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技術(shù)文章

靜電事故通用導(dǎo)則
靜電事故通用導(dǎo)則 GB 12158-90
1、主題內(nèi)容與適用范圍
    　　
    本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了靜電放電與引燃、靜電防護(hù)措施、靜電危害的可靠界限及靜電事故的分析和確定等。

2、本標(biāo)準(zhǔn)適用于存在靜電引燃(爆)危險(xiǎn)場(chǎng)所的設(shè)計(jì)

3、放電與引燃
   3.1　各類靜電放電的特點(diǎn)和其相對(duì)引燃能力見     
   3.2　在相同帶電電位條件下，液面或固體表面帶負(fù)電荷時(shí)發(fā)生的放電比帶正電荷時(shí)發(fā)生的放電，對(duì)可燃?xì)獾囊寄芰纱笠粋€(gè)數(shù)量級(jí)。
   3.3　在下列環(huán)境條件下，可燃物更易點(diǎn)燃。
    　　a. 可燃物的溫度比常溫高；
    　　b. 局部環(huán)境氧含量(或其他助燃?xì)夂?比正?？諝庵械母撸?br>     　　c. 爆炸性氣體的壓力比常壓高。

4、靜電防護(hù)措施
   各種防護(hù)措施應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件、生產(chǎn)工藝和設(shè)備、加工物件的特性以及發(fā)生靜電引燃的可能程度等予以研究選用。
   4.1　基本防護(hù)措施
   4.1.1　減少靜電荷產(chǎn)生
    　　a. 對(duì)接觸起電的有關(guān)物料，應(yīng)盡量選用在帶電序列中位置較鄰近的，或?qū)Ξa(chǎn)生正負(fù)電荷的物料加以適當(dāng)組合，使?jié)K達(dá)到起電濟(jì)小。靜電起電極性序列表見附錄C(參考件)。
    　　b. 在生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì)上，對(duì)有關(guān)物料應(yīng)盡量做到接觸面積、壓力較小，接觸次數(shù)較少，運(yùn)動(dòng)和分離速度較慢。
   4.1.2　使靜電荷盡快對(duì)地泄漏
    　　a. 在存在靜電引爆危險(xiǎn)的場(chǎng)所，所有屬靜電導(dǎo)體的物體必須接地。對(duì)金屬物體應(yīng)采用金屬導(dǎo)體與大地作導(dǎo)通性連接，對(duì)金屬以外的靜電導(dǎo)體及亞導(dǎo)體則應(yīng)作間接接地。
    　　b. 靜電導(dǎo)體與大地間的總泄漏電阻值在通常情況下均不應(yīng)大于106Ω。每組專設(shè)的靜電接地體的接地電阻值一般不應(yīng)大于100Ω；在山區(qū)等土壤電阻率較高的地區(qū)，其接地電阻值也不應(yīng)大于1000Ω。
    　　c. 對(duì)于某些特殊情況，有時(shí)為了限制靜電導(dǎo)體對(duì)地的放電電流，允許人為地將其泄漏電阻值提高到不超過109Ω。
    　　d. 局部環(huán)境的相對(duì)濕度宜增加至50%以上。
    　　e. 生產(chǎn)工藝設(shè)備應(yīng)采用靜電導(dǎo)體或靜電亞導(dǎo)體，避免采用靜電非導(dǎo)體。
    　　f. 對(duì)于高帶電的物料，宜在接近排放口前的適當(dāng)位置裝設(shè)靜電緩和器。
    　　g. 在某些物料中，可添加少量適宜的防靜電添加劑，以降低其電阻率。
    　　h. 在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用靜電導(dǎo)體制作的操作工具，應(yīng)予接地。
   4.1.3　為消除靜電非導(dǎo)體的靜電，宜用高壓電源式、感應(yīng)式或放射源式等不同類型的消除器。
   4.1.4　將帶電體進(jìn)行局部或全部靜電屏蔽，同時(shí)屏蔽體應(yīng)可靠接地。
   4.1.5　在設(shè)計(jì)和制作工藝裝置或設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡量避免存在靜電放電的條件，如在容器內(nèi)避免出現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)電性突出物和避免物料高速剝離等。
