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skbolo 发表于 2006/7/16 12:10:09
石油化工静电接地设计规范条文说明12楼 回复本楼
1 总则
1.0.3 本条强调指出了静电接地仅是防止静电危害的措施之一,静电接地对静电导体
(特别是金属)上的自由静电荷能起到很好的导流作用,而对于一部分静电非导体上的自由
电荷,则需要经过一定的静置时间,才能导入大地。那种认为只要将设备接地,就没有静电
危害了的说法是不全面的,必须澄清这一概念。
静电接地系统是给从带电体泄漏出来的静电荷,提供一条导入大地的通道,如果没有其
它条件相配合,它只能导走金属体上的自由电荷。
石油化工企业近些年所发生的静电事故,分析原因是多种多样的,它不是单一的、孤立
的一种因素。因此作好防静电设计,必须相关专业密切配合。
避免静电的大量产生,通常采取下列措施:1)根据静电起电的规律,对接触起电的有
关物料,尽量选用在带电序列中位置较邻近的,或对产生正负电荷的物料加以适当组合,达
到起电最小的目的;2)在生产工艺的设计上,对有关物料尽量做到接触面积、压力较小,
接触次数较少,运动和分离速度较慢以及减小处理规模等。
做好带电物体的静电接地,并采取增泄措施。通常的做法有:1)对由于摩擦而能持续
产生静电的部位、大量储存带电体的容器和移动式装置等,尽量使用金属材料制作,如需要
涂漆,选择漆的电阻率应小于带电体的电阻率;2)对不能使用金属材料的部位,尽量选用
材质均匀、导电性能好的橡胶、树脂、纤维或塑料等制作;3)在工艺条件允许的情况下,
设置调温调湿设备,保证相对湿度不低于50%~65%,或定期向地面洒水;4)对于高带电的
物料,在接近排放口前的适当位置装设静电缓和器;5)在某些物料中,添加少量适宜的防
静电添加剂,以降低其电阻率。
目前,静电消除器械有高压电源式、感应式和放射式等类型的静电消除器。在选择时要
注意下列事项 :1)设置场所的着火危险性;2)设置场所的温度、湿度等环境条件;3)带
电物体的种类、使用状态及带电状态等。
静电屏蔽是一项重要的防静电措施。就技术领域划分,静电屏蔽不属于本规范的范畴。
只是静电屏蔽体需要接地,此为静电接地的一种。静电屏蔽有整体屏蔽与分隔屏蔽之分。整
体屏蔽是指以屏蔽导体复盖带电物体的整体,带电物体产生的静电作用,被屏蔽导体封入内
部。分隔屏蔽是使带电物体一部分以屏蔽导体从空间或表面进行复盖,用屏蔽导体隔开带电
物体,增加了带电物体静电电容,降低了静电电位。
在爆炸危险区域内,发生爆炸事故须具备两个条件:1)可燃物的浓度在爆炸极限以内;
2)存在足以点燃可燃物的火花、电弧或高温。排除其中之一,则可达到安全的目的。
人体对静电来说,可视为导体,所以只要人体接地即可防止带电。但是,由于作业者通
常不停留在一定的场所,因步行和作业动作而继续带电。人体静电有可能是危险场所的点火
源,清洁厂房的污染源,电子装置的电磁干扰源。
引用 skbolo 2006/7/16 12:10:09 发表于12楼的内容
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skbolo 发表于 2006/7/16 12:10:28
2 名词术语13楼 回复本楼
2.0.1 工业静电
工业静电是在工业生产、储运过程中产生和积累起来的。它对安全生产、产品质量有极
大的影响。石油化工生产的特点是高温高压、易燃易爆、有毒有害。在生产场所内,塑料、
橡胶、搪瓷等材料以及各类油品随处可见,而粉碎、撕裂、摩擦、流送、喷射、搅拌、冲刷、
晃动、采样、检尺等工序普遍存在。这也就是说,产生静电危害的根源存在于人们的日常工
作环境之中。因此,了解工业静电的产生机理,分析其危害特点,对探讨和掌握防静电危害
的措施,是十分重要的。
静电产生的主要途径如下:1)同类或不同类物体间紧密接触后迅速分离;2)物体上附
着了带静电的微粒;3)通过感应或极化作用,使不带电的物体起电。
带电体上带有的静电量,是静电产生量和消散量相平衡后的稳定值。
2.0.4 物质静电特征参数
体积电阻率是随着物质混有杂质的多少及温度的变化而变化。它是评价物质易于带电的
参数。
表面电阻率是随着物体表面的吸湿状态及脏污程度等的不同而变化。
