工程内容是交叉的 – 凡涉及到这两类工程的，均应执行相应的专业规范，均不在规范的规定范围
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石油化工仪表系统防雷工程设计规范—概述
z 分清工程范围 z 分清专业范围 z 分清标准规定范围 z 避免重复规定 z 避免争论中的问题 z 规定具体的工程实施方法 z 针对石油化工行业特点 z 采用专业规范的语言、词汇
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石油化工仪表系统防雷工程设计规范
z 1 概述 z 2 防雷工程设置原则 z 3 雷电防护等级 z 4 雷电防护的经济性与合理性 z 5 仪表系统防雷工程方法 z 6 等电位接地系统的设计 z 7 控制室仪表系统的防雷 z 8 电涌防护器的设置 z 9 现场仪表的防雷 z 10 本质安全系统的防雷 z 11 电缆的敷设和屏蔽 z 12 现场总线系统的防雷
雷电防护等级也由当局确定 z 防雷工程与防爆工程、安全工程是一样的，都是防灾减灾工程 z 同样有一个认识过程、适应过程和认同过程，灾害过后采取相应的措施
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z 防雷工程：防灾收效高，收益投资比高，投资比例和数值低 z 认识水平、防灾减灾水平、经济发展水平、精细运行程度
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石油化工仪表系统防雷工程—仪表防雷工程特点
情况、地理环境、建（构）筑物形式等因素 z 确定实施仪表防雷工程，应根据地区雷害程度、装置运行的承受能力以及投资
情况综合决策 z 注意：年平均雷暴日不能表达雷电强度的大小，也难于确定雷击次数和频率 z 鉴于石油化工工厂的情况和仪表系统雷电防护工程设计的特点，归纳并统一了
雷电防护工程方法，没有用到雷电防护区的划分
z 宗旨
– 编制一篇明确、实际、可遵循、实用的工程设计规范
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石油化工仪表系统防雷工程设计规范—概述
z 有关防雷的设计标准规范
– 目前国内还没有相同标准，也没有可以采用的同类国际标准。规范的编写参考了国 际和国内其他行业相关标准和规范
– GB50057《建筑物防雷设计规范》 – GB50343《建筑物电子信息系统防雷设计规范》
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石油化工仪表系统防雷工程设计规范—概述
z 名称
– 石油化工仪表系统防雷工程设计规范
z 立项
– 根据中国石化工程建设公司的建议 – 中国石油化工集团公司工程建设部、中国石油化工集团公司自控设计技术
中心站立项 – 中国石化工程建设公司组织并主编
z 编制
– 主编单位：中国石化工程建设公司 – 参编单位：浙江中控技术有限公司
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防雷工程的设计原则
z 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
z 石油化工仪表系统雷电防护等级分为三个等级
– 防雷等级为一级的区域和控制室应实施仪表系统防雷工程 – 防雷等级为二级的区域和控制室宜实施仪表系统防雷工程 – 防雷等级为三级的区域和控制室可实施仪表系统防雷工程
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石油化工仪表系统防雷工程设计规范
z 《规范》共分为12章 z 1 范围 z 2 术语 z 3 雷电防护等级 z 4 控制室建筑物防雷设计 z 5 仪表系统防雷工程方法 z 6 等电位接地系统的设计 z 7 控制室仪表系统的防雷 z 8 电涌防护器的设置 z 9 现场仪表的防雷 z 10 本质安全系统的防雷 z 11 电缆的敷设和屏蔽 z 12 现场总线系统的防雷
z 仪表及控制系统及关联设备的防雷 z 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 z 适用于石油化工应用中，国内产品的国外用户（如果用户没有提供相应的防雷规范），也适用于从国
外引进的仪表系统 z 不适用于石油化工企业中的工业电视监控系统和自动火灾报警系统。 z 本石油化工仪表及自动控制系统的防雷工程规范，填补了目前国内其他相关规范一部分没有涉及和规
z 规范的编制和引用原则
– 对已有的标准规范，规范均不再重复规定，应执行相应的专业规范 – 仪表系统雷电防护工程（简称防雷工程）是一项综合工程，特别是电气系统的防雷
工程（包括等电位和接地工程）对仪表系统的雷电防护工程特别重要 – 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实施的，有些
定的范围 z 规定了基金会现场总线FF和Profibus PA两种现场总线的防雷
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石油化工仪表系统防雷工程设计规范—概述
z 规范的行文
– 简明、实用为宗旨，明确基本概念，编制便于执行的工程设计规定 – 没有论证和论述雷电防护理论，也没有过多地说明所规定的设计方法的根据 – 力图避免涉及有争议的理论及方法，对于无法回避的问题，仅规定了通用的、可行
– 燃烧控制
------工业炉安全工程
– 机械事故控制
------机械运行安全工程
– 危险化学品泄漏
------化学品安全工程
