国家强制性规范 | GB12158 防止静电事故通用导则
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GB12158-2006防止静电事故通用导则
防止静电事故通用导则
GENERAL GUIDELINE FOR PREVENTING ELECTROSTATIC ACCIDENTS
GB12158-2006
前 言
本标准是对GB12158 1990《防止静电事故通用导则》的修订。
本标准的第5、6、7、8章为强制性条文。
本标准修订过程中主要参考了PD CI.C/TR 50404:
2003《机械安全避免静电危害的指南和推荐规范》、AN—SI/ESD-S20.20一1999《建立一个静电放电控制大纲》、IEC79—20 1996—10《爆炸性气体的静电点燃危险性》。
本标准主要进行了以下修订:
——增加了相对湿度较低时静电危害容易发生,控制湿度可以防止静电危害发生的描述;
——增加了防止静电危害管理措施的要求;
——调整和增加了对静电消除器的使用规定;
——增加了对暴露表面、分层结构、金属网、防静电绳索或软管、金属链、恶劣天气、合成材料等因素的对应要求;
——修改了对管道施工中跨接的要求;
——增加了非金属材料制造罐、管道的表面电阻和体电阻率的界限要求;
——增加了人体静电的防护措施的内容;
——删除了附录中最小点燃能量数据,增加了质量浓度上下限;
——增加了多种物质的引爆、引燃的界限。
本标准的附录A为规范性附录,附录B、附录C和附录D为资料性附录。
1范围
本标准描述了静电放电与引燃,规定了静电防护措施、静电危害的安全界限及静电事故的分析和确定。
本标准适用于存在静电引燃(爆)等静电危害场所的设计和管理。其他的静电危害(如静电干扰、静电损坏电子元件)可以参考本标准的有关条款。
本标准不适用于火炸药、电火工品的静电危害防范。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 6950轻质油品安全静止电导率
GB 6951轻质油品装油安全油面电位值
GB 12014防静电工作服
GB/T 15463--1995静电安全术语
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1静电导体static conductor在任何条件下,体电阻率小于或等于1×106Ω·m(即电导率等于或大于1×10-6S/m)的物料及表面电阻率等于或小于1×107Ω的固体表面。
3.2静电亚导体static sub-conductor
在任何条件下,体电阻率大于1×106Ω·m,小于1×1010Ω·m的物料及表面电阻率大于1×107Ω,小于1×1011Ω的固体表面。
3.3静电非导体static non-conductor在任何条件下,体电阻率大于或等于1×1010Ω·m(即电导率小于或等于1×10-10S/m)的物料及表面电阻率等于或大于1×1011Ω固体表面。
3.4最小点燃能量minimum ignition energy
在常温常压条件下,影响物质点燃的各种因素均处于最敏感的条件,点燃该物质所需的最小电气能量。
3.5间接接地indirect static earthing
为使金属以外的静电导体、静电亚导体进行静电接地,将其表面的局部或全部与接地的金属体紧密相接的一种接地方式。
3.6爆炸危险场所explosion endangered places
爆炸性混合物(气体及粉尘)出现的或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的场所。
3.7气体爆炸危险场所的区域等级classification of hazard—ous areas
注:正常情况是指设备的正常起动、停止、正常运行和维修。
3.8缓和时间relaxation time of charge
带电体上的电荷(或电位)消散至其初始值的1/e(约37%)时所需的时间。
3.9静置时间time of repose;time of rest
在有静电危险的场所进行生产时,由设备停止操作到物料(通常为液体)所带静电消散至安全值以下,允许进行下一步操作所需要的间隔时间。
4放电与引燃
4.1典型静电放电的特点和其相对引燃能力见表1。
表1
放电种类 | 发生条件 | 特点及引燃性 |
电晕放电 | 当电极相距较远,在物体表面的尖端和突出部位电场较强处较易发生 | 有时有声光,气体介质在物体尖端附近局部电离,不形成放电通道。感应电晕单次脉冲放电能量小于20脚,有源电晕单次脉冲放电能量则较此大若干倍,引燃、引爆能力甚小 |
刷形放电 | 在带电电位较高的静电非导体与导体问较易发生 | 有声光,放电通道在静电非导体表面附近形成许多分叉,在单位空间内释放的能量较小,一般每次放电能量不超过4rnJ,引燃、引爆能力中等 |
火花放电 | 要发生在相距较近的带电金属导体间 | 有声光,放电通道一般不形成分叉,电极上有明显放电集中点,释放能量比较集中,引燃、引爆能力很强 |
传播型刷形放电 | 仅发生在具有高速起电的场合,当静电非导体的厚度小于8mm,其表面电荷密度大于或等于2.7×10-4C/m2时较易发生 | 放电时有声光,将静电非导体上一定范围内所带的大量电荷释放,放电能量大,引燃、引爆能力强 |
4.2在相同带电电位条件下,液体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,对可燃气体的引燃能力可大一个数量级。
4.3在下列环境下,更易发生引燃、引爆等静电危害。
——可燃物的温度比常温高;
——局部环境氧含量(或其他助燃气含量)比正常空气
——爆炸性气体的压力比常压高;
——相对湿度较低。
5静电防护管理措施
本章规定了在静电危险场所应采取的管理上的要求。
5.1静电危害控制方案
在静电危险场所,应制定静电危害控制方案,并成为单位内部管理规范文件的一部分。其内容应包括:
——可能产生的静电危害;
——静电危害的表现形式;
——静电危害的产生原因;
——静电危害的控制措施;
——人员的培训计划;
——防静电措施的验证。
5.2人员
在静电危险场所工作的人员,应定期的进行防静电危害培训。培训应同本单位的实际工作结合,培训的内容应包括法规的培训、防静电措施的执行方法、必要的演习及知识的补充。
