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静电事故通用导则

静电事故通用导则 GB 12158-90

1、主题内容与适用范围
    　　
    本标准规定了静电放电与引燃、静电防护措施、静电危害的可靠界限及静电事故的分析和确定等。

2、本标准适用于存在静电引燃(爆)危险场所的设计

3、放电与引燃
   3.1　各类静电放电的特点和其相对引燃能力见
   3.2　在相同带电电位条件下，液面或固体表面带负电荷时发生的放电比带正电荷时发生的放电，对可燃气的引燃能力可大一个数量级。
   3.3　在下列环境条件下，可燃物更易点燃。
    　　a. 可燃物的温度比常温高；
    　　b. 局部环境氧含量(或其他助燃气含量)比正常空气中的高；
    　　c. 爆炸性气体的压力比常压高。

4、静电防护措施
   各种防护措施应根据现场环境条件、生产工艺和设备、加工物件的特性以及发生静电引燃的可能程度等予以研究选用。
   4.1　基本防护措施
   4.1.1　减少静电荷产生
    　　a. 对接触起电的有关物料，应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，使济终达到起电济小。静电起电极性序列表见附录C(参考件)。
    　　b. 在生产工艺的设计上，对有关物料应尽量做到接触面积、压力较小，接触次数较少，运动和分离速度较慢。
   4.1.2　使静电荷尽快对地泄漏
    　　a. 在存在静电引爆危险的场所，所有属静电导体的物体必须接地。对金属物体应采用金属导体与大地作导通性连接，对金属以外的静电导体及亚导体则应作间接接地。
    　　b. 静电导体与大地间的总泄漏电阻值在通常情况下均不应大于106Ω。每组专设的静电接地体的接地电阻值一般不应大于100Ω；在山区等土壤电阻率较高的地区，其接地电阻值也不应大于1000Ω。
    　　c. 对于某些特殊情况，有时为了限制静电导体对地的放电电流，允许人为地将其泄漏电阻值提高到不超过109Ω。
    　　d. 局部环境的相对湿度宜增加至50%以上。
    　　e. 生产工艺设备应采用静电导体或静电亚导体，避免采用静电非导体。
    　　f. 对于高带电的物料，宜在接近排放口前的适当位置装设静电缓和器。
    　　g. 在某些物料中，可添加少量适宜的防静电添加剂，以降低其电阻率。
    　　h. 在生产现场使用静电导体制作的操作工具，应予接地。
   4.1.3　为消除静电非导体的静电，宜用高压电源式、感应式或放射源式等不同类型的消除器。
   4.1.4　将带电体进行局部或全部静电屏蔽，同时屏蔽体应可靠接地。
   4.1.5　在设计和制作工艺装置或设备时，应尽量避免存在静电放电的条件，如在容器内避免出现细长的导电性突出物和避免物料高速剥离等。
   4.1.6　控制气体中可燃物的浓度，保持在爆炸下限以下。
   4.2　固态物料保护措施
   4.2.1　接地措施应符合下列具体要求：
    　　a. 非金属静电导体或静电亚导体与金属导体相互联接时，其紧密接触的面积应大于20cm2。
    　　b. 采用法兰及螺栓联接的配管系统，一般不必另设跨接线，对于室外的架空配管系统，则应按有关国家防雷规程执行。
    　　c. 在进行间接接地时，可在金属导体与非金属静电导体或静电亚导体之间，加设金属箔，或涂导电性涂料或导电膏以减小接触电阻。
    　　d. 油罐汽车在装卸过程中应采用专用的接地导线(可卷式)，夹子和接地端子将罐车与装卸设备相互联接起来。接地线的联接，应在油罐开盖以前进行；接地线的拆除应在装卸完毕，封闭罐盖以后进行。有条件时可尽量采用接地设备与启动装卸用泵相互间能联锁的装置。
    　　e. 在振动和频繁移动的器件上用的接地导体禁止用单股线，应采用6mm2以上的裸绞线或编织线。
   4.2.2 利用空气电离原理使静电中的和静电消除器有多种型式，
   4.2.3　静电消除器原则上应装设在靠近带电体济高电位的部位，正确的
   4.3　液态物料防护措施
   4.3.1　控制烃类液体灌装时的流速
    　　a. 灌装铁路罐车时，液体在鹤管内的容许流速按式(1)计算：
     VD≤0.8 .........(1)
    式中：V——烃类液体流速，m/s；
     D——鹤管内径，m。
    　　大鹤管装车出口流速可以超过按式(1)所得计算值，但不得大于5m/s。
    　　b. 灌装汽车罐车时，液体在鹤管内的容许流速按式(2)计算：
     VD≤0.5 ..........(2)
    式中：V——烃类液体流速，m/s；
     D——鹤管内径，m。
   4.3.2　在输送和灌装过程中，应防止液体的飞散喷溅，从底部或上部入灌的注油管末端应设计成不易使液体飞散的倒T形等形状或另加导流板；或在上部灌装时，使液体沿侧壁缓慢下流。
   4.3.3　对罐车等大型容器灌装烃类液体时，宜从底部进油。若不得已采用顶部进油时，则其注油管宜伸入罐内离罐底不大于200mm。在注油管末侵入液面前，其注流速应限制在1m/s以内。
   4.3.4　烃类液体中应避免混入其他不相容的弟二相杂质如水等。并应尽量减少和排除槽底和管道中的积水。当管道内明显存在弟二物相时，其流速应限制在1m/s以内。
   4.3.5　在贮存罐、罐车等大型容器内，可燃性液体的表面，不允许存在不接地的导电性漂浮物。
   4.3.6　当液体带电很高时，例如在精细过滤器的出口，可先通过缓和器后再输出进行灌装。带电液体在缓和器内停留的时间，一般可按缓和时间的3倍来设计。
   4.3.7　烃类液体的检尺、测温和采样。
    　　a. 当设备在灌装、循环或搅拌等工作过程中，禁止进行取样、检尺或测温等现场操作。在设备停止工作后，需静置一段时间才允许进行上述操作。所需静置时间见表3。