   4.1.6　控制氣體中可燃物的濃度，保持在爆炸下限以下。
   4.2　固態(tài)物料保護(hù)措施
   4.2.1　接地措施應(yīng)符合下列具體要求：
    　　a. 非金屬靜電導(dǎo)體或靜電亞導(dǎo)體與金屬導(dǎo)體相互聯(lián)接時(shí)，其緊密接觸的面積應(yīng)大于20cm2。
    　　b. 采用法蘭及螺栓聯(lián)接的配管系統(tǒng)，一般不必另設(shè)跨接線，對(duì)于室外的架空配管系統(tǒng)，則應(yīng)按有關(guān)國(guó)家防雷規(guī)程執(zhí)行。
    　　c. 在進(jìn)行間接接地時(shí)，可在金屬導(dǎo)體與非金屬靜電導(dǎo)體或靜電亞導(dǎo)體之間，加設(shè)金屬箔，或涂導(dǎo)電性涂料或?qū)щ姼嘁詼p小接觸電阻。
    　　d. 油罐汽車在裝卸過程中應(yīng)采用專用的接地導(dǎo)線(可卷式)，夾子和接地端子將罐車與裝卸設(shè)備相互聯(lián)接起來。接地線的聯(lián)接，應(yīng)在油罐開蓋以前進(jìn)行；接地線的拆除應(yīng)在裝卸完畢，封閉罐蓋以后進(jìn)行。有條件時(shí)可盡量采用接地設(shè)備與啟動(dòng)裝卸用泵相互間能聯(lián)鎖的裝置。
    　　e. 在振動(dòng)和頻繁移動(dòng)的器件上用的接地導(dǎo)體禁止用單股線，應(yīng)采用6mm2以上的裸絞線或編織線。
   4.2.2 利用空氣電離原理使靜電中的和靜電消除器有多種型式，
   4.2.3　靜電消除器原則上應(yīng)裝設(shè)在靠近帶電體濟(jì)高電位的部位，正確的     
   4.3　液態(tài)物料防護(hù)措施
   4.3.1　控制烴類液體灌裝時(shí)的流速
    　　a. 灌裝鐵路罐車時(shí)，液體在鶴管內(nèi)的容許流速按式(1)計(jì)算：
     VD≤0.8 .........(1)
    式中：V——烴類液體流速，m/s；
     D——鶴管內(nèi)徑，m。
    　　大鶴管裝車出口流速可以超過按式(1)所得計(jì)算值，但不得大于5m/s。
    　　b. 灌裝汽車罐車時(shí)，液體在鶴管內(nèi)的容許流速按式(2)計(jì)算：
     VD≤0.5 ..........(2)
    式中：V——烴類液體流速，m/s；
     D——鶴管內(nèi)徑，m。
   4.3.2　在輸送和灌裝過程中，應(yīng)防止液體的飛散噴濺，從底部或上部入灌的注油管末端應(yīng)設(shè)計(jì)成不易使液體飛散的倒T形等形狀或另加導(dǎo)流板；或在上部灌裝時(shí)，使液體沿側(cè)壁緩慢下流。
   4.3.3　對(duì)罐車等大型容器灌裝烴類液體時(shí)，宜從底部進(jìn)油。若不得已采用頂部進(jìn)油時(shí)，則其注油管宜伸入罐內(nèi)離罐底不大于200mm。在注油管末侵入液面前，其注流速應(yīng)限制在1m/s以內(nèi)。
   4.3.4　烴類液體中應(yīng)避免混入其他不相容的弟二相雜質(zhì)如水等。并應(yīng)盡量減少和排除槽底和管道中的積水。當(dāng)管道內(nèi)明顯存在弟二物相時(shí)，其流速應(yīng)限制在1m/s以內(nèi)。
   4.3.5　在貯存罐、罐車等大型容器內(nèi)，可燃性液體的表面，不允許存在不接地的導(dǎo)電性漂浮物。
   4.3.6　當(dāng)液體帶電很高時(shí)，例如在精細(xì)過濾器的出口，可先通過緩和器后再輸出進(jìn)行灌裝。帶電液體在緩和器內(nèi)停留的時(shí)間，一般可按緩和時(shí)間的3倍來設(shè)計(jì)。
   4.3.7　烴類液體的檢尺、測(cè)溫和采樣。
    　　a. 當(dāng)設(shè)備在灌裝、循環(huán)或攪拌等工作過程中，禁止進(jìn)行取樣、檢尺或測(cè)溫等現(xiàn)場(chǎng)操作。在設(shè)備停止工作后，需靜置一段時(shí)間才允許進(jìn)行上述操作。所需靜置時(shí)間見表3。
    
     

