雷接地、防静电接地、电气设备的保护接地、仪表系统工作接地、屏蔽接地、浪涌防护器接地等,应共用接地装置。 接地装置及接地电阻应根据电气有关接地规范及 GB50057 《建筑物防雷设计规范》的规定实施。 仪表接地系统的设计应符合第 6 章的规定。 金属设备(如:塔、罐、大型油罐、框架、平台等)顶部安装的仪表,应直接或通过金属支架与金属设备可靠连接,并应避免成为可能的接闪物体。 非金属设备顶部安装的仪表,应就近接地。 5.7 屏蔽 室外现场仪表应按第 9.1 条的规定采用全封闭金属外壳或安装在金属防护盒(箱)内,并应按第 9.2 条和第 9.4 条的规定接地。 控制室内的仪表和控制系统应按第 7.1 条的规定装在全封闭钢铁材质的机柜内,并应按第 6 章、第第 7.2 条和 10.3 条的规定接地。 电缆的屏蔽和接地应按第 11.2 条和第 11.3 条的规定实施。 5.8 合理布线 仪表配线应尽量远离接地引下线或避雷带引下线。 仪表配线应避免与接地引下线或避雷带引下线平行敷设。 电缆(线)的敷设和布线应符合本规定第 11 章。 接地连接的布线应符合本规定相应条文。 5.9 设置浪涌防护器 仪表信号类的浪涌防护器用于现场仪表和控制室仪表的保护。 仪表信号类的浪涌防护器的设置应符合第 8 章的规定。 仪表供电系统的浪涌防护器用于仪表电源设备的保护,也用于防护来自电源系统的雷电浪涌对仪表的冲击,保护仪表设备。 仪表供电系统的浪涌防护器应根据相应的电气规范配置。 6 等电位接地系统的设计 6.1 接地系统的构成 仪表系统防雷工程的接地系统分为室内和室外两部分。 室内仪表接地系统适用于各类(中心)控制室、现场机柜室、现场控制室(本文统称为控制室)。 室外仪表接地系统适用于现场仪表、现场接线箱、现场机柜以及分析小屋等。 仪表系统防雷工程的接地系统必须采用等电位连接方式。 仪表系统防雷工程的接地系统与仪表接地系统相同,由接地装置和接地连接系统构成,接地装置与电气专业的接地装置共用,由电气专业设计。 本规定除特别说明外,仪表接地系统均指接地连接系统。 6.2 接地系统的设计规范 仪表系统防雷工程的接地装置设计的依据是电气专业的相关规范和 GB 50057 《建筑物防雷设计规范》。 接地装置的接地电阻按电气专业相关规范和 GB 50057 《建筑物防雷设计规范》确定。 仪表系统的接地设计应符合 SH/T3081-2003 《石油化工仪表接地设计规范》及本规定。 6.3 等电位连接系统的设计 6.3.1 仪表系统的接地连接 控制室内的所有金属结构、管道、支架、金属活动地板等应进行等电位连接。应采用直接与连接导体连接,或采用导线与连接导体连接的方式。连接导线应采用截面积不小于 4mm 2 、长度不大于 0.5m 的多股绞合绝缘铜线,连接导体应采用截面积为 4 × 40mm 2 (厚×宽)的热镀锌扁钢或不锈钢。 连接导线和连接导体应按 6.6.4 条的方法连接。 6.3.2 雷电感应电流接地排 控制室内的仪表接地汇总板可作为仪表系统泄放雷电感应电流的接地排。 各类接地汇流条、汇总板应安装在绝缘支架上。机柜内、操作台内的保护接地汇流条可直接安装在本体上。 控制室内,仪表信号电缆槽及穿线保护管的入口处应单独设置接地排,直接与室外的电气接地设施相连接。仪表信号电缆槽及穿线保护管应与此接地排相连接。 对大型机柜室(最远机柜间距大于 20m ,或面积大于 20 × 15m 2 ) , 应在室内沿墙或适当路径设置延长型接地排。延长型接地排应采用截面积为 4 × 40mm 2 (厚×宽)的铜材或热镀锌扁钢,至少通过两条不同的路径,直接与室外的电气接地设施相连接。