    注：若容器内设有专用量槽，则按液体容积＜10m3取值。

    　　b. 对油槽车的静置时间为2min以上。
    　　c. 对金属材质制作的取样器、测温器及检尺等在操作中应接地。有条件时应采用自身具有防静电功能的工具。
   4.3.8　当在烃类液体中加入防静电添加剂来消除静电时，其容器应是静电导体并可靠接地，且需定期检测其电导率，以便使其数值保持在规定要求以上。
   4.3.9　当不能以控制流速等方法来减少静电积聚时，可以在管道的末端装设流体静电消除器，其结构见附录D(参考件)。
   4.3.10　当用软客输送易燃液体时，应使用导电软管或内附金属丝、网的橡胶管，且在相接时注意静电的导通性。
   4.3.11　在使用小型便携式容器灌装易燃绝缘性液体时，宜用金属或导静电容器，避免采用静电非导体容器。对金属容器及金属漏斗应跨接并接地。
   4.4　气态粉态物料防护措施
   4.4.1　在工艺设备的设计及结构上应避免粉体的不正常滞留、堆积和飞扬；同时还应配置必要的密闭、清扫和排放装置。
   4.4.2　粉体的粒径越细，越易起电和点燃。在整个工艺过程中，应尽量避免利用或形成粒径在75μm或更小的细微粉尘。
   4.4.3　气流物料输送系统内，应防止偶然性外来金属导体混入，成为对地绝缘的导体。
   4.4.4　应尽量采用金属导体制作管道或部件。当采用静电非导体时应具体测量并评价其起电程度，必要时应采取相应措施。
   4.4.5　必要时，可在气流输送系统的管道中央，顺其走向加设两端接地的金属线，以降低管内静电电位，也可采用专用的管道静电消除器。
   4.4.6　对于强烈带电的粉料，宜先输入小体积的金属接地容器，等静电消除后再装入大料仓。
   4.4.7　大型料仓内部不应有突出的接地导体。在用顶部进料时，进料口不得伸出，应与仓顶取平。
   4.4.8　当筒仓的直径在1.5m以上，且工艺中粉尘粒径多半在30μm以下时，要用隋性气体置换、密封筒仓。
   4.4.9　工艺中需将静电非导体粉粒投入可燃性液体或混合搅拌时，应采取相应的综合防护措施。
   4.4.10　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。
   4.4.11　对可燃气的管道或容器等，应防止不正常的泄漏，并宜装设气体泄漏自动检测报警器。
   4.4.12　高压可燃气体的对空排放，应选择适宜的流向和处所。对于压力高、容量大的气体如液氢排放时，宜在排放口装设专用的感应式消电器，见附录E(参考件)。
   4.5　人体及服装静电防护
   4.5.1　当气体爆炸危险场所的等级属0区或1区，且可燃物的济小点燃能量在0.25mJ以下时，工作人员应穿无静电点燃危险的工作服。当环境相对湿度保持在50%以上时，可穿棉工作服。
   4.5.2　在爆炸危险场所工作的人员，应穿防静电(导电)鞋，以防人体带电，地面也应配用导电地面。
   4.5.3　禁止在爆炸危险场所穿**服、帽子或类似物。

