輸油管道上法蘭的跨接2005-11-01 14:44 曹有成 最近到一些加油站進行消防監督檢查，發現部分加油站油罐、管道上的法蘭跨接不到位，筆者當即向業主指出，絕大部分業主虛心接受，答應整改。但也有個別人說法蘭連接處不是有鐵螺絲嗎？似乎鐵螺絲可以代替銅片(或銅絲)的跨接，自然筆者要指出其錯誤所在。有鑒于此，筆者想就輸油管道法蘭跨接的重要性，談談自己的認識，希望能引起有關方面的重視。石油及其蒸氣是非導體，電阻率較高，石油液體或氣體在與管線、輸油設備或容器摩擦時，管線、輸油沒備或容器就失去了一些電子而帶正電，石油液體或氣體就得到了一些多余的電子而帶負電。這些集聚的靜電的多少，與油管內壁的粗糙程度、油品在管道內的流速、空氣的相對濕度、油品溫度的高低、油品中含有雜質的多少等有很大關系。當管線、輸油設備、容器某個部位集聚的靜電，其電位高到與另一個沒有電位或電位較低的物體之間的絕緣介質(如空氣、油蒸氣)所能承受的程度時，則在兩物之間發生打火現象，這種現象叫靜電放電。這種火花對聚有大量石油蒸氣的作業場所來說，具有較大的火災危險性。根據實驗證明，在靜電達300伏時，足以引起汽油或煤油蒸氣與空氣形成的混合氣體燃燒或爆炸。而汽油摩擦、沖擊產生的靜電，能達到很高的電壓，常常由幾伏到23萬伏。所以，靜電放電導致石油火災的危險性很大。因靜電而導致火災特別是特大火災時有發生。如1982年3月9日，福建省福鼎縣制藥廠冰片車間因汽油輸送中產生靜電起火，發生惡性火災，死65人，傷315人。又如1997年6月4日，廣州海運集團泰華油運公司“大慶243號”油輪在南京棲霞油錨地向長航集團南京油運公司的3艘油駁船過載原油時，因靜電引起汽油爆燃發生火災，死6人，失蹤3人，重傷1人，輕傷4人。“大慶243號”輪側傾翻沉，一條3500噸級油駁沉沒，一條油駁嚴重燒損，直接經濟損失822.6萬元。再如1997年6月27日，北京化工集團有限責任公司東方化工廠因乙烯儲罐液相管線泄漏，揮發的大量氣體遇靜電火花爆炸起火，隨即引起罐區連續強烈爆炸，造成油罐猛烈燃燒，燃燒區域達6萬多平方米，延燒40多個小時。大火燒毀儲罐17個，儲料19257噸，死8人，傷38人，直接經濟損失1.17億元。這些制藥廠、油運公司、化工集團都是消防重點單位，均因靜電發生特大火災，由此可見，防靜電工作是多么重要。鑒于靜電所帶來的嚴重火災危險性，人們在有燃燒或爆炸危險的場所采取了一系列的防靜電措施。防止靜電引起火災的措施比較廣泛，主要包括減少摩擦起電、降低易燃液體、可燃氣體在管道中的流速、接地泄除靜電、降低電阻率、增加空氣濕度、空氣電離法、加強通風等。進油口到油罐之間用油管連接，其間油管與油管、油管與罐體又用法蘭連接，且連接螺栓一般都是4根，法蘭處的密封墊多為絕緣材料，電阻率較大，這樣油品在輸送過程中產生的靜電就不易導除，故要求設備與設備、設備與管道、管道與管道、管道與容器等之間連接處，用銅片(或銅絲)將它們跨接，這樣就可以消除它們之間的電位差，既可以將靜電經接地線導入地下，又可以防止在接觸不良的地方發生靜電放電火花，從而達到安全目的。