能源監(jiān)控施工問(wèn)題詳解

　　在探討安防監(jiān)控工程在每一類能源項(xiàng)目的施工問(wèn)題之前，我們必須先了解能源項(xiàng)目本身的共同特性，了解及掌握這些特性之后，才能知道能源行業(yè)的安防監(jiān)控系統(tǒng)可能面臨的問(wèn)題，而知道問(wèn)題所在，才能有完善的施工解決方案來(lái)克服。

　　能源項(xiàng)目的共同特性大致上都與所處地理環(huán)境有直接關(guān)系，首先我們看：

　　1.能源項(xiàng)目通常都處在偏僻或人煙較少的地方，例如海邊、河流上游、山區(qū)或沙漠等遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)的區(qū)域，這意味著安防監(jiān)控系統(tǒng)使用的環(huán)境不是常態(tài)環(huán)境，環(huán)境極端惡劣或良好都有可能，這是能源行業(yè)在建設(shè)方面的通性，更是任何能源項(xiàng)目工程都不可忽視的第一個(gè)問(wèn)題。

　　2.能源項(xiàng)目通常會(huì)面臨著不同于一般安防監(jiān)控項(xiàng)目的特殊施工要求，例如開(kāi)挖/埋管道或管線，架空管線、立桿固定或是焊接管路等，這也意味著成本方面較高。

　　3.能源項(xiàng)目通常存在對(duì)環(huán)境的污染以及對(duì)信號(hào)的干擾問(wèn)題，例如石化廠的化學(xué)物質(zhì)可能會(huì)腐蝕監(jiān)控系統(tǒng)，又如電廠本身就是一個(gè)電磁場(chǎng)，對(duì)于監(jiān)控系統(tǒng)的信號(hào)存在一定干擾，這表明能源項(xiàng)目本身的特性通常給安防監(jiān)控帶來(lái)一些意想不到的阻礙，意味著要做能源項(xiàng)目的監(jiān)控系統(tǒng)必須要加強(qiáng)對(duì)系統(tǒng)防護(hù)的認(rèn)知。

　　4.能源項(xiàng)目的覆蓋范圍大，通常大到整個(gè)山區(qū)、海岸范圍，監(jiān)控系統(tǒng)傳輸信號(hào)的方式與距離有其特色。

　　以上四個(gè)問(wèn)題表明：雖然水電、風(fēng)電、火電、石化等能源項(xiàng)目以不同的形式存在，很多施工細(xì)節(jié)都是相同的。本文以能源行業(yè)均會(huì)面臨的避雷與防爆問(wèn)題談?wù)勂浣鉀Q方案。

　　如何做好避雷工作

　　不管是在水力發(fā)電廠、火力發(fā)電廠或是風(fēng)電廠，甚至是石化或是核能發(fā)電廠，監(jiān)控系統(tǒng)為了滿足監(jiān)控覆蓋范圍大的需求，都會(huì)在某些制高點(diǎn)，或在空曠的區(qū)域架設(shè)攝像機(jī)，如此一來(lái)雷擊就形成無(wú)法避免的風(fēng)險(xiǎn)。

　　在能源行業(yè)安防監(jiān)控系統(tǒng)中一般有兩種避雷方式，一是接地，二是避雷。接地是用來(lái)保護(hù)人身、設(shè)備及供電安全的重要措施，是不可或缺的安保手段。而避雷則是依據(jù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝的環(huán)境與需求來(lái)決定，雖非絕對(duì)必要，但因接地與避雷本就是相互協(xié)作的機(jī)制，因此在能源行業(yè)安防監(jiān)控系統(tǒng)中的重要性不容忽視。

　　監(jiān)控前端接地與避雷措施

　　1.室外的攝像機(jī)應(yīng)架設(shè)避雷針，采用獨(dú)立接地管線以隔離監(jiān)控設(shè)備的電力與圖像信號(hào)，避免干擾電流、損傷線路。避雷針架設(shè)應(yīng)高于攝像機(jī)，由避雷針尖往下45-60度的虛擬立體圓椎體范圍內(nèi)，是攝像機(jī)的安全范圍，避雷針在安裝時(shí)，應(yīng)與固定攝像機(jī)的鋼構(gòu)絕緣隔離。

　　2.攝像機(jī)前端設(shè)備的接地在終端部分要集中在一個(gè)接地總線上，使整個(gè)監(jiān)控前端設(shè)備的接地達(dá)到無(wú)對(duì)地電位差的要求，否則可能使對(duì)地環(huán)路產(chǎn)生電位差而令設(shè)備燒毀。