电导率是电阻率的倒数。
2.0.5 静电起电、积聚和消散
静置时间的作用是使带电体得到必要的时间,足以把所带的静电荷泄漏出来并导入大
地,这是静电接地技术中的一个重要环节。无论是连续性或间歇性生产和储运。对于在3.2.1
中提及的静电非导体,设置静置时间是必需的。
液体流过泵、过滤器或高速流过管道时,其带电量会激增。因此,控制流速并在必要部
位设置一定长度的管段或缓和器,以使液体中静电荷得到充分地泄漏。如在精细过滤器的出
口,液体先通过缓和器后再输出罐装。一般认为液体在管段内以安全流速流动30s,电荷密
度就能下降到安全值以下。“弛豫时间”可称为液体在运行中的“静置时间”。
对非导电液体,缓和管段长度可采用下列公式计算。
L/V=3τ
其中:L/V——停留时间(即液体在缓和区域内的时间)(s);
L——缓和区域的长度(m);
V——区域内的流速(m/s);
τ——液体的弛豫时间(s);
而弛豫时间由下式给定:
τ=εrεe/K
其中:εr——液体的相对介电常数;
εe——真空介电常数(88.5×10-12F/m);
K——液体电导率(ps/m);
2.0.7 材料
物质的静电学分类,各国的各类情况不同。我国在已颁布实施的国家标准《防止静电事
故通用导则》GB12158-90 以及化工标准《化工企业静电接地设计规程》HGJ28-90 中,将物
质分为三类:静电、导体、静电亚导体、静电非导体。
参考国外规范,在石油化工企业中,将物质分为两类较为明了。需要说明的是:物质的
导电性是随着它的电阻率变化而改变,决不是用一个数量界限就能将物质断然分割成为“导
电”或“不导电”。
由于物质的定量数据不统一,故定义中未加定量上的内涵。
引用 skbolo 2006/7/16 12:10:28 发表于13楼的内容
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skbolo 发表于 2006/7/16 12:10:46
带电区至大地,整个系统的总电阻值为静电泄漏电阻,而由设备外壳至大地的电阻称为14楼 回复本楼
静电接地电阻,接地体至大地的电阻称为接地体对地电阻。
3 一般规定
3.1 静电接地的范围
3.1.1 本条是将静电接地的范围作了原则性的规定。对一城有爆炸、火灾危险的场所,
可能产生的静电危害已越来越多地受到人们的重视。而在非爆炸、火灾危险场所,由于设备、
管道、电子仪器等的静电会导致妨碍生产和造成静电电击等,也应进行静电接地。
对于物体能否产生静电危害,要进行具体分析。要特别注意因静电感应而带电的问题。
经常产生静电的场合有:
1 经过料槽或风力输送机的粉末物质;
2 从管道和软管口喷出的蒸气、空气或气体,而这时的蒸气中带有水份,空气或气体流
中含有微粒物质;
3 运转中的非导体传动皮带或输送皮带;
4 行驶中的车辆;
5 进行着相互接触并改变相对位置的运动物体。通常这些物体为不同的液体或固体;
6 搅拌与混合物料时;
7 刮削和破碎物料时。
3.1.2 需要接地的物体因疏忽而未进行接地,往往容易成为产生静电故障甚至静电危
害的原因。所以特别强调一些容易忽略的部位。
这几个部位容易形成孤立导体,有可能因静电感应而带电,又因泄漏通道的不畅,静电
荷积聚。一旦有放电的条件,所有的静电荷能通过放电点瞬间全部放掉,会造成事故。
3.1.4 本条归纳了几种不必采用专用的静电接地措施的情况。其理由如下:
防雷、电气保护、防杂散电流、电磁屏蔽等的接地系统的接地电阻值,对于满足静电接
地的要求已是足够了。
当金属导体间有紧密的机械连接,其接触面间的电阻甚小,就静电接地系统要求的泄漏
电阻值106Ω 来说,这些单个连接点的电阻值可以忽略不计,静电电流是微安级的,因此可
以认为,其导通性满足静电要求。
作阴极保护的管段,其静电导通性已满足静电连接的要求,如要再作接地,会破坏阴极
保护回路的直流电通路。
3.2 静电接地方式
3.2.1 静电学按照物质的电阻率将物体分为静电导体和静电非导体。而物体又有固本、
液体、气体、粉体等类型之分。
静电导体和人体与移动设备的接地连接方式具体作法,可参见“具体规定”的有关章节。
非导体的带电量,一般来说,取决于非导体的电导率或表面电阻率。对于液体和粉体。
