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静电接地、静电跨接,一文总结

哪些地方需要静电接地:

(一)《化工企业静电接地设计规程》(HG/T 20675-1990)3.4.4 各种装载易燃、 易爆物品的容器,如桶、瓶等,应放置在导电的地坪上,导电地坪应无绝缘油垢,并与接地线相连。带轮子的小车,其轮子应采用有导电性能的材质制作。计量用的台秤、地衡等应用连接线与接地干线相连接。小型容器应采用电池夹子、跨接线与接地干线相连接。

3.4.5 皮带输送机的皮带应尽量选用导电性的材质。当皮带是绝缘性时,皮带的接头不应使用金属材料。皮带罩必须接地,且固定牢固,不得与皮带有碰刮的现象。

(二)《石油化工静电接地设计规范》(SH/T 3097-2017) 4.1.1 在生产加工、储运过程中,设备、 管道、操作工具及人体等,有可能产生和积聚静电而造成静电危害时,应采取静电接地措施。

5.1.1 固定设备(塔、容器、机泵、换热器、过滤器等)的外壳,应进行静电接地。覆土设备一般可不做静电接地。

(三)《石油库设计规范》 (GB 50074-2014 )

14.3.8 甲、乙和丙 A 类液体的汽车罐车或灌桶设施,应设置与罐车或桶跨接的防静电接地装置。

14.3.9 易燃和可燃液体装卸码头,应设与船舶跨接的防静电接地装置。

(四)《石油化工企业设计防火规范》(GB 50160-2008)

9.3.1 对爆炸火灾危险场所内可能产生静电危险的设备和管道,均应采取接地措施。

9.3.2 在聚烯烃树脂处理系统、输送系统和料仓区应设置静电接地系统,不得出现不接地的孤立导体。

9.3.5 汽车罐车、铁路罐车和装卸栈台应设静电专用接地线。

(五)《锅炉房设计规范》 (GB 50041-2008)

15.2.17 气体和液体燃料管道应有静电接地装置。

(六)《泡沫灭火系统设计规范》 (GB 50151-2010)

3.7.10 对于设置在防爆区内的地上或管沟敷设的干式管道,应采取防静电接地措施。

(七)《干粉灭火系统设计规范》(GB 50347-2004)

7.0.7 当系统管道设置在有爆炸危险场所时,管道网金属件应设防静电接地。

(八)《油品装载系统油气回收设施设计规范》(GB 50759-2012)

9.1.1 油气回收设施内油品管道、设备、机壳应设置静电接地装置。

(九)《发生炉煤气站设计规范》(GB 50159-2013)

17.0.5 煤气管道应设导除静电的接地装置。

(十)《医药工业洁净厂房设计规范》(GB 50457-2008)

6.4.2 输送易燃介质的管道。应设置导除静电的接地设施。

9.5.3 洁净室的净化空调系统应采取防静电接地措施。

11.4.3 医药洁净室(区)的净化空气调节系统,应采取防静电接地措施。

(十一)《印染工厂设计规范》(GB 50426-2016)

8.4.6 用于有爆炸危险房间的通风系统,应有可靠的防静电接地措施。

(十二)《防止静电事故通用导则》(GB 12158-2006)

6.4.10 收集和过滤粉料的设备,应采用导静电的容器及滤料并予以接地。

(十三)《惰性气体灭火系统技术规范》(CECS 312:2012)

6.0.5 凡经过有爆炸危险和变电、配电场所的管网系统,应做防静电接地。

(十四)《加氢站技术规范》(GB 50516-2010)

10.3.4 加氢机和加氢机邻近处应设置防静电接地装置。

(十五)《化学工业污水处理与回用设计规范》 (GB 50684-2011)

5.3.10 隔油池(罐)的机电设备应采取防爆措施,并应设防静电接地设施。

(十六)《防静电工程施工与质量验收规范》(GB 50944-2013)

3.0.2 新建工程项目,应在土建施工时预设防静电接地装置。

(十七)《气体灭火系统设计规范》 (GB 50370-2005)

6.0.6 经过有爆炸危险及变电、配电室等场所的管网、壳体等金属件应设防静电接地。

哪些地方需要法兰跨接:

(一)汽车加油加气站设计与施工规范(GB 50156-2002,2006版)10.3.3 :在爆炸危险区域内的油品、液化石油气和天然气管道上的法兰、胶管两端等连接处应用金属线跨接。当法兰的连接螺栓不少于5根时,在非腐蚀环境下,可不跨接。

(二)当值超过《压力管道规范—工业管道》(GB/T20801-2006)或者设计文件的规定时,应当设置跨接导线(在法兰或者螺纹接头间)和接地引线。从该条可以看出,法兰是否需要跨接导线,需要测量法兰之间电阻值,当阻值超过规定时,需要跨接。

(三)《压力管道规范—工业管道第4 部分制作与安装》(GB/T20801.4-2006)第10.12.1条规定:有静电接地要求的管道,各段间应导电良好。每对法兰或螺纹接头间电阻值大于0.03Ω时,应设导线跨接。

(四)《工业金属管道工程施工规范》(GB 50235—2010)第7.13.1条规定:设计有静电接地要求的管道,当每对法兰或其他接头间电阻值超过0.03欧时,应设导线跨接,可以看出,工业管道金属法兰是否跨接,需要测量法兰间电阻值。当法兰间电阻值超过0.03Ω时,应设导线跨接。