– 施工事故控制
------施工安全
z 自动保护、减灾设施、规章制度、培训教育、事故处理、应急预案
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控制室建筑物防直击雷的设计
z 控制室建筑物防直击雷装置由建筑专业和电气专业按GB50057《建筑物防雷设 计规范》及电气专业有关规范进行设计
z 可按下述两种方法进行分级
– 雷击风险评估法 综合分级法：按社会和经济重要程度以及当地年平均雷暴日确定防护等级
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石油化工仪表系统防雷工程设计规范
z 1 概述 z 2 防雷工程设置原则 z 3 雷电防护等级 z 4 雷电防护的经济性与合理性 z 5 仪表系统防雷工程方法 z 6 等电位接地系统的设计 z 7 控制室仪表系统的防雷 z 8 电涌防护器的设置 z 9 现场仪表的防雷 z 10 本质安全系统的防雷 z 11 电缆的敷设和屏蔽 z 12 现场总线系统的防雷
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雷电防护的必要性和经济合理性
z 采用雷电防护等级确定防雷工程的必要性和经济的合理性 z 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
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z 雷电防护的必要性
– 当雷电风险之和大于可容忍风险时，应当采取防雷措施，使风险降低到小 于可容忍风险的程度
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3 雷电防护等级
z 系统的重要程度分类 z 被保护系统的社会、经济和安全的重要程度的参考分类见下表。具备三项评价
因素之一，即属于该分类 z 系统的社会、经济和安全的重要程度参考分类
社会、经济和安全 重要程度分类 安全等级的评价
第一类
SIL 3级
第二类
SIL 2级
第三类
SIL 1级
– 雷电防护包括接闪器（截闪器）、引下线、分流、接地装置和控制室的屏蔽等
z 控制室建筑物属于石油化工工厂的重要核心建筑之一，对安全程度要求较高 z 按GB50057最高类别--第一类防雷建筑物，采用防雷网的方式，不设避雷针
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石油化工仪表系统防雷工程设计规范—概述
z 范围
– 仪表系统防雷工程的设计方法 – 雷电防护分级 – 易燃易爆危险环境中现场仪表的防雷 – 等电位接地系统的设计 – 电涌防护器的选择 – 电缆的屏蔽和敷设 – 以及现场总线系统的防雷等内容
z 适用于石油化工企业新建及扩建项目的仪表及自动控制系统、现场仪表和控制室类仪表及控制系统的 防雷工程
的工程方法 – 注重操作和执行
z 由于仪表系统防雷工程设计方法的复杂，对于交错条款的分布和规定（例如： 接地连接、电涌防护器的设置、电缆的屏蔽等），统一集中在某一章节或分散 在各章节分别规定的方式各有利弊
z 统一集中在某一章节的编制体系便于综观整体概念，易于比较，但不利于应用 z 分散在各章节分别规定的方式易于阅读和理解，利于应用，但略显杂乱和重复 z 采用相对集中，适当分散的编写方式
z 雷电防护的经济合理性
– 当采取防护措施后仍然存在的经济损失+雷电防护投资<未采取防护措施的 经济损失时，雷电防护措施的经济是合理的
z 具体计算时多采用平均受雷次数和设备及人员耐受程度来评价
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雷电防护的必要性和经济合理性
z 雷击事件是自然界的非重复性随机事件，对于某一局部区域（例如：某一工厂 区）的年雷击次数和雷击强度的分布是没有规律和数学模型的
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石油化工仪表系统防雷工程设计
Design for instrument system lightning surge protection in petrochemical industry 叶向东 中国石化工程建设公司
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石油化工仪表系统防雷工程设计规范
z 1 概述 z 2 防雷工程设置原则 z 3 雷电防护等级--雷电防护的经济性与合理性 z 4 控制室建筑物防雷设计 z 5 仪表系统防雷工程方法 z 6 等电位接地系统的设计 z 7 控制室仪表系统的防雷 z 8 电涌防护器的设置 z 9 现场仪表的防雷 z 10 本质安全系统的防雷 z 11 电缆的敷设和屏蔽 z 12 现场总线系统的防雷
评价因素之一 事故可能伤亡人数 超过3人 1～3人 无
事故可能综合经济损失 超过1000万元 200～1000万元 50～200万元
z 注：SIL为安全等级
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3 雷电防护等级
z 仪表系统雷电防护分为三个等级。防雷工程应按照雷电防护等级设置 z 用被保护系统的重要程度结合当地年平均雷暴日数量（综合评估法）分级 z 定性评估方法 z 综合评估法雷电防护等级表
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3 雷电防护等级
z 雷电防护等级
– 先根据被保护系统的社会、经济和安全的重要程度分类 – 再根据分类和雷电活动区分级