延长型接地排应采用焊接连接,焊接处的有效截面积应大于接地排的截面积。 控制室内的仪表接地排及连接路径示例见图 6.3.2-1 、图 6.3.2-2 。 电缆槽 配电柜 延长型接地排 与室外接地体相连接 与室外接地体相连接 电缆入口接地排 延长型接地排 接地连接导体 接地连接导体 图 6.3.2-1 控制室内的仪表接地排及连接路径示例图 -1 电缆槽 配电柜 延长型接地排 与室外接地体相连接 与室外接地体相连接 电缆入口接地排 延长型接地排 接地连接导体 图 6.3.2-2 控制室内的仪表接地排及连接路径示例图 -2 6.3.3 信号电缆进入控制室的接地连接 仪表信号电缆槽及穿线保护管除在入口处的室内与单独设置的接地排相连接外,还应在入口处室外与电气专业的接地装置连接。 信号电缆入口与建筑物防雷的引下线的距离应不小于 3m 。 6.3.4 等电位连接网络的结构形式 等电位连接网络的结构形式有 S 型(星型、树型)和 M 型(网格型)以及两种结构形式的组合。仪表系统防雷工程的接地连接宜采用 S 型网络的结构形式。 6.3.5 等电位连接网络的布置 仪表接地系统中与室外接地装置相连接的路径、接地点应尽量远离建筑物防雷引下线以及其它大电流、高电压电气设备接地点,间距应大于 5m 。 接地系统的连接工程应为可能出现的雷电流提供尽可能短的释放通道。 6.4 仪表配电接地方式 仪表交流电源配电应采用 TN-S 系统的接地方式。仪表的保护(安全)接地系统可以重复接地。 6.5 控制室浪涌防护器的接地连接 6.5.1 浪涌防护器的接地基本原理 浪涌防护器的接地基本原理图见图 6.5.1 。 浪涌保护器 被保护设备 信号 浪涌电流泄放通路 仪表工作接地 图 6.5.1 浪涌防护器的接地基本原理图 6.5.2 浪涌防护器的机柜内接地连接 浪涌防护器机柜内接地连接应采用图 6.5.2 的方式。 图中控制系统机柜是与浪涌防护器机柜的相关机柜。凡控制系统机柜的信号线路中设置浪涌防护器的,即与浪涌防护器机柜有线路联系的机柜,均为浪涌防护器机柜的相关机柜。 当机柜数量较少时,应采用控制系统机柜的工作接地汇流条与浪涌防护器机柜的工作接地汇流条直接连接的方式。连接路径应为直线,连接导线长度不宜大于 3m 。 浪涌保护器 安全栅 总接地排 信号线 电气接地系统 机柜 工作接地汇流条 直流电源 + - 保护接地汇流条 内屏蔽 机柜 直流电源 + - 工作接地汇流条 保护接地汇流条 仪表及控制系统 图 6.5.2 浪涌防护器机柜内的接地基本原理图 6.5.3 浪涌防护器的机柜间接地连接 浪涌防护器机柜间的接地连接应采用图 6.5.3 的方式。 控制系统机柜与浪涌防护器机柜的间距不应大于 3m 。 控制系统各机柜与所连接的分组接地排的间距不应大于 3m 。 浪涌防护器机柜与所连接的分组接地排的间距宜为 0.5m ,最大间距不应大于 3m 。 机柜数量较多时,应采用分组连接的方式。同一信号回路的浪涌防护器和信号处理仪表应在同一分组。每一分组的接地连接都应采用图 6.5.3 的方式。 机柜接地汇流条的串接数量不应大于 3 个。 浪涌防护器机柜与所连接的分组接地排的连接导线路径应为直线,连接导线长度不宜大于 3m 。 图 6.5.3 浪涌防护器机柜间的接地基本原理图 6.5.4 浪涌防护器的接地汇流条 控制室内安装的浪涌防护器应采用导轨汇流型的浪涌防护器。浪涌防护器应安装在金属导轨上,并应以此导轨作为接地汇流条。 对非金属导轨安装的,或不以金属导轨作接地汇流条的安装方式,应设置浪涌防护器汇流条。 汇流条、接地排之间的连线应采用两根并行连线。 