誠然，法蘭之間的固定螺絲也有導除靜電的作用，但我們知道，銅是一種優良的導體，而鐵與之相比，它的導電性能就差遠了，從消防角度看，安全系數越大，安全的可靠性越強，故采用銅片跨接就是這個道理。汽車加油站防雷工程技術作者：李德棠文章來源：廣東氣象點擊數： 638更新時間：2006-8-31隨著我國經濟建設的高速發展,東莞市和全國各地一樣,公路交通網絡不斷延伸,加油站也日漸增多。在全市2000多km長的公路旁,分布著400多家汽車加油站。由于加油站是易燃易爆的危險場所,并多處于曠野中,容易引發雷擊事故。如1995年4月飛達加油站、1996年6月順發加油站(均未經東莞市避雷設施檢測所檢測),由于接地裝置、接閃器和引下線等防雷設施安裝不規范而發生事故,造成了不必要的損失。現就汽車加油站的防雷和防靜電處理技術作一探討。1直擊雷防護1.1儲油罐區的防直擊雷措施汽車加油站的儲油總容量,大部分在300m3左右,多數安裝在地下室內,其介質為汽油和柴油。由于汽油是易燃液體,閃點溫度較低(-5030)、易揮發。在常溫下,地下室內潴留的油氣和儲油罐呼吸閥排出的氣體,容易達到起爆混合比值。因此,儲油罐區是加油站防雷的重點區域。根據GB50057-94建筑物防雷設計規范和GB15599-95石油與石油設施雷電安全規范的規定,結合儲油罐安置在地下室的這一特點。對儲油罐,按二類防雷要求,采用獨立避雷針。在呼吸閥上方2.5m的高度平面,提供一個半徑為5m的保護范圍,以防止雷暴直接擊中呼吸閥,引起高溫而點燃油氣。為防止避雷針對油罐及其附屬設施產生高電位反擊,避雷針及其接地裝置至被保護的油罐與其有聯系的管道之間的距離不得小于3m。1.2售油亭的防直擊雷措施售油亭是安置加油機,進行加油作業的地方,區域內油氣含量較高,屬二類防雷建筑物。宜在亭的頂部敷設避雷帶,當長、寬10m時,應敷設10m10m或12m8m的避雷網格。2防感應雷和防靜電加油站的儲油罐和輸油管都采用鋼鐵材料制成，當有雷雨云飄過其上空或在附近發生雷擊時，由于靜電或電磁感應作用，金屬罐體和輸油管都會帶上大量的電荷。另外，油品在流動、灌注、晃動等情況下，由于本身或與其它物體的相互摩擦而產生靜電荷。當雷電感應或摩擦產生靜電荷的速度高于泄放速度時，便形成同性電荷的靜電積聚。當積聚的靜電荷，其放電能量大于可燃性混合物的最小引燃能量，并在放電間隙中油品蒸汽和空氣混合物處于爆炸極限范圍時，將引起爆炸、燃燒。因此規定儲存甲、乙、丙幾類油品的油罐應作防靜電接地，為電荷提供泄放的通道。2.1油罐和輸油管道的防感應雷、靜電（1）為確保接地可靠，每個金屬油罐的接地點應不少于兩點。（2）輸油管道的始、末端和拐彎、分支處應分別接地。（3）管道法蘭的連接螺栓少于5根時，法蘭必須用金屬導線跨接。（4）儲油罐上的金屬構件（呼吸閥、阻火器、量油孔等）必須與油罐有良好的等電位連接。2.2電源、信號線路的防感應雷加油站的輸電線路，絕大多數都采用架空線路，極易感應雷電高位，其防雷措施是：（1）在配電房電源開關的進線端安裝防爆型電源避雷器；（2）電源線由配電房到加油機線段應套鋼管埋地，鋼管的兩端應分別與電房接地和加油機接地連接；（3）與計算機聯網的電子計量式加油機的信號線也應套上金屬管埋地，金屬管的始、末端應接到工作地上，信號線與計算機的接口應裝上相應的信號避雷器。