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石油化工靜電接地設計規范(SH3097-2000)

來源: 石油化工靜電接地設計規范 發布時間: 2014-05-06 13:27:49

  目前,靜電消除器械有高壓電源式、感應式和放射式等類型的靜電消除器。在選擇時要注意下列事項 :1)設置場所的著火危險性;2)設置場所的溫度、濕度等環境條件;3)帶電物體的種類、使用狀態及帶電狀態等。

  靜電屏蔽是一項重要的防靜電措施。就技術領域劃分,靜電屏蔽不屬于本規范的范疇。只是靜電屏蔽體需要接地,此為靜電接地的一種。靜電屏蔽有整體屏蔽與分隔屏蔽之分。整體屏蔽是指以屏蔽導體復蓋帶電物體的整體,帶電物體產生的靜電作用,被屏蔽導體封入內部。分隔屏蔽是使帶電物體一部分以屏蔽導體從空間或表面進行復蓋,用屏蔽導體隔開帶電物體,增加了帶電物體靜電電容,降低了靜電電位。

  在爆炸危險區域內,發生爆炸事故須具備兩個條件:1)可燃物的濃度在爆炸極限以內;2)存在足以點燃可燃物的火花、電弧或高溫。排除其中之一,則可達到安全的目的。

  人體對靜電來說,可視為導體,所以只要人體接地即可防止帶電。但是,由于作業者通常不停留在一定的場所,因步行和作業動作而繼續帶電。人體靜電有可能是危險場所的點火源,清潔廠房的污染源,電子裝置的電磁干擾源。

  2 名詞術語

  2.0.1 工業靜電

  工業靜電是在工業生產、儲運過程中產生和積累起來的。它對安全生產、產品質量有極大的影響。石油化工生產的特點是高溫高壓、易燃易爆、有毒有害。在生產場所內,塑料、橡膠、搪瓷等材料以及各類油品隨處可見,而粉碎、撕裂、摩擦、流送、噴射、攪拌、沖刷、晃動、采樣、檢尺等工序普遍存在。這也就是說,產生靜電危害的根源存在于人們的日常工作環境之中。因此,了解工業靜電的產生機理,分析其危害特點,對探討和掌握防靜電危害的措施,是十分重要的。

  靜電產生的主要途徑如下:1)同類或不同類物體間緊密接觸后迅速分離;2)物體上附著了帶靜電的微粒;3)通過感應或極化作用,使不帶電的物體起電。

  帶電體上帶有的靜電量,是靜電產生量和消散量相平衡后的穩定值。

  2.0.4 物質靜電特征參數

  體積電阻率是隨著物質混有雜質的多少及溫度的變化而變化。它是評價物質易于帶電的參數。

  表面電阻率是隨著物體表面的吸濕狀態及臟污程度等的不同而變化。

  電導率是電阻率的倒數。

  2.0.5 靜電起電、積聚和消散

  靜置時間的作用是使帶電體得到必要的時間,足以把所帶的靜電荷泄漏出來并導入大地,這是靜電接地技術中的一個重要環節。無論是連續性或間歇性生產和儲運。對于在3.2.1中提及的靜電非導體,設置靜置時間是必需的。

  液體流過泵、過濾器或高速流過管道時,其帶電量會激增。因此,控制流速并在必要部位設置一定長度的管段或緩和器,以使液體中靜電荷得到充分地泄漏。如在精細過濾器的出口,液體先通過緩和器后再輸出罐裝。一般認為液體在管段內以安全流速流動30s,電荷密度就能下降到安全值以下。“弛豫時間”可稱為液體在運行中的“靜置時間”。

  對非導電液體,緩和管段長度可采用下列公式計算。

  L/V=3τ

  其中:L/V——停留時間(即液體在緩和區域內的時間)(s);

  L——緩和區域的長度(m);

  V——區域內的流速(m/s);

  τ——液體的弛豫時間(s);

  而弛豫時間由下式給定:

  τ=εrεe/K

  其中:εr——液體的相對介電常數;

  εe——真空介電常數(88.5×10-12F/m);

  K——液體電導率(ps/m);

  2.0.7 材料

  物質的靜電學分類,各國的各類情況不同。我國在已頒布實施的國家標準《防止靜電事故通用導則》GB12158-90以及化工標準《化工企業靜電接地設計規程》HGJ28-90中,將物質分為三類:靜電、導體、靜電亞導體、靜電非導體。

  參考國外規范,在石油化工企業中,將物質分為兩類較為明了。需要說明的是:物質的導電性是隨著它的電阻率變化而改變,決不是用一個數量界限就能將物質斷然分割成為“導電”或“不導電”。

  由于物質的定量數據不統一,故定義中未加定量上的內涵。

  各國對物質分類見表1。

  表1 各國對物質分類表

  2.0.8 靜電安全及災害預防

  大致列出靜電危害的主要種類,特別提請注意由靜電放電引起的火災爆炸事故。

  2.0.9 靜電接地

  靜電接地系統可用一個簡單的模型圖1來說明。

  

  1——帶電區 2——帶電體的泄漏通道 3——設備支架、外殼 4——接地端子 5——接地支線 6——接地干線 7——接地體

  圖1 靜電接地模型

  帶電區至大地,整個系統的總電阻值為靜電泄漏電阻,而由設備外殼至大地的電阻稱為靜電接地電阻,接地體至大地的電阻稱為接地體對地電阻。

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