6.6 接地连接导体及导线 6.6.1 连接导体 与金属设备、框架等电位连接、控制室内的等电位连接应采用截面积为 4 mm × 40mm (厚×宽)的热浸锌扁钢(或不锈钢)作为连接导体。 可以利用铜、钢、铝等金属导体,例如:管道、钢结构、钢板、围栏等作接地连接导体。对于相同的截面积,宜采用扁平形状或管状的导体。 6.6.2 连接导线 接地连接导线应采用绝缘多股铜芯电缆或电线。 单体仪表的接地线截面积为: 2.5mm 2 ; 机柜间的接地干线截面积为: 4 mm 2 ~ 16 mm 2 ; 连接总接地板的接地干线截面积为: 10 mm 2 ~ 25 mm 2 。 连接室外接地装置的连接导体应采用缠绕防腐绝缘带的截面积为 4 mm × 40mm (厚×宽)的热浸锌扁钢(也可采用不锈钢或铜材),也可以采用截面积为 50 mm 2 ~ 100 mm 2 的绝缘多股铜芯电缆。 所有接地连接导线的外表面颜色应为黄绿相间。 6.6.3 连接路径 用于雷电电流泄放的连接导体、电线、电缆应尽可能短,宜采用直线路径敷设。不得保留多余导线或将导线盘成环状。 汇流条、接地排之间的连接宜采用并联导体连接,如:间隔一定距离并行连接的多根电缆。 所有各类接地线、接地连接导体的敷设均应避免可能产生机械损伤的路径。 6.6.4 连接方式 接地连接导线应采用机械连接方法,实现可靠、良好的压接。应采用镀锡铜连接片压接,并应采用带有防松垫片的镀锌钢螺栓压接固定。 接地连接导体(热浸锌扁钢、不锈钢、铜材)之间的连接、接地连接导体与其他钢材的连接应采用焊接的方式,至少应有两条焊缝,每条焊缝的焊接长度应大于 80mm 。焊接部位要做防腐处理。 引向室外接地装置的连接导体或接地干线应穿绝缘管敷设,或采用防腐绝缘带(如:聚氯乙烯带)缠绕覆盖,直到与接地体的连接点。 6.7 接地标志 控制室内的仪表工作接地排、保护接地排、分组接地排、总接地排应设在易于施工、检查和维护的位置,并应设置明显标志。 接地干线及引向室外接地装置的连接导体应设置明显的标志。 通向室外接地装置的连接点或与电气接地的连接点应设置明显的标志。 7 控制室仪表系统的防雷 7.1 控制室仪表的屏蔽 实施防雷工程的控制室仪表应装于钢板材料的全封闭机柜或仪表箱内。机柜(或仪表箱)的各部分应电气连续,机柜的门、顶、底等活动部件应采用截面积为 4 mm 2 绝缘多股铜芯电线或其他有效的方式进行导电连接。机柜内应装有与机柜本体相连接的保护接地汇流条。 7.2 机柜或仪表箱的接地 装有浪涌防护器的仪表系统机柜(或仪表箱)或相关机柜的各接地汇流条(或单体仪表的接地端子)应按本规定第 6.5 条和第 10.3 条的规定接地。 不安装浪涌防护器的仪表系统机柜(或仪表箱)(非相关机柜)的工作接地汇流条、保护接地汇流条(或单体仪表的接地端子)应分别与工作接地排、保护接地排相连接,然后接到总接地排。 7.3 电缆进入室内的方式 仪表电缆架空进、出建筑物时,应采用穿钢管或钢制封闭电缆槽的方式敷设。 仪表电缆采用埋地敷设方式进、出建筑物时,在室外穿钢管或电缆槽的埋地长度应大于 15m 。 钢管与电缆槽进入建筑物处应按第 6.3.3 条的规定接地。 7.4 室内浪涌防护器 室内仪表控制系统应按第 8 章的规定设置浪涌防护器。 仪表电缆进入控制室后,应首先接到浪涌防护器,然后再接后续仪表及控制系统。 浪涌防护器应安装在控制室机柜内。 7.5 浪涌防护器的接地 安装在控制室机柜内的浪涌防护器应按第 6.5 条、第 7.6 条和第 10.3 条的规定实施接地连接。 采用导线连接方式的浪涌防护器的两端连线总长度不应大于 0.5m 。 