以上的管線若在線溝中架設，溝內應填充沙子，以防電氣線路故障時，溝內因潴留油氣而引起火災。2.3卸油車防靜電油槽車卸油，是加油站最大型的輸油作業。油槽車上會積聚大量的靜電荷，因此，必須在卸油場所提供防靜電接裝置，為油槽車提供靜電荷泄放的通道。3接地裝置（1）避雷針采用獨立接地體，接地沖擊電阻不大于10。（2）儲油罐的接地體，圍繞儲油罐區敷設成環型，并為輸油管的始端和槽車卸油區提供接地點，接地沖擊電阻不大于10。（3）售油罩棚采用建筑物基礎接地體和人工接地體聯結的混合接地裝置。其中，人工接地體圍繞加油作業區敷設成環型，以降低作業區內的跨步電壓對工作人員的危害。同時，本接地裝置為輸油管末端和加油機等電器設備提供接地點，沖擊接地電阻以最小值確定。（4）管道拐彎和分支處的接地體如獨立設置時，沖擊接地電阻不大于30。儲油罐區的接地體應與售油罩棚的接地體做等電位連接。4對加油站進行整改的建議在80年代中后期和90年代初期，已有大批加油站投入營業，由于當時管理不夠完善，這些油站的防雷設施多有先天不足的成份：儲油罐接地不規范，只有一點接地，有的甚至沒有接地；輸油管道的法蘭連接螺栓少于5根的，沒有作電氣連接；油槽車卸油場所沒有安裝防靜電接地裝置。對于、，還較易處理。由于油罐區不能使用電弧焊接，故對的處理比較麻煩。建議在地下室外加裝接地體，將油罐的吊環經防銹處理后，涂上導電膏，包上一層鉛墊，再用U型螺栓將接地線壓接在吊環上。這種連接方式只有一種補救措施，在每年雷雨季節之前，做全面檢查。當其接口處的過渡電阻較大時，需要重新作防銹處理。石化企業防雷防靜電現狀婁仁杰1 何明俊1 倪承德2（1 中國石油天然氣股份有限公司安全技術研究所，大連 116031）（2 大連石化分公司，大連 116031）近幾年，我們對石化企業進行了防雷防靜電檢查檢測，其中包括油罐與液化氣球罐、生產裝置、火車裝車與汽車裝車棧臺、獨立避雷針、DCS控制系統、常規儀器儀表系統、加油站、工作服、工作鞋、通訊站、庫房、采樣繩、防雷防靜電檢測臺帳等。這里重點介紹檢查檢測情況，以及石化企業防雷防靜電方面所采取的相應措施。1 石油化工企業非常重視防雷防靜電工作，把防雷防靜電工作編入企業的規章制度中，每年都進行春季防雷檢查和秋季防靜電檢查，做到臺帳齊全。2 部分生產裝置在防雷防靜電方面能夠嚴格執行國家標準和IEC標準進行設計、施工。如：（1）進出生產裝置的管道采取了接地措施，接地電阻值小于10，防止了感應雷的侵入和雜散電流的侵入；（2）裝置區內的各種塔、容器、罐、設備、電機均按標準規定進行接地，接地電阻值小于10，為雷電流、雜散電流、靜電電荷等提供了安全泄放通道；（3）裝置區內的各種法蘭、閥門設有跨接線，跨接接觸電阻值均小于0.03，消除了法蘭間和閥門處的放電現象。3 部分企業把接地引下線焊接連接方式改為斷接卡的連接方式，能夠在檢查檢測中及時發現接地體所出現的問題。4 外浮頂罐浮頂接地連接能夠按標準要求設計，用兩根大于25mm2的軟銅線連接，接點的接觸電阻小于0.03。5 檢查檢測中發現的問題5.1各企業采用的防雷防靜電標準規范不統一檢查中發現各企業采用的標準不同，如，原水電部、電力部、中石化、中石油、地方標準。