视其电导率,而固体则以表面电阻率为带电指标。非导体的电导率很高时,通过间接方式接
地,能起到防止带电效果。但为了防止带电,还需要相当长的时间,即静置时间。
引用 skbolo 2006/7/16 12:10:46 发表于14楼的内容
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skbolo 发表于 2006/7/16 12:11:21
有些静电非导体,可以认为静电接地已不能解决物体带电问题,只有通过静电消除器等15楼 回复本楼
措施来进行静电防护。但感应式静电消除器也是需要进行接地才会起作用的。
3.3 静电接地系统的接地电阻
3.3.1 将106Ω 作为静电泄漏电阻的安全界限,参考了国标《防止静电事故通用导则》
GB12158-90、《液体石油产品静电安全规程》GB13348-92、日本《静电安全指南》、英国《防
静电通用规范》BS5958 和美国《静电作业规范》NFPA77-93。
3.3.2 其它有途的接地装置,其接地电阻值均已满足静电接地的要求。
3.4 静电接地端子和接地板
3.4.1~3.4.2 对于静电接地端子和连接板的设置,此处只作了原则性规定。在工程
设计中,需要根据具体情况,如设备、管道位置及接地干线的布置,来确定其方位与高度。
3.4.3 裸露的金属表面为未锈蚀的金属面,可用于焊接、夹接接地端子、接地支线等。
金属螺栓连接部位可兼用于紧固接地支线。
接地端子排板设于现场,供移动物体现场静电接地用。端子排板分为框架式与母线式。
母线式端子见电气装置标准图集《接地装置安装图》(D563)
3.4.4 设备有保温层,其金属接地板伸出保温层的长度应大于接地连接用的最小有效
长度(60mm 或110mm)。
钢筋混凝土基础的钢板预埋件,是静电接地体引出的重要部件。电气专业提出需要设预
埋件的位置,由土建专业进行埋件设计。
引用 skbolo 2006/7/16 12:11:21 发表于15楼的内容
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skbolo 发表于 2006/7/16 12:11:38
3.5 静电接地支线和连接线16楼 回复本楼
3.5.1 静电的电流甚小,因此接地连接系统用材料不需要进行载流量的核算。提出接
地支线的最小截面积和对材质的要求,是从机械强度和防腐角度考虑的。接地支线和连接线
的规格,可根据实际情况和经验进行选用。
3.6 静电接地干线和接地体
3.6.1 在石油化工的工程设计中,有许多的接地系统需要设计,如防雷、电气保护、
防静电和防杂散电流等接地系统。这些接地系统采用共用接地较为适合。从电气安全的观点
看,最经济实用的接地措施是总等电位连接的共用接地。电气专业在进行接地干线平面设计
时,应当与其它专业配合,全面安排。
3.6.2 静电接地干线在同一标高的平面里,呈闭合环形布置并和不同标高的接地干线
之间两点连接,是为了确保接地连接的可靠性。对于某些平面内只有少数设备需要静电接地,
而且设备布置在厂房的一侧时,可以不必在厂房内作环形布置,只需与相邻标高的干线作两
点连接。
3.6.3 三相四线制中的中性线(N 线),在三相负荷不平衡时或一相断线时,对地会
有较高的电位,如利用其作为静电接地线,则将电位引入设备而造成事故。
整流所的保护接地系统将有泄漏电流存在。
直流回路的专用接地线有可能带高电位。
静电接地系统(除兼有引流作用的金属设备本体外)与雷电引流线不相连接,是保证引
流线完整性的措施。
3.6.4 保护接地系统能充分满足静电接地的要求。
引用 skbolo 2006/7/16 12:11:38 发表于16楼的内容
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引用 匿名 2007/7/20 10:41:45 发表于17楼的内容
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引用 钟灵山 2007/7/20 11:46:39 发表于18楼的内容
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引用 匿名 2008/9/3 10:59:02 发表于19楼的内容