所有接在电线、电缆通路上的导线连接方式的浪涌防护器都应采用尽可能短的连线接在防雷工程的接地排(接地端子)上。 所有接在被保护设备电路上的浪涌防护器都应采用尽可能短的连线接在金属机架上或防雷工程的接地排(接地端子)上。 浪涌防护器的接地连线应为截面积 2.5mm 2 的多股绞合或编织绝缘铜线。 7.6 非本安系统的接地连接 图 7.6 为浪涌防护器在非本安系统机柜安装的接地原理图,浪涌防护器通过 DIN 导轨(导流条)接地。也可以通过其他汇流条可靠的接地。 浪涌保护器 所保护的系统 机柜 u 汇流导轨 总接地排 配电柜 信号线 电气接地系统 泄放电流 机柜 工作接地汇流条 保护接地汇流条 图 8.6 非本安系统接地原理图 7.7 本安系统的接地连接 本安系统接地应按本规定第 10.3 条的规定实施接地连接。 机柜的仪表工作接地汇流条与浪涌防护器的汇流导轨相连接,使仪表工作接地汇流条与浪涌防护器汇流导轨的电位相等。 7.8 接地系统连接导线 浪涌防护器的接地汇流导轨应连接到总接地排。 浪涌防护器汇流导轨与总接地排的连接应使用截面积为 10 ~ 16mm 2 的绝缘多股铜芯导线。 连接电阻值不应超过 0.5Ω 。 浪涌防护器汇流导轨与机柜工作接地条的连接应使用截面积为 4 ~ 6mm 2 的绝缘多股铜芯导线。 接地连接应使用可靠导电、牢固连接的连接部件。 8 浪涌防护器的设置 8.1 浪涌防护器的设置原则 现场测量仪表损坏所造成的综合经济损失小于 10 万元的,现场测量仪表端可不设置浪涌防护器; 控制室仪表或信号处理仪表损坏所造成的综合经济损失小于 10 万元的,控制室仪表可不设置浪涌防护器。 现场测量仪表设置浪涌防护器的信号回路,在控制室内的仪表也应设置浪涌防护器。 8.2 浪涌防护器的设置方案 8.2.1 应用防护距离 浪涌防护器的应用防护距离是室外任意两仪表或设备间的直线距离。 当信号电缆在地面以上敷设的水平距离大于 100m 或垂直距离大于 10m 时,现场测量仪表和控制室仪表两端应设置浪涌防护器。 8.2.2 设置 浪涌防护器的仪表 1 )安全仪表系统两端都应设置浪涌防护器; 2 )变送器现场端和控制室端应设置浪涌防护器; 3 )电气转换器、 电气阀门定位器 、电磁阀等现场电信号执行器类仪表和控制室仪表两端都应设置浪涌防护器; 4 )热电阻现场端和控制室端应设置浪涌防护器; 5 )电子开关现场端和控制室端应设置浪涌防护器; 8.2.3 不设置 浪涌防护器的仪表 在第 8.2.1 条的条件成立的情况 中: 1 )热电偶现场端可不设置浪涌防护器; 2 )触点开关现场端不应设置浪涌防护器; 3 )配电间及电气控制室来的机泵信号可不设置浪涌防护器。 8.3 浪涌防护器的类型 浪涌防护器的选型应根据防护目的、信号类型、安装地点、安装方式确定。 标称供电电压为 24VDC 的两线制、三线制、四线制的 4~20mA 信号仪表,回路直流电源线属于信号供电,应为信号仪表类型,不属于直流电源类,应按信号仪表配备浪涌防护器。 直流电源装置属于直流电源类,应按直流电源配备浪涌防护器。 交流供电四线制仪表的交流供电应为交流电源类,应按交流电源配备浪涌防护器。 不应采用多信号通道的浪涌防护器。 正确选择的浪涌防护器无论用于防护交流电源系统、信号数据系统,(例如:现场总线、 4 ~ 20mA 、电信电话及网络通信等),都不应影响和改变应用系统的特性和可靠性。 8.4 信号线路浪涌防护器的参数 8.4.1 最大持续运行电压 Uc 最大持续运行电压 Uc 即最大工作信号电压( Working Voltage ),为浪涌防护器长期工作的最大信号电压有效值或直流电压,也称浪涌防护器的额定电压。