在用的標準規范中有的是試行本、有的是征求意見稿、有的已被廢棄。5.2生產裝置存在的問題5.2.1接地系統存在的問題，如：部分塔、罐、容器等設備沒有接地、有的只有一點接地、有的接地引下線斷裂、有的接地引下線水平敷設在地面上，進出生產裝置管線無接地設施；裝置區內的部分電機沒有進行重復保護接地。5.2.2聚烯烴粉體料倉存在的問題通過檢查檢測發現，石油化工企業的聚烯烴料倉在靜電方面存在很多問題，現列舉如下：（1）反應器有結塊料；（2）粉體揮發份有意外偏高；（3）反應器程控閥有內漏；（4）脫氣倉工藝控制指標有時不在控制范圍內；（5）料倉過濾器材質有的不是防靜電的，有的過濾器上的卡箍是孤立導體，另外過濾器經常出現堵塞現象；（6）料倉粉塵粘壁厚度大于2mm，超過指標控制值；（7）料倉內可燃氣體濃度經常超過工藝設計指標值。這些問題的存在可能直接誘發料倉發生爆炸著火事故。5.2.3粉體下料口的靜電電位超標現象聚乙烯包裝線下料口、聚丙烯包裝線下料口、小苯體法聚丙烯裝置下料口、ABS包裝線下料口、聚酯包裝下料口等包裝料袋的靜電電位，基本上都大于30kV，而安全界限是10kV。料袋包裝完畢成垛后的料垛的靜電電位達50 kV，遠超過指標值。5.3油罐、液化氣球罐存在的問題5.3.1罐的接地體距罐體不足3m，沒有達到標準要求的安全距離。5.3.2接地引下線無斷接卡，采用焊接方式，不利于檢測。5.3.3接地引下線在地面上敷設幾米長，會造成雷電的人員雷事故。5.3.4打開斷接卡檢測，發現部分油罐接地電阻值大于10，由此可以推斷例行檢測的方法可能存在問題。5.3.5部分油罐上所設置的避雷針保護范圍不能覆蓋整個罐頂。5.3.6油罐梯子入口處沒有人體靜電泄放器。5.3.7有的油罐呼吸閥沒有設置阻火器，且又無避雷針對呼吸閥進行保護。5.4 DCS控制系統及常規的儀器儀表系統在防雷方面存在的問題石油化工企業生產裝置的DCS控制系統及常規的儀器儀表系統均屬于微電子設備，極易遭雷擊損壞。造成事故的主要原因有兩個方面：一是由感應雷造成的，二是由地電位反擊所造成的。為了消除這一隱患，GB50057-94建筑物防雷設計規范（2000年修訂稿）與IEC標準規定DCS控制系統及常規的儀器儀表系統必須進行等電位連接和安裝SPD過電壓保護器。檢查檢測DCS控制系統及常規的儀器儀表系統21套，沒有一套進行等電位連接和安裝SPD過電壓保護器。5.5企業內部接地電阻測試存在的問題企業內部在進行油罐和其它設備的接地電阻測試時，基本上不打開斷接卡，而是直接進行測試，這種測試接地電阻的方法是不正確的，測試出的接地電阻值是不準確的。6 石化企業防雷防靜電方面應采取的相應措施6.1嚴格執行現行的國家標準和行業的安全管理規定、安全技術規定。6.2加強防雷防靜電的培訓工作。6.3加強防雷防靜電設施的檢查。重點對以下幾方面進行檢查，檢查中發現問題要及時整改。（1）關鍵生產裝置、重點生產部位的防雷防靜電接地情況。（2）浮頂油罐的浮盤接地連線情況。（3）對鐵路槽車、汽車槽車灌裝形式，接地情況，靜置時間，槽車內是否有接地導體、孤立導體、絕緣物，裝