    注：若容器內(nèi)設(shè)有專用量槽，則按液體容積＜10m3取值。
    
    　　b. 對(duì)油槽車的靜置時(shí)間為2min以上。
    　　c. 對(duì)金屬材質(zhì)制作的取樣器、測(cè)溫器及檢尺等在操作中應(yīng)接地。有條件時(shí)應(yīng)采用自身具有防靜電功能的工具。
   4.3.8　當(dāng)在烴類液體中加入防靜電添加劑來消除靜電時(shí)，其容器應(yīng)是靜電導(dǎo)體并可靠接地，且需定期檢測(cè)其電導(dǎo)率，以便使其數(shù)值保持在規(guī)定要求以上。
   4.3.9　當(dāng)不能以控制流速等方法來減少靜電積聚時(shí)，可以在管道的末端裝設(shè)流體靜電消除器，其結(jié)構(gòu)見附錄D(參考件)。
   4.3.10　當(dāng)用軟客輸送易燃液體時(shí)，應(yīng)使用導(dǎo)電軟管或內(nèi)附金屬絲、網(wǎng)的橡膠管，且在相接時(shí)注意靜電的導(dǎo)通性。
   4.3.11　在使用小型便攜式容器灌裝易燃絕緣性液體時(shí)，宜用金屬或?qū)ъo電容器，避免采用靜電非導(dǎo)體容器。對(duì)金屬容器及金屬漏斗應(yīng)跨接并接地。
   4.4　氣態(tài)粉態(tài)物料防護(hù)措施
   4.4.1　在工藝設(shè)備的設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)上應(yīng)避免粉體的不正常滯留、堆積和飛揚(yáng)；同時(shí)還應(yīng)配置必要的密閉、清掃和排放裝置。
   4.4.2　粉體的粒徑越細(xì)，越易起電和點(diǎn)燃。在整個(gè)工藝過程中，應(yīng)盡量避免利用或形成粒徑在75μm或更小的細(xì)微粉塵。
   4.4.3　氣流物料輸送系統(tǒng)內(nèi)，應(yīng)防止偶然性外來金屬導(dǎo)體混入，成為對(duì)地絕緣的導(dǎo)體。
   4.4.4　應(yīng)盡量采用金屬導(dǎo)體制作管道或部件。當(dāng)采用靜電非導(dǎo)體時(shí)應(yīng)具體測(cè)量并評(píng)價(jià)其起電程度，必要時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)措施。
   4.4.5　必要時(shí)，可在氣流輸送系統(tǒng)的管道中央，順其走向加設(shè)兩端接地的金屬線，以降低管內(nèi)靜電電位，也可采用專用的管道靜電消除器。
   4.4.6　對(duì)于強(qiáng)烈?guī)щ姷姆哿?，宜先輸入小體積的金屬接地容器，等靜電消除后再裝入大料倉(cāng)。
   4.4.7　大型料倉(cāng)內(nèi)部不應(yīng)有突出的接地導(dǎo)體。在用頂部進(jìn)料時(shí)，進(jìn)料口不得伸出，應(yīng)與倉(cāng)頂取平。
   4.4.8　當(dāng)筒倉(cāng)的直徑在1.5m以上，且工藝中粉塵粒徑多半在30μm以下時(shí)，要用隋性氣體置換、密封筒倉(cāng)。
   4.4.9　工藝中需將靜電非導(dǎo)體粉粒投入可燃性液體或混合攪拌時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)的綜合防護(hù)措施。
   4.4.10　收集和過濾粉料的設(shè)備，應(yīng)采用導(dǎo)靜電的容器及濾料并予以接地。
   4.4.11　對(duì)可燃?xì)獾墓艿阑蛉萜鞯?，?yīng)防止不正常的泄漏，并宜裝設(shè)氣體泄漏自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警器。
   4.4.12　高壓可燃?xì)怏w的對(duì)空排放，應(yīng)選擇適宜的流向和處所。對(duì)于壓力高、容量大的氣體如液氫排放時(shí)，宜在排放口裝設(shè)專用的感應(yīng)式消電器，見附錄E(參考件)。
   4.5　人體及服裝靜電防護(hù)
   4.5.1　當(dāng)氣體爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的等級(jí)屬0區(qū)或1區(qū)，且可燃物的濟(jì)小點(diǎn)燃能量在0.25mJ以下時(shí)，工作人員應(yīng)穿無(wú)靜電點(diǎn)燃危險(xiǎn)的工作服。當(dāng)環(huán)境相對(duì)濕度保持在50%以上時(shí)，可穿棉工作服。
   4.5.2　在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所工作的人員，應(yīng)穿防靜電(導(dǎo)電)鞋，以防人體帶電，地面也應(yīng)配用導(dǎo)電地面。
   4.5.3　禁止在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所穿**服、帽子或類似物。
    