这也是在额定漏电流条件的线间或线与地之间的不影响其所在电路的正常工作的最大电压。 对于 24V 直流供电仪表,由于直流电源电压及负载变化等因素,最大信号电压的数值为: 30 ~ 36V DC ,因此 ,最大持续运行电压为: ≥ 36 V 。 8.4.2 最大信号电流 Ic 最大信号电流( Working Current )是浪涌防护器所在线路的最大工作信号电流。 对于两线制、三线制、四线制的 4~20mA 信号仪表(包括 HART 通信信号),最大信号电流的数值为:≥ 150mA 。 对于 24V 直流供电线路,如电磁阀、超声波仪表、 可燃气体报警器 等仪表,最大信号电流的数值为:≥ 600mA 。 8.4.3 标称放电电流 In 标称放电电流 In 即最大通过浪涌电流( Max. Anti-surge Current Capacity ) kA ( 8/20μs ),是指浪涌防护器在通过 6kV/3kA 8/20 μs 标准实验波形电流时,浪涌电流的最大泄放能力。对信号仪表来说,大于 1kA 即可满足一般防护要求。标准选用为 5kA 、 10kA 等。 8.4.4 电压保护水平 Up 电压保护水平 Up 是指浪涌防护器在通过 8/20μs 标准实验波形,泄放标称浪涌电流时,在浪涌防护器后所呈现的最大电压峰值,即残余的电压,也称限制电压。对 24VDC 工作电压的仪表,浪涌防护器的电压保护水平应为 60V 。 限制电压是浪涌防护器在释放浪涌电流时的钳制电压值,也称为通过电压值。这是在 6kV/3kA 8/20μs 浪涌波形发生器或其他规定的电压电流进行输入实验时,输出端的电压峰值。也就是所限制浪涌电压的安全数值。 选择适用的浪涌防护器的限制电压值不应太高,一般在所防护的设备的工作电压或信号电压的两倍左右。 8.4.5 响应时间 响应时间是标准实验波形电压开始作用于浪涌防护器的时刻到浪涌防护器实际导通放电时刻之间的延迟时间。 信号类浪涌防护器的 响应时间应≤ 5ns 。 8.4.6 工作频率 工作频率带宽( Working Bandwidth )是连接浪涌防护器的线路在正常工作时的最高工作频率。对于仪表信号,包括“智能”仪表,工作频率为 1~20kHz ,通常可以不填写。 8.5 现场仪表的浪涌防护器 8.5.1 现场仪表浪涌防护器的配置原则 应根据 8.1 和 8.2 规定的原则设置现场仪表的浪涌防护器。 用于隔爆型现场仪表的浪涌防护器不应改变仪表本体的隔爆结构。 隔爆型的浪涌防护器应取得我国相关认证机构的防爆合格证。 本质安全区域的现场仪表的浪涌防护器应符合第 10 章的规定。 8.5.2 现场仪表浪涌防护器的形式 现场仪表宜采用装配式浪涌防护器,也可以采用内置集成式浪涌防护器或通用式浪涌防护器。 8.5.3 现场仪表浪涌防护器的参数 现场仪表的浪涌防护器的参数应根据防护特点和需要选择。 8.6 交流电源线路的防护 8.6.1 供电线路防护 仪表供电线路包括各类控制室、机柜室、现场机柜以及由电气配电的交流用电仪表。 由电气配电的交流电源线路防雷设计应由电气专业按电气专业的标准规范实施。 8.6.2 交流电源线路浪涌防护器的选择 交流电源线路浪涌防护器应按照电气专业的有关标准规范选择。 8.6.3 交流电源线路的浪涌防护器 在需要设置交流电源线路浪涌防护器的场合,应按下列规则配置: 配备不间断电源设备( UPS )的,应 由电气专业 在不间断电源设备的输入侧配备和安装交流电源线路浪涌防护器。 没有不间断电源设备( UPS )的,应 由电气专业 在电气配电柜输入侧配备和安装交流电源线路浪涌防护器。 