　　3.室內(nèi)前端攝像機(jī)應(yīng)接地線到共享端的接地端子上，在前端設(shè)備的電源端加裝容量適合的無(wú)熔絲斷路器及漏電斷路開(kāi)關(guān)，同時(shí)在經(jīng)費(fèi)許可下加裝可耐3000KV的避雷子以避免被感應(yīng)雷或傳導(dǎo)雷損傷設(shè)備。

　　4.室外攝像機(jī)接地完工后，測(cè)試接地電阻小于10Ω以內(nèi)，接地棒安裝應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行三點(diǎn)式阻抗測(cè)試。

　　傳輸部分的接地與避雷

　　1.由于能源行業(yè)某些監(jiān)控信號(hào)傳輸距離很長(zhǎng)，耐電壓性低，容易被感應(yīng)雷及傳導(dǎo)雷電流入侵而損壞設(shè)備，為了將雷電流從信號(hào)傳輸線傳導(dǎo)入地，電纜都應(yīng)該加裝突波保護(hù)器，在設(shè)計(jì)圖像信號(hào)傳輸線纜時(shí)必須考慮信號(hào)的傳輸速率及電壓的平衡與接地，避免感應(yīng)雷入侵。

　　2.室外傳輸及纜線應(yīng)有良好的接地，接地電阻必須小于10Ω。

　　3.架空自持信號(hào)或電力纜線應(yīng)該將自持鋼纜在固定段以接地線接入大地。

　　4.控制信號(hào)傳輸線采用具有隔離遮蔽功能的纜線。

　　5.傳輸部分的纜線在線路架設(shè)盡量采用埋敷方式。環(huán)境條件不許可時(shí)，可采用最短間距架設(shè)方式以免耐壓性降低而導(dǎo)致感應(yīng)雷入侵。

　　監(jiān)控終端的接地與避雷

　　1.在安防監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控端的避雷措施應(yīng)慎重，要考慮各種可能類型的雷擊入侵、對(duì)地環(huán)路電位差現(xiàn)象及電力供應(yīng)突波等保護(hù)措施。

　　2.監(jiān)控終端所在建筑物內(nèi)應(yīng)有避雷系統(tǒng)、接地網(wǎng)及接地端子等配置。

　　3.監(jiān)控終端的各種金屬管線應(yīng)做管線接地處理并共同接到接地裝置上。電纜線進(jìn)入終端機(jī)房時(shí)，應(yīng)將線纜金屬外護(hù)層及自持電纜鋼纜部分接到接地端子上。

　　4.室內(nèi)終端傳輸及纜線應(yīng)有更好的接地，接地電阻必須小于10Ω，但對(duì)地阻抗值越低越好。

　　以上是能源行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)在接地與避雷的基本有效做法，雖不會(huì)像國(guó)家規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)苛，但若謹(jǐn)慎的處理接地與避雷的施工細(xì)節(jié)，應(yīng)該算是一種有效的避雷方式。

　　安防系統(tǒng)在能源行業(yè)的防爆問(wèn)題

　　要做好石化能源行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的防爆施工，首先要了解其防爆需求、工程規(guī)定及等級(jí)內(nèi)容，在中國(guó)石油石化煉制廠中經(jīng)?？梢钥吹讲煌姆辣瑑x控設(shè)備及管路，但以監(jiān)控系統(tǒng)而言，是否要完整的依循所有防爆規(guī)范及規(guī)定內(nèi)容關(guān)鍵在于系統(tǒng)設(shè)備及環(huán)境因素。但若以工程安全的角度及施工規(guī)定來(lái)說(shuō)，施工人員必須了解全部規(guī)范才能預(yù)防事故發(fā)生。有關(guān)電氣防爆規(guī)定與規(guī)范非常多，礙于篇幅我們僅就與安防監(jiān)控有關(guān)的電氣類防爆規(guī)定在表1中說(shuō)明。

　　石化行業(yè)防爆對(duì)安防監(jiān)控的施工要求

　　1.防爆監(jiān)控設(shè)備選用與區(qū)域分類等級(jí)是否符合、是否適合周圍環(huán)境氣體分類防護(hù);防爆監(jiān)控及電源控制設(shè)備選用溫度等級(jí)是否適合周圍燃性氣體自燃點(diǎn);合格防爆電氣防爆設(shè)備應(yīng)標(biāo)示：制造商名稱，認(rèn)證單位，認(rèn)證號(hào)碼,防爆構(gòu)造適用氣體族群，溫度等級(jí)。