5、靜電危害的可靠界限
   5.1　靜電放電點(diǎn)燃界限
   5.1.1　導(dǎo)體間的靜電放電能量按式(3)計(jì)算：
     W＝1/2 CV2 ..........(3)
    式中：W——放電能量，J；
     C——導(dǎo)體間的等效電容，F(xiàn)；
     V——導(dǎo)體間的電位差，V。
    當(dāng)其數(shù)值大于可燃物的濟(jì)小點(diǎn)燃能量時(shí)，就有引燃危險(xiǎn)。
   5.1.2　當(dāng)兩導(dǎo)體電極間的電位低于1.5kV時(shí)，將不會(huì)因靜電放電使?jié)↑c(diǎn)燃能量大于或等于0.25mJ的烷烴類石油蒸氣引燃。
   5.1.3　在接地針尖等局部空間發(fā)生的感應(yīng)電暈放電不會(huì)引燃濟(jì)小點(diǎn)燃能量大于0.2mJ的可燃?xì)狻?br>    5.2　物體帶電可靠管理界限。
   5.2.3　固體靜電非導(dǎo)體平面(背面15cm內(nèi)無(wú)接地導(dǎo)體)的不引燃放電可靠電位對(duì)于濟(jì)小點(diǎn)燃能量大于0.2mJ的可燃?xì)馐?5kV。
   5.2.4　輕質(zhì)油品裝油時(shí)，油面電位低于12kV。
   5.2.5　輕質(zhì)油品可靠靜止電導(dǎo)率應(yīng)大于50pS/m。
   5.2.6　對(duì)于采用了基本防護(hù)措施的，內(nèi)表面涂有靜電非導(dǎo)體的導(dǎo)電容器，若其涂層厚度不大于2mm，并避免快速重復(fù)灌裝液體，則此涂層不會(huì)增加危險(xiǎn)。
   5.3　引起人體電擊的靜電電位
   5.3.1　人體與導(dǎo)體間發(fā)生放電的電荷量達(dá)到2×10-7C以上時(shí)就可能感到電擊。當(dāng)人體的電容為100pF時(shí)，發(fā)生電擊的人體電位約3kV，不同人體電位的電擊程度
   5.3.2　當(dāng)帶電體是靜電非導(dǎo)體時(shí)，引起人體電擊的界限，因條件不同而變化。在一般情況下，當(dāng)電位在30kV以上向人體放電時(shí)，將感到電擊。
    
6、靜電事故的分析和確定
     凡疑為靜電引燃的事故，除按常規(guī)進(jìn)行事故調(diào)查分析外還應(yīng)按照下列規(guī)定進(jìn)行分析和確認(rèn)。
   6.1　檢查分析是否存在發(fā)生靜電放電引燃的必要條件。
   6.1.1　通過對(duì)有關(guān)的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備、物料性能、人員操作以及環(huán)境情況的分析，推測(cè)可能帶有靜電的設(shè)備、物體和帶電程度，以及放電的物件，條件和類型。
   6.1.2　收集和測(cè)取必要的有關(guān)技術(shù)參數(shù)，并估算可能的放電能量。
   6.1.3　參考本標(biāo)準(zhǔn)弟3章及弟5章中提出的有關(guān)界限，對(duì)是否屬靜電放電火源作出傾向性意見，或?qū)^為簡(jiǎn)單明顯的情況作出相應(yīng)的結(jié)論。
   6.2　對(duì)于較為復(fù)雜的情況，則應(yīng)根據(jù)實(shí)際的需要和可能，選取以下部分或全部?jī)?nèi)容，作進(jìn)一步的測(cè)試，并通過綜合分析后，作出相應(yīng)的結(jié)論。
   6.2.1　充分收集或測(cè)取有關(guān)技術(shù)參數(shù)，主要包括環(huán)境溫濕度和通風(fēng)情況、可燃物種類、釋放源位置及可能的爆炸性氣體濃度分布情況，已有的防火防爆措施及其實(shí)際作用，與靜電有關(guān)的物料的流量流速和人員動(dòng)作及操作情況。非靜電的其他火源的可能性等。
   6.2.2　**殘骸件的分析檢驗(yàn)，其方法是選出可能帶有靜電并發(fā)生放電的物件(主要是金屬件)通過電子顯微鏡作微觀形貌觀察，查明是否存在類似“火山口”特征的高溫熔融微坑。以確定靜電放電的具體部位，肯定事故的原因。
   6.2.3　物件的起電程度和放電能量難用分析的方法予以定量或半定量確定時(shí)，需參考事故發(fā)生時(shí)的具體條件，進(jìn)行實(shí)物模擬試驗(yàn)，加以驗(yàn)證。模擬試驗(yàn)可在現(xiàn)場(chǎng)或在其他適宜場(chǎng)所進(jìn)行。
   6.2.4　對(duì)有關(guān)情況數(shù)據(jù)作進(jìn)一步綜合分析，觀察各種情況數(shù)據(jù)間的相互關(guān)系是否符合客觀規(guī)律和是否存在矛盾，必要時(shí)還須對(duì)其他情況或數(shù)據(jù)(包括非靜電技術(shù)方面的)作補(bǔ)充收集或測(cè)試，以便作出濟(jì)終結(jié)論。

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