电气配电柜输出的供电线路经过室外的敷设距离大于 100m 的场合,应在仪表控制室内的仪表配电柜输入侧安装交流电源线路浪涌防护器。 8.7 通信设备的浪涌防护器 8.7.1 通信设备防护 本规定规定的仪表系统雷电防护方法同样适用于仪表系统中通信设备的防护。 8.7.2 通信设备浪涌防护器的使用范围 本规定中通信线路是指仪表系统中连接控制网络、一般串行接口、并行接口等的通信设备。 对需要防雷的通信设备应设置浪涌防护器。 通信线路电缆的屏蔽、接地、布线、敷设应按本规定仪表信号电缆的方法和规定实施。 8.7.3 通信设备浪涌防护器的设置 当通信线路电缆在地面以上敷设的水平距离大于 100m 或垂直距离大于 10m 时,通信线路两端应设置浪涌防护器。 中心控制室与现场机柜室、现场控制室及其他控制室之间的控制网络应采用光缆,两端均不设置浪涌防护器。 9 现场仪表的防雷方法 9.1 现场仪表的防护 现场仪表的浪涌防护应采用屏蔽、接地及安装浪涌防护器的方法。 现场仪表的金属外壳、金属保护箱应为全封闭式。 需要进行雷电防护的非金属外壳的仪表应装在钢(铁)板材质的仪表保护箱内。 现场仪表应避免成为接闪设备。 当现场仪表的安装位置有可能使其形成接闪物体,又无法移位时(例如:油罐顶部等),应将仪表装进全封闭钢(铁)板材质的仪表保护箱,箱体应按第 9.2 条 接地。 9.2 现场仪表的接地 现场仪表的金属外壳、保护箱、接线箱及机柜的金属外壳应就近接地或与接地的金属体相连接。 现场仪表金属外壳可以通过金属安装支架或金属设备自然接地。 金属设备、容器、塔器和操作平台上的现场仪表应与设备和操作平台进行等电位连接。 位于 1 区爆炸危险场所的仪表及金属支架,应防止出现连接间隙,避免雷电电流引起火花。 9.3 现场仪表的浪涌防护器 现场仪表浪涌防护器的设置见本规定 8.5 条。 9.4 浪涌防护器的现场安装 装配式浪涌防护器应安装在现场仪表本体上。 当装配式浪涌防护器不能安装在现场仪表本体,或采用通用式浪涌防护器时,必须将浪涌防护器安装在仪表保护箱、接线箱或专设的防护箱内。 安装浪涌防护器的仪表保护箱、接线箱或专设的防护箱,必须符合安装地点的防护、防爆等级。 安装浪涌防护器的接线箱、保护箱应与被保护仪表尽可能接近。 分离安装的浪涌防护器与被保护仪表之间的电缆应穿钢管敷设。安装浪涌防护器的接线箱、保护箱、钢管及保护仪表应进行等电位连接及接地。 9.5 现场仪表浪涌防护器的接线 装配式浪涌防护器的接线应尽可能短,浪涌防护器两端接线的总长度不应大于 0.5m 。 现场仪表的浪涌防护器的接地端子应与仪表外壳的接地端子相连接。 分离安装的浪涌防护器与被保护仪表之间的接线应尽可能短,路径应为直线,应尽量避免弯曲线路。接线长度不得超过 5m ,并应就近接地。 10 本质安全系统的防雷 10.1 本安型浪涌防护器 10.1.1 本安电路的浪涌防护器 用于爆炸危险环境的本质安全系统的浪涌防护器,应通过国家或国际测试机构,取得相关危险区域的本质安全认证。 用于本安电路的浪涌防护器必须满足本安设备的设计和制造标准。 10.1.2 浪涌防护器的本质安全认证 浪涌防护器的本质安全认证仅涉及浪涌防护器是否为本质安全仪表。 安装在安全场所的浪涌防护器不需要本安关联仪表的认证(联合认证)。 装有浪涌防护器的电路在不受雷电浪涌影响时,电路应是本质安全的。 10.1.3 浪涌防护器的作用 无论是否本安型,浪涌防护器的作用是防护雷电浪涌对仪表的冲击,消除或减少雷电浪涌对仪表造成的损坏。 浪涌防护器不是本安系统的安全栅,二者不能互相代替。 