　　2.防爆攝像機(jī)設(shè)備之線路標(biāo)示資料是否完整，攝像機(jī)外殼護(hù)罩與功能是否有損壞，監(jiān)控設(shè)備保護(hù)罩與密封墊片能否完全密閉。

　　3.螺絲、電纜接口設(shè)備(直接或間接)和間隔組件的型號(hào)是否正確，管線的螺絲或接頭不可松動(dòng)，接面是否干凈且無(wú)損傷，監(jiān)控電纜接頭需為防爆接頭且有防爆認(rèn)證標(biāo)記。

　　4.耐壓防爆型設(shè)備接面如有墊片應(yīng)確認(rèn)其是否純?yōu)榉浪猛尽?/P>

　　5..現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳輸防爆箱電氣設(shè)備外殼之墊片情況是否正常螺絲是否都鎖到定位。

　　6.防爆監(jiān)控設(shè)備密封墊片應(yīng)為硅膠類不易老化、不易變型的材質(zhì)。

　　7.應(yīng)使用防爆填充劑于防爆箱及攝像機(jī)之聯(lián)結(jié)防爆接頭處以阻絕設(shè)備內(nèi)部的電氣火花。

　　8.監(jiān)控設(shè)備與防爆箱等設(shè)備安裝是否依據(jù)要求且正確接地?

　　9.耐壓防爆箱是否具有安全鎖，或必須使用特殊工具才可以開(kāi)啟?

　　能源石化監(jiān)控的防爆施工技巧

　　在了解施工電氣防爆規(guī)定后，我們探討本文的重點(diǎn)——防爆施工技巧。安全監(jiān)控系統(tǒng)在防爆施工上沒(méi)有什么特殊的技巧，圖像設(shè)備與主機(jī)、傳輸及儲(chǔ)存監(jiān)看設(shè)備在安裝上，防爆與非防爆的監(jiān)控施工內(nèi)容及項(xiàng)目都一樣，唯獨(dú)必須注意的是在防爆上的保護(hù)罩與接頭及管線或設(shè)備安裝上的防爆規(guī)定部分。此外，在化學(xué)石化廠，由于環(huán)保因素，大都處于鄉(xiāng)村偏僻處或?yàn)I海地區(qū)，因此除了本身化學(xué)反應(yīng)容易產(chǎn)生一些腐蝕性的氣體或是液體外，所處環(huán)境造成硫氣的破壞性也是必須注意的。接下來(lái)將監(jiān)控防爆施工技巧事項(xiàng)逐一說(shuō)明。

　　1.監(jiān)控系統(tǒng)所用電纜型號(hào)是否合適? 因?yàn)槭┕す芫€一旦完工不宜再抽換。

　　2.防爆管線電纜配管信號(hào)應(yīng)合適，必須采用RSG管，不應(yīng)采用EMT管，這是最多廠商犯的錯(cuò)誤及故意模糊成本的做法;材質(zhì)應(yīng)使用鍍鋅厚管的鋼鐵管施工;防爆管線在進(jìn)入防爆箱或設(shè)備箱終端電纜應(yīng)接于端子臺(tái)上，銅線不能對(duì)接，以免產(chǎn)生火花。

　　3.若采用金屬軟管或防爆軟管，在有撞擊可能處使用鎧裝材質(zhì)配置。

　　4.防爆管線的電纜使用需考慮其耐電壓值，以避免耐壓不足產(chǎn)生熱效應(yīng)或短路燃爆。

　　5.管線中不可有接續(xù)處，若有，則線路中繼處與防爆接線盒的處理不能直接在管路中進(jìn)行纜線接續(xù)。

　　6.電纜外表不能有明顯損壞，外皮應(yīng)無(wú)損壞情況才可以使用。

　　7.防爆管路系統(tǒng)施工應(yīng)將電纜完全置于管路內(nèi)，跨越不同防爆規(guī)定危險(xiǎn)區(qū)時(shí)應(yīng)有埋地密封或凹槽密閉連結(jié)處理。防爆箱體、導(dǎo)管、金屬軟管的管線密閉性必須考慮， 在進(jìn)入末端處應(yīng)以防爆接頭接續(xù)管線，并填充灌入防爆粉或防爆膏以阻絕管路與設(shè)備之間的線路接頭。防爆管路接合處應(yīng)緊密不可有松脫情形，管路于設(shè)備本體出、入口約30-45cm 處應(yīng)使用防爆阻止盒(sealer)填充防爆粉密封以阻絕電氣火花。管路上防爆接續(xù)及阻止盒上之泄水孔位置應(yīng)在于管路最低處為佳。防爆電纜或管線接續(xù)的設(shè)備出入口應(yīng)使用耐壓防爆接頭或安全接頭。

