管道接地和跨接的技術(shù)標準規(guī)范要求
2024-01-07 10:51:52
管道靜電接地的國家和行業(yè)標準不多，主要有GB12158-2006防止靜電事故通用導則、HG/T20675-1990化工企業(yè)靜電接地設(shè)計規(guī)程、SH3097-2017石油化工靜電接地設(shè)計規(guī)范等，GB50235-2010工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范則有專門的章節(jié)對管道靜電接地實施做出規(guī)定。 有些大型的過程行業(yè)生產(chǎn)性公司和工程設(shè)計建造企業(yè)，對管道靜電接地設(shè)計有企業(yè)級的規(guī)定，如SDEP-SPT-PD2206-2008管道靜電接地設(shè)計規(guī)定；這些企業(yè)級的規(guī)定，往往比較具體，可以作為管道靜電接地范圍界定的參考依據(jù)。1）位于爆炸和火災(zāi)危險區(qū)內(nèi)的管道應(yīng)進行靜電接地。在爆炸和火災(zāi)危險區(qū)內(nèi)，可能存在可燃氣體和可燃粉塵集聚，如果產(chǎn)生電火花，可能引起火災(zāi)或爆炸事故。爆炸和火災(zāi)危險區(qū)內(nèi)的強、弱電設(shè)施均需要選用防爆型，就是為了防止在電氣設(shè)施使用過程中產(chǎn)生點火花，引燃或引爆可燃氣體或可燃粉塵。如果爆炸和火災(zāi)危險區(qū)內(nèi)的管道不能良好接地，靜電集聚到一定程度發(fā)電而產(chǎn)生電火花，有可能引起火災(zāi)或爆炸事故。
2）氧氣管道應(yīng)進行法蘭處導線跨接以便可靠接地。氧氣是一種特殊的介質(zhì)，其本身不燃燒，卻是強氧化劑，在純氧的環(huán)境中，鋼管本身是可以被點燃的。因此雖然氧氣不屬于可燃介質(zhì)，但純氧管道必須接地良好。3）氣力輸送固體顆粒管道應(yīng)進行法蘭處導線跨接以便可靠接地。氣固管道在運行過程中會產(chǎn)生大量靜電，必須保證管道接地良好，快速轉(zhuǎn)移電荷，防止大量靜電集聚。4）平行敷設(shè)的管道，凈距小于100時，應(yīng)每隔20m，設(shè)置靜電跨接。近距離平行敷設(shè)的管廊，為保證兩根管道等電位，需要每隔20m設(shè)置跨接。5）管道進出裝置界區(qū)處應(yīng)進行靜電接地，防止界外管道和裝置內(nèi)管道間電荷的相互轉(zhuǎn)移。管道的靜電接地，分為直接接地和間接接地兩種。直接接地，就是管道靜電接地設(shè)施直接連接裝置主干接地網(wǎng)；間接接地，指管道自身通過螺栓連接或法蘭跨接，繼而與已接地的設(shè)備或者鋼結(jié)構(gòu)連接，間接與裝置主干接地網(wǎng)連接。所有的設(shè)備均設(shè)置有靜電接地，而所有的管道均與設(shè)備相連接，絕大多數(shù)管道均為間接接地。在工程實施過程中，不少人認為，只有可燃介質(zhì)才需要靜電接地，非可燃介質(zhì)如，儀表風、工廠風、氮氣等不需要靜電接地。我們知道起火或爆炸發(fā)生需要三個條件：一）存在可燃介質(zhì)，二）可燃介質(zhì)和氧氣接觸，三）存在足夠引燃可燃介質(zhì)和氧氣混合物的火花。這三個條件缺一不可。由靜電引發(fā)的火災(zāi)或爆炸事故，一定是由于靜電放電產(chǎn)生電火花引燃或引爆泄漏到管道或設(shè)備外部的可燃氣體或可燃粉塵與氧氣的混合物而產(chǎn)生的。只要存在可燃氣體或可燃粉塵集聚的區(qū)域，都存在因靜電放電或引發(fā)火災(zāi)或爆炸的風險。故判斷一般管道是否需要接地的依據(jù)，不是其內(nèi)的介質(zhì)是否可燃，而是其是否位于火災(zāi)和爆炸危險區(qū)域內(nèi)。
關(guān)于在爆炸和火災(zāi)危險區(qū)內(nèi)的管道應(yīng)該靜電接地，在HG20675中是給出了明確的說法，其第2.1.1條規(guī)定“對爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境內(nèi)可能產(chǎn)坐靜電危害的物體，應(yīng)采取工業(yè)靜電接地措施”。
有觀點認為，水是導電的，所以水管道、蒸汽管道不需要接地。事實上，蒸汽不是電的良導體；水本身也不導電，導電的是存在導電離子的水。而流程工業(yè)的很多水，如鍋爐水、除氧水、蒸汽冷凝液等都除去了大部分導電離子，其導電性能并不好。即使是循環(huán)水，為了減少換熱設(shè)備結(jié)垢，也是經(jīng)過軟化處理，脫除了大部分的鈣鎂離子。除非經(jīng)過實驗證明工藝裝置所用的水在管道內(nèi)有良好的導電性，不能認為水是導電的而取消爆炸和火災(zāi)危險區(qū)內(nèi)蒸汽和水管道的靜電接地要求。有人認為，采用金屬螺栓連接的法蘭不用靜電接地，理由是SH3097第4.3.3條規(guī)定“當金屬法蘭采用金屬螺栓或卡子緊固時，一般可不必另裝靜電連接線，但應(yīng)保證至少有兩個螺栓或卡子間具有良好的導電接觸面?！边@種理解是不正確的。這條規(guī)范是說在滿足一定前提下，法蘭可不另行設(shè)置導線跨接，并不是說可以取消管道的靜電接地要求。管道的靜電接地要求并不等于要設(shè)置靜電跨接。管道的靜電接地，分為直接接地和間接接地兩種。直接接地，就是管道靜電接地設(shè)置直接連接裝置主干接地網(wǎng)；間接接地，指管道通過與已接地的設(shè)備或者鋼結(jié)構(gòu)連接，間接與裝置主干接地網(wǎng)連接。所有的設(shè)備均設(shè)置有靜電接地，而所有的管道均與設(shè)備相連接，絕大多數(shù)管道均為間接接地。
是否設(shè)置導線跨接，不僅僅要看設(shè)計要求，還要看接頭之間的實測電阻。設(shè)置導線跨接的必要條件有兩個，首先是設(shè)計有靜電跨接要求。其次，大部分介質(zhì)（除純氧、氣固混合物以及氫氣），只有接頭兩側(cè)實測電阻大于0.03歐姆時，才需要設(shè)置導線跨接。要說明的是，有靜電接地要求的，不管做不做實體跨接線，電阻檢測是必要程序。另外，對一些特殊的介質(zhì)，不管接頭之間的實測電阻是否小于等于0.03歐姆，均應(yīng)設(shè)靜電跨接。這些介質(zhì)包括純氧、氣固混合物以及氫氣。前兩者需要設(shè)置跨接的原因前面已經(jīng)闡述，而氫氣是因為分子量小，極易泄漏，且爆炸極限范圍廣，引燃電流小、為安全起見、應(yīng)設(shè)置高等級的靜電接措施。
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