儀表控制系統(tǒng)的接地技術(shù)管理

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摘要：隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，在國內(nèi)已經(jīng)建成了多個大型石化基地，同時正在或計劃建設(shè)的大型石化工程項目不斷增加，其快速發(fā)展的自動化控制技術(shù)也得到了廣泛應(yīng)用，DCS集散控制系統(tǒng)充分實現(xiàn)了大型石化工廠的集中管理和分散控制功能，合理而又良好的接地系統(tǒng)是保證DCS分散控制系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的條件，本文就中海油惠州石化二期工程項目DCS系統(tǒng)接地工程的質(zhì)量控制管理展開探討。

關(guān)鍵詞：DCS系統(tǒng)；接地裝置；接地電阻

0前言

接地系統(tǒng)是否可靠是關(guān)系到DCS系統(tǒng)硬件設(shè)備正常運(yùn)行、確保生產(chǎn)裝置平穩(wěn)的關(guān)鍵因素，與儀表接地不同，DCS對接地電阻要求種類較多、阻值較低。DCS接地系統(tǒng)主網(wǎng)施工應(yīng)在土建施工中電氣配合下完成，各單元接地系統(tǒng)網(wǎng)要相互獨(dú)立。根據(jù)接地系統(tǒng)屬于隱蔽工程較多的特點(diǎn)，加強(qiáng)事前（方案確定、材料檢驗等）、事中（焊接、埋深和防腐等）、事后（檢測等）的全過程監(jiān)督管理，并且適時做好隱蔽記錄和現(xiàn)場核查工作。

1接地系統(tǒng)的分類

DCS系統(tǒng)接地主要有保護(hù)接地和工作接地。保護(hù)接地（也稱為安全接地）是為人身安全和電氣設(shè)備安全而設(shè)置的接地。儀表及控制系統(tǒng)的外露導(dǎo)電部分，正常時不帶電，在故障、損壞或非正常情況時可能帶危險電壓，對這樣的設(shè)備，均實施保護(hù)接地。工作接地，儀表及控制系統(tǒng)工作接地包括：儀表信號回路接地和屏蔽接地。接地系統(tǒng)一般采用聯(lián)合接地，由電氣專業(yè)提供總接地系統(tǒng)以及接地母排，儀表接地系統(tǒng)連接前，按設(shè)計文件要求測量其的接地電阻值，符合設(shè)計要求。

2接地系統(tǒng)的設(shè)計和材料

2.1接地系統(tǒng)圖

2.2接地設(shè)備和材料

接地材料主要有扁鋼、接地軟銅線、接地銅板（匯流排或母排）、接地極（角鋼）、以及接地電阻測量儀表等。接地極一般采用熱鍍鋅角鋼，規(guī)格L50×L50，L=2.5m，埋深-0.8m，間距不小于5m；接地主干線采用熱鍍鋅扁鋼-50mm×50mm，埋深0.8m。

2.3接地匯流排的要求

接地匯流排安裝于室內(nèi)0.3m的高度，位置在防靜電地板下方。根據(jù)機(jī)柜或操作臺的數(shù)量選擇不同規(guī)格的匯流銅排，其中部分成排較多安裝的機(jī)柜，其匯流排可以采用通長的鍍鋅扁鋼（或銅）。

3接地系統(tǒng)的實施

3.1施工技術(shù)要點(diǎn)