　　8.所有防爆管路與監(jiān)控系統(tǒng)的防爆設(shè)備終箱及阻止盒都必須做接地處理，同時(shí)注意接地之接線徑及接地端子是否皆符合規(guī)定及耐腐蝕處理。

　　9.防爆設(shè)備之接地需符合一般之接地要求，接電電阻必須符合電工法規(guī)規(guī)定。

　　10.防爆監(jiān)控設(shè)備要求嚴(yán)格按照等電位接地，因此只采一點(diǎn)接地為宜。

　　11.防爆監(jiān)控終端應(yīng)采用電子突波保護(hù)及斷路保護(hù)設(shè)備以確保設(shè)備安全。

　　12.設(shè)備接地和線路安全在防爆箱或配電箱中應(yīng)保持距離或用金屬隔板隔開(kāi)。監(jiān)控耐壓防爆箱與周邊制程物體間距應(yīng)保持一定距離，如IIA規(guī)定防爆設(shè)備至少保持10mm，到較高的IIB 規(guī)定，則防爆設(shè)備至少保持30mm以上，到IIC 則防爆設(shè)備至少要與其它設(shè)備保持40mm以上距離。

　　13.防爆電氣管路施工配管、電氣設(shè)備金屬器殼及電纜屏蔽應(yīng)接地，金屬配管間接續(xù)處(Bonding)應(yīng)做管路接地線連接二段管路。高電壓與低電壓線路在管路配置上應(yīng)于配置于不同之電纜管或線槽內(nèi)為原則，否則必須有隔離板隔開(kāi)較好。

　　14.防爆管路配管螺牙接頭接合，必須至少有5 個(gè)牙距以上。

　　15.防爆監(jiān)控管線電纜容許彎曲半徑須至少大于8 倍之電纜半徑以上。

　　16.防爆監(jiān)控?cái)z像機(jī)應(yīng)先做好保護(hù)罩與攝像機(jī)鏡頭等預(yù)置作業(yè)，不能于禁止動(dòng)火區(qū)進(jìn)行攝像機(jī)組裝作業(yè)。

　　19.所有防爆設(shè)備的固定金屬螺絲必須采用不銹鋼#SuS316材質(zhì)以免生銹卡死。

　　20.管路切割必須也采防爆區(qū)外切割，預(yù)置作業(yè)不得進(jìn)止動(dòng)火區(qū)進(jìn)行管路裁切。

　　21.防爆區(qū)施工人員最好穿著純棉工作服及棉部褲帶，以避免產(chǎn)一般衣服磨擦產(chǎn)生靜電燃爆危險(xiǎn)。

　　22.攝像機(jī)等設(shè)備在防爆區(qū)安裝固定部分，能夠用金屬鍍鋅夾具就用夾具，盡量在化學(xué)安裝防報(bào)監(jiān)控系統(tǒng)不用焊接或鉆墻螺栓固定方式。

　　23.PTZ攝像機(jī)盡量采用一體型較好，因?yàn)檫^(guò)多的線路接點(diǎn)使爆炸危險(xiǎn)性增高。

　　24.紅外線投射燈不適合于防爆區(qū)監(jiān)控使用，只能用于非防爆區(qū)，千萬(wàn)勿犯此類錯(cuò)誤。

　　結(jié)語(yǔ)

　　以上是筆者根據(jù)過(guò)去承攬國(guó)內(nèi)外各種水力/火力/核電/石化等監(jiān)控工程經(jīng)驗(yàn)所整理的報(bào)告，監(jiān)控系統(tǒng)在設(shè)備選型上固然重要，但對(duì)工程施工要求及避雷與防爆的規(guī)定認(rèn)知更為重要，大部分錯(cuò)誤與失敗的能源項(xiàng)目監(jiān)控案例都是在施工實(shí)務(wù)上未按規(guī)定避雷與防爆。希望透過(guò)本文，能引起廣大同行的重視，讓能源監(jiān)控工程的施工更加專業(yè)。