静电接地做法: 管道在进出装置区(含生产车间厂房)处、分岔处应进行接地。长距离无分支管道应每隔100m接地一次;平行管道净距小于100mm时,应每隔20m加跨接线。当管道交叉且净距小于100mm时,应加跨接线。接地电阻要求小于10Ω。

静电接地与跨接的做法详见CD90B4-88化工企业静电接地安装通用图

一、静电的特点:

1.电压高。当电量不变,电压和电容成反比,由于工艺过程中电容变化很大,使静电电位可以高达数千伏至上万伏;

2.能量不大。一般不超过数豪焦耳,少数达数十豪焦耳;

3.尖端放电。导体尖端,曲率最大。电荷密度大,容易生电晕放电和发展成火花放电;

4.感应放电。将导体移入带电与接地体之间,可感应静电,并对带电体和接地体产生火花放电;

5.绝缘体上静电泄漏很慢。静电泄漏的快慢决定于材料介电常数和电阻率的乘积。而绝缘体的介电常数和电阻率都很大,所以静电泄漏很慢,保留危险状态时间长。

二、生产过程中常见引发静电的工序:

1.流动带电——利用管道输送液体时,由于液体与配管等固体接触,在液体和固体的接触面上形成双电层。随着液体流动双电层中一部分电荷被带走,产生静电;

2.摩擦静电——由于物体相互摩擦,发生接触位置的移动和电荷的分离,从而产生静电;

3.剥离带电——相互密切结合的物体剥离时引起电荷分离产生静电;

4.喷出带电——液体、气体和粉尘从截面很小的开口部位喷出时他们越喷面的 摩擦以及相互之间的 撞击,变成飞溅的飞沫而产生大量的静电;

5.冲撞带电——粉尘类的粒子之间或粒子与固体之间冲撞形成飞快的接触和分离,产生静电;

6.破裂带电——固体或粉体类,当其破裂时出现电荷分离,破坏正负电荷的平衡,产生静电;

7.飞沫带电——喷在空间的液体,由于扩展、飞散和分离,形成许多小滴组成新液面二产生静电;

8.滴下带电——附着于器壁的固体表面上的珠状液体逐渐增大后,其自重形成滴液,当其坠落时,出现电荷分离,产生静电。

三、事故案例

2002年12月,在江苏丹阳某厂浆料车间,工人用真空泵吸醋酸乙烯到反应釜,桶中约剩下30kg时,突然发生了爆炸。工人自行扑灭了大火,1名工人被烧伤。经现场察看,未发现任何曾发生事故的痕迹,电器开关、照明灯具都是全新的防爆电器。吸料的塑料管悬在半空,管子上及附近无接地装置,有一只底部被炸裂的铁桶。
此案例为较典型的静电事故,此次爆炸事故的原因是:醋酸乙烯的物料在快速流经塑料管道时产生静电积聚,当塑料管接触到零电位桶时,形成高底压电位差放电,产生火花引爆了空气中的醋酸乙烯蒸气。

四、静电防护

消除静电的主要途径有两条;一是创造条件加速静电泄漏或中和;二是控制工艺过程,限制静电的产生。第一条途径包括两种方法,泄漏法和中和法。接地、增湿、加入抗静电剂等属于泄漏法,运用感应静电消除器、高压静电消除器、放射线静电消除器及离子流静电消除器等均属于中和法。第二条途径就是工艺控制法,包括材料选择、工艺设计、设备结构及操作管理等方面所采取的措施。

1.法兰跨接:一般管道法兰连接四个螺栓以下的需要跨接,四个以上的不需要。法兰间连接时,如用绝缘垫片做密封,需要跨接;用金属垫片的就不要静电跨接。使用螺纹连接时,螺纹内用密封橡胶时要跨接,金属管直接连接的不要跨接。接卸管道必须用防静电软管。夹层内衬金属丝的塑料软管是普通加强塑料软管,并不是防静电软管。

2.静电接地: 接地是消除静电灾害最简单、最常用的方法,主要用来消除导体上的静电。为了防止静电火花造成事故,应根据国家标准和行业规范采取正确的接地措施。

3.增湿:提高空气中相对湿度有利于消除现场存在的静电。提高空气中相对湿度就是提高空气中水蒸气的饱和程度,在物体表面会吸收或吸附一定的水分,从而降低了物体表面的电阻系数,有利于静电电荷导入大地。当然,用增加空气湿度消除静电也有其局限性,它应以不损害人员健康、不损坏设备和危险化学品品的质量为原则。在实施增湿消除静电时,一般相对湿度在70%左右,静电积累会很快减少。

4.添加抗静电剂:抗静电剂具有较好的导电性或较强的吸湿性。因此,在容易产生静电的高绝缘材料中,加入抗静电剂之后,能降低材料的体积电阻或表面电阻,加速静电泄漏,消除静电危险。

5.工艺控制法:危险化学品在管道中流动所产生的静电量,与危险化学品流速的二次方成正比。降低流速便降低了摩擦程度,可减少静电的产生。所以当储罐输入危险化学品和输出危险化学品的时候,控制危险化学品输送流速是减少静电电荷产生的一个有效方法。

6.注意接卸环节:易燃液体装桶时,铁桶应放置在导电地面上使之自然接地,禁止铺设非导电橡胶垫。对于橡胶、塑料等绝缘材料的输油管,应在管道表面缠金属丝,并接地。用夹钳(类似电池夹子)连接的临时接地,要注意没有油漆、树脂、油脂污染。连接点要离开装料口、卸料口等有可燃蒸汽的地方。

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