10.2 本安电路中浪涌防护器的设置 10.2.1 控制室内浪涌防护器 在本安回路中的安全区域内(控制室内或现场机柜内),保护室内控制系统的浪涌防护器应安装在电缆进入控制室内或现场机柜内,连接安全栅之前。 浪涌防护器的安装应符合第 6.5.4 条的规定。 在安全区,浪涌防护器和安全栅可分别安装在不同机柜内,也可在同一机柜内安装,但不应安装在同一个导轨上。 机柜内与安全区关联和与危险区关联的电缆(及电线)应分开布线和敷设。 10.2.2 本安型现场仪表的浪涌防护器 现场本安仪表宜采用专用于装在现场仪表本体上的浪涌防护器,也可以使用带有内部集成浪涌防护器的现场本安仪表。 在危险区,现场仪表的浪涌防护器应符合第 9.4 条的规定。 10.3 本安系统的接地连接 10.3.1 基本规则 本安系统的接地设计应符合 SH/T3081-2003 《石油化工仪表接地设计规范》及本规定。 10.3.2 隔离式安全栅的接地系统 隔离式安全栅通常不需要专门的接地连接,一般的仪表接地系统即可满足要求。 10.3.3 齐纳式安全栅的接地系统 齐纳式安全栅的接地导流条必须连接到电气系统的接地端或等电位系统(应使用不小于 4mm 2 截面积的导线),整个连接电阻不应大于 1Ω 。 设置浪涌防护器的接地系统时,应符合齐纳式安全栅的接地连接规则。 浪涌防护器的接地系统与齐纳式安全栅的接地系统,在直流电路上的连接结构是一致的。设置齐纳式安全栅的接地系统应同时兼顾浪涌防护器的接地。 浪涌防护器应采用与安全栅并排安装的方式,见图 10.3.3 。 图中安全栅和浪涌防护器通过 DIN 导轨(导流条)接地。也可以通过其他汇流条可靠接地。 浪涌保护器 安全栅 总接地排 信号线 电气接地系统 机柜 工作接地汇流条 直流电源 + - 保护接地汇流条 内屏蔽 机柜 直流电源 + - 工作接地汇流条 保护接地汇流条 仪表及控制系统 泄放电流 汇流导轨 汇流导轨 图 10.3.3 齐纳式安全栅本安系统接地原理图 本安接地汇流导轨与浪涌防护器的接地汇流导轨相连接,使本质安全接地与浪涌防护器的接地电位相等。 浪涌防护器的接地汇流导轨应连接到总接地排。 10.3.4 接地系统连接 导线 浪涌防护器汇流导轨与总接地排的连接应使用截面积为 6 ~ 10mm 2 的多股铜芯导线。 连接电阻值不应超过 0.5Ω 。 浪涌防护器汇流导轨与安全栅汇流导轨的连接、安全栅汇流导轨与机柜工作接地汇流条的连接应使用截面积为 4 ~ 6mm 2 的多股铜芯导线。 从安全栅汇流导轨经浪涌防护器的接地汇流导轨、总接地排到 N 点的连接电阻为整个本安连接电阻,连接电阻值不应超过 1Ω 。 11 电缆的敷设和屏蔽 11.1 电缆的敷设 11.1.1 穿管敷设 现场仪表的接线应穿钢管敷设,不应采用绝缘材料管。钢管与仪表间、钢管之间、钢管与电缆槽之间应有良好的电气连接。 铠装电缆可以不穿钢管敷设。 11.1.2 仪表电缆槽 仪表电缆槽应采用封闭钢板结构。槽体和所有金属部件应全程电气连续。 11.1.3 电缆 敷设路径 电缆与避雷引下线交叉敷设 的间距 应大于 2m ;与之平行敷设 的间距 应大于 3m 。当无法满足敷设间距时,应对电缆进行穿钢管屏蔽,屏蔽钢管应在两端接地。 当电缆穿金属保护管或在封闭金属电缆槽内敷设时,上述距离可以减半。 线缆的走向应尽量减少由线缆自身形成的感应环路面积。 11.2 电缆的屏蔽 11.2.1 电缆屏蔽方式 凡室外敷设的电缆(包括信号电缆、通信电缆和电源电缆),应采用屏蔽电缆全程穿钢管或封闭金属电缆槽的方式敷设。 当采用金属铠装屏蔽电缆或采用互相绝缘的双层屏蔽电缆时,可以不采用穿钢管或封闭金属电缆槽的方式敷设。 