（1）控制室內(nèi)接地電纜敷設(shè)時按不同的等級要求進(jìn)行，要區(qū)別保護(hù)接地系統(tǒng)或工作接地系統(tǒng)，不能混淆。（2）系統(tǒng)機(jī)柜內(nèi)應(yīng)分別設(shè)置截面不小于25mm×6mm接地銅條，采用絕緣支架固定在機(jī)柜底部，作為系統(tǒng)保護(hù)接地和工作接地的匯流銅排。機(jī)柜內(nèi)部接地線根據(jù)接電線的長度不同，采用規(guī)格為2.5mm2或4mm2多股絞合銅芯絕緣電線，顏色采用綠、黃相間導(dǎo)線，機(jī)柜內(nèi)的兩類接地線分別接至其下方的接地母排上，再通過匯流銅排連接到接地干線。（3）現(xiàn)場敷設(shè)進(jìn)來的儀表電纜的屏蔽層必須作屏蔽接地，接地點(diǎn)要在控制室機(jī)柜側(cè)，現(xiàn)場電纜轉(zhuǎn)接箱內(nèi)的主電纜和分支電纜的屏蔽應(yīng)壓接并保持聯(lián)通，在現(xiàn)場儀表端的屏蔽層必須作絕緣包扎，確保斷開。（4）鎧裝電纜敷設(shè)完畢后，電纜鋼鎧必須在兩端接地，且接地要良好牢固，接地方式宜采用壓接。（5）現(xiàn)場儀表、保護(hù)管、橋架等的保護(hù)接地可以就近接入電氣接地網(wǎng)。（6）保護(hù)接地線選用黃/綠多股銅芯線將需要保護(hù)接地的設(shè)備與接地系統(tǒng)相連接，銅線截面積滿足設(shè)計及規(guī)范要求，線纜終端采用銅終端壓接法連接。（7）防靜電地板的支腿與接地線可以通過抱箍加螺絲固定，槽鋼基礎(chǔ)與儀表保護(hù)接地的連接宜采用焊接連接。（8）成排控制機(jī)柜基礎(chǔ)槽鋼前后各固定一根鍍鋅扁鋼（銅），作為儀表接地母排，正面為保護(hù)接地（SG），背面為工作接地（LG），儀表接地系統(tǒng)的SG和LG在接至電氣接地的母排之前禁止短接，其中工作接地應(yīng)采用絕緣支架固定在基礎(chǔ)槽鋼上。（9）儀表電纜槽盒在機(jī)柜室外的入口處附近與室外接地裝置連接。（10）鍍鋅扁鋼之間的連接均采用焊接方式，焊接部位都做好了防腐處理，其中埋地部分需刷瀝青漆。

3.2施工質(zhì)量管理

（1）做好工序的交接，土建（或電氣）專業(yè)的電氣接地網(wǎng)系統(tǒng)完成后，儀表接地系統(tǒng)接駁前，組織各方聯(lián)合檢查接地測試記錄和施工質(zhì)量，并做好接地電阻復(fù)查測量，接地電阻小于4Ω并滿足設(shè)計要求。（2）接地系統(tǒng)的安裝工作大部分屬于隱蔽工程，發(fā)揮監(jiān)理的作用，做好重要工序的交接檢查，并按照要求做好表格記錄，聯(lián)建人員現(xiàn)場共同簽字確認(rèn)。（3）施工前由監(jiān)理組織圖紙會審，以及施工方案審查，規(guī)劃好施工檢查的A、B、C三級控制點(diǎn)的數(shù)量和位置；施工班組做好技術(shù)交底。（4）嚴(yán)禁將保護(hù)接地和工作接地線混接，避免損壞設(shè)備影響測量準(zhǔn)確性。4DCS系統(tǒng)投用前的檢查DCS系統(tǒng)上電以前，必須確保系統(tǒng)地、安全地、屏蔽地已連接好，并符合DCS產(chǎn)品說明書中“接地規(guī)范”的要求。導(dǎo)線絕緣電阻檢查:使導(dǎo)線與設(shè)備斷開。用500V兆歐表進(jìn)行檢查，信號線路≥2MΩ、補(bǔ)償導(dǎo)線≥0.5MΩ、低于4V直流電壓線路≥0.1MΩ、系統(tǒng)電源帶電部分與外殼≥5MΩ。必須確保UPS電源、控制站220V交流電源、控制站5V、24V直流電源、操作站220V交流電源等均已連接好，并符合設(shè)計要求。辦理送電申請，組織各方對已經(jīng)完成的DCS系統(tǒng)設(shè)備的安裝接線工作全面檢查，實行逐級檢查逐級送電，所有的系統(tǒng)機(jī)柜模塊通道開關(guān)要全部斷開，在現(xiàn)場儀表安裝接線完成后聯(lián)合調(diào)試前共同確認(rèn)后逐個送電。各方在場見證送電過程（包括施工技術(shù)人員、監(jiān)理工程師、業(yè)主工程師、供應(yīng)商技術(shù)人員等），并做好記錄。

結(jié)語

事實證明接地系統(tǒng)設(shè)計完整性、實施過程的質(zhì)量控制，以及實施完成后在系統(tǒng)投用前的檢查和測試工作，是保證DCS控制系統(tǒng)正常運(yùn)行，確保生產(chǎn)工藝裝置平穩(wěn)運(yùn)行的保障。

參考文獻(xiàn)

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[3]SH/T3081—2003，石油化工儀表接地設(shè)計規(guī)范[S].

作者:趙光華 單位:中海油惠州石化有限公司