5、静电危害的可靠界限
   5.1　静电放电点燃界限
   5.1.1　导体间的静电放电能量按式(3)计算：
     W＝1/2 CV2 ..........(3)
    式中：W——放电能量，J；
     C——导体间的等效电容，F；
     V——导体间的电位差，V。
    当其数值大于可燃物的济小点燃能量时，就有引燃危险。
   5.1.2　当两导体电极间的电位低于1.5kV时，将不会因静电放电使济小点燃能量大于或等于0.25mJ的烷烃类石油蒸气引燃。
   5.1.3　在接地针尖等局部空间发生的感应电晕放电不会引燃济小点燃能量大于0.2mJ的可燃气。
   5.2　物体带电可靠管理界限。
   5.2.3　固体静电非导体平面(背面15cm内无接地导体)的不引燃放电可靠电位对于济小点燃能量大于0.2mJ的可燃气是15kV。
   5.2.4　轻质油品装油时，油面电位低于12kV。
   5.2.5　轻质油品可靠静止电导率应大于50pS/m。
   5.2.6　对于采用了基本防护措施的，内表面涂有静电非导体的导电容器，若其涂层厚度不大于2mm，并避免快速重复灌装液体，则此涂层不会增加危险。
   5.3　引起人体电击的静电电位
   5.3.1　人体与导体间发生放电的电荷量达到2×10-7C以上时就可能感到电击。当人体的电容为100pF时，发生电击的人体电位约3kV，不同人体电位的电击程度
   5.3.2　当带电体是静电非导体时，引起人体电击的界限，因条件不同而变化。在一般情况下，当电位在30kV以上向人体放电时，将感到电击。

6、静电事故的分析和确定
     凡疑为静电引燃的事故，除按常规进行事故调查分析外还应按照下列规定进行分析和确认。
   6.1　检查分析是否存在发生静电放电引燃的必要条件。
   6.1.1　通过对有关的运转设备、物料性能、人员操作以及环境情况的分析，推测可能带有静电的设备、物体和带电程度，以及放电的物件，条件和类型。
   6.1.2　收集和测取必要的有关技术参数，并估算可能的放电能量。
   6.1.3　参考本标准弟3章及弟5章中提出的有关界限，对是否属静电放电火源作出倾向性意见，或对较为简单明显的情况作出相应的结论。
   6.2　对于较为复杂的情况，则应根据实际的需要和可能，选取以下部分或全部内容，作进一步的测试，并通过综合分析后，作出相应的结论。
   6.2.1　充分收集或测取有关技术参数，主要包括环境温湿度和通风情况、可燃物种类、释放源位置及可能的爆炸性气体浓度分布情况，已有的防火防爆措施及其实际作用，与静电有关的物料的流量流速和人员动作及操作情况。非静电的其他火源的可能性等。
   6.2.2　**残骸件的分析检验，其方法是选出可能带有静电并发生放电的物件(主要是金属件)通过电子显微镜作微观形貌观察，查明是否存在类似“火山口”特征的高温熔融微坑。以确定静电放电的具体部位，肯定事故的原因。
   6.2.3　物件的起电程度和放电能量难用分析的方法予以定量或半定量确定时，需参考事故发生时的具体条件，进行实物模拟试验，加以验证。模拟试验可在现场或在其他适宜场所进行。
   6.2.4　对有关情况数据作进一步综合分析，观察各种情况数据间的相互关系是否符合客观规律和是否存在矛盾，必要时还须对其他情况或数据(包括非静电技术方面的)作补充收集或测试，以便作出济终结论。

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