11.2.2 电缆外屏蔽层 外屏蔽层可利用: 1 )双层总屏蔽电缆或分屏蔽加总屏蔽电缆的总屏蔽层; 2 )金属铠装屏蔽电缆的铠装层; 3 )电缆敷设的金属槽、金属保护管等防护层。 屏蔽层应全程电气导通。 金属电缆槽和金属保护管应全程封闭。 11.2.3 电缆内屏蔽层 内屏蔽层可利用: 1 )双层总屏蔽电缆的内屏蔽层; 2 )分屏蔽加总屏蔽电缆的内屏蔽层; 3 )金属铠装屏蔽电缆的内屏蔽层; 4 )全程封闭 穿金属保护管的 屏蔽电缆的屏蔽层。 11.3 电缆屏蔽的接地 11.3.1 接地方式 外屏蔽层应至少在两端接地,内屏蔽层在一端接地。 信号屏蔽电缆的内屏蔽层接地应为单点接地,应根据信号源和接收仪表的不同情况采用不同接法。当信号源接地时,信号屏蔽电缆的屏蔽层应在信号源端接地,否则,信号屏蔽电缆的屏蔽层应在信号接收仪表一侧接地。 11.3.2 接地的连续 电缆槽、保护管应全程电气连续,连接处应采用两端压接镀锡铜连接片的聚氯乙烯绝缘多股铜线跨接,铜线截面积应不小于 4mm 2 。应采用镀锌钢螺栓压接,并应带有防松垫片。 镀锌电缆槽可以直接压接,电缆槽连接板应采用至少两组镀锌钢螺栓压接固定,并应带有防松垫片。 电缆保护管 可以采用镀锌钢制管件直接连接。管卡应采用带有防松垫片的镀锌钢螺栓压接固定。 与等电位连接导体、接地连接点的连接应采用两端压接镀锡铜连接片的聚氯乙烯绝缘多股铜线跨接,铜线截面积应不小于 4mm 2 。压接固定应采用带有防松垫片的镀锌钢螺栓。 如果电缆路径中通过接线箱续接或分支,则外屏蔽层应在接线箱内连接并与接线箱的箱体连接。接线箱的箱体应就近接地。 对非金属接线箱,则外屏蔽层应在接线箱内连接并应就近接地。 电缆的内屏蔽层应在接线箱内连接并与其它导体绝缘。 电缆的内、外屏蔽层在接线箱内的连接应采用端子连接的方式。不同的屏蔽层应分别连接,不应混接。 采用金属软管的场合,若不能确定该金属软管实现永久、牢固、可靠、稳定的导电连接时,应采用导线连接。 图 11.3.2 为铠装屏蔽电缆接线箱内连接。 图 11.3.2 铠装屏蔽电缆接线箱内连接 11.3.3 重复接地 敷设电缆的 钢管、电缆槽 两端 应就近接地, 或与接地的金属设备、 结构、框架进行电气连接。 电缆槽等 的长度大于 20m 时,应进行多点重复接地,接地点间距应小于 20m 。 仪表信号电缆槽及穿线保护钢管在进入建筑物处的室外应与电气专业的接地设施连接,进入室内还应与单独设置的接地排连接。 当采用铠装屏蔽电缆时, 铠装电缆的铠装金属应在现场端接地, 进入室内还应与单独设置的接地排连接 。接地连接应采用铠装 接地接头。 当采用双层屏蔽电缆时, 电缆的外屏蔽层应在现场端接地, 进入室内还应与单独设置的接地排连接 。 11.4 备用电缆及电缆备用芯 备用电缆不应接地。 电缆的备用芯不应接地。 备用芯线宜在电缆终端处进行绝缘处理。 光缆终端的所有金属部件应在控制室内的终端处进行绝缘处理。 11.5 信号电缆的形式 仪表信号电缆宜采用双绞线芯对。 查看更多 0个回答 . 1人已关注
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简介
职业:宁波大通永维机电工程有限公司 - 化工研发
学校:山东电力高等专科学校 - 化环系
地区:黑龙江省
个人简介:爱情需要合理的内容,正像熊熊烈火要油来维持一样;爱情是两个相似的天性在无限感觉中的和谐的交融。查看更多
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