对短期来访的外来人员,应配备公用的个体防静电装备。进入静电危害区域前,应由有经验的工作人员以适合的方式告知有关规定。
5.3检查
任何技术措施都有可能随时间的推移而失效,在工作中应按照静电危害控制方案对采取的防静电措施进行定期检查。检查的频率取决于控制对象的用途、耐久性及失效的风险。
5.4标志与记录
所有静电危险场所应设立明显的危险标志。静电危险场所必须有接地点、应使用的防静电物品、必备的衣物、静电危险区及运动方面的限制等标志。
所有的工作都应被记录在案并保存。
6静电防护技术措施
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危害的可能程度等予以研究选用。
6.1基本防护措施
对接触起电的物料,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,使最终达到起电最小。静电起电极性序列表见附录B。
在生产工艺的设计上,对有关物料应尽量做到接触面积和压力较小,接触次数较少,运动和分离速度较慢。
在静电危险场所,所有属于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做导通性连接,对金属以外的静电导体及亚导体则应作间接接地。
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1×106Ω。每组专设的静电接地体的接地电阻值一般不应大于lOOΩ,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。
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1×106Ω~1×108Ω,但最大不得超过1×109Ω。
局部环境的相对湿度宜增加至50%以上。增湿可以防止静电危害的发生,但这种方法不得用在气体爆炸危险场所0区。
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。
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。
在某些物料中,可添加适量的防静电添加剂,以降低其电阻率。
在生产现场使用静电导体制作的操作工具应接地。
静电消除器原则上应安装在带电体接近最高电位的部位。
消除属于静电非导体物料的静电,应根据现场情况采用不同类型的静电消除器。
静电危险场所要使用防爆型静电消除器。
6.2固态物料防护措施
室外的系统同时要满足国家有关防雷规程的要求。
地线共用。
1.5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。
l接地线的联接,应在油罐开盖以前进行;接地线的拆除应在潍卸完毕,封闭罐盖以后进行。有条件时可尽量采用接地设潞与启动装卸用泵相互间能联锁的装置。
静.2.6在振动和频繁移动的器件上用的接地导体禁止用单融线及金属链,应采用6mm2以上的裸绞线或编织线。
6.3液态物料防护措施
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——烃类液体流速的数值,m/s;D——鹤管内径的数值,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。
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——烃类液体流速的数值,m/s;D——鹤管内径的数值,m。
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。在注油管未浸入液面前,其流速应限制在lm/s以内。
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2。
表2 min
液体电导率 /(S/m) | 液体容积/ms | |||
<10 | 10~50(不含) | 50~5000(不含) | >5000 | |
>10-8 | 1 | 1 | 1 | 2 |
10-12~10-8 | 2 | 3 | 20 | 30 |
10-14~10-12 | 4 | 5 | 60 | 120 |
<10-14 | 10 | 15 | 120 | 240 |
注 若容器内设有专用量槽时,则按液体容积<1×10m3取值。
对油槽车的静置时间为2min以上。
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。有条件时应采用具有防静电功能的工具。
取样器、测温器及检尺等装备上所用合成材料的绳索及油尺等,其单位长度电阻值应为1×105Ω/m 1×107Ω/m或表面电阻和体电阻率分别低于1×1010及1×108Ω·m的静电亚导体材料。
在设计和制作取样器、测温器及检尺装备时,应优先采用红外、超声等原理的装备,以减少静电危害产生的可能。
在可燃的环境条件下灌装、检尺、测温、清洗等操作时,应避开可能发生雷暴等危害安全的恶劣天气,同样强烈的阳光照射可使低能量的静电放电造成引燃或引爆。
6.4气态粉态物料防护措施
6.5人体静电的防护措施
7静电危害的安全界限
7.1静电放电点燃界限
W=(1/2)CV2(3)
式申W——放电能量,J;
C一一导体问的等效电容,F;
V一导体间的电位差,V。
当其数值大于可燃物的最小点燃能量时,就有引燃危险。
7.2物体带电安全管理界限
况)在正常情况下,表面电阻率或体电阻率分别低于1×1011Ω和1×1010Ω·m时,也不会因静电积累引起静电引燃危险。
表3
环境条件 | 最大宽度/cm | 最大表面积/cm2 | |
0区 | Ⅱ类A组爆炸性气体 | 0.3 | 50 |
Ⅱ类B组爆炸性气体 | 0.3 | 25 | |
Ⅱ类C组爆炸性气体 | 0.1 | 4 | |
1区 | Ⅱ类A组爆炸性气体 | 3.0 | 100 |
Ⅱ类B组爆炸性气体 | 3.0 | 100 | |
Ⅱ类C组爆炸性气体 | 2.0 | 20 |
7.2.4固体静电非导体(背面15cm内无接地导体)的不引燃放电安全电位对于最小点燃能量大于0.2mJ的可燃气是15kV。
7.3引起人体电击的静电电位
7.4附录D给出了爆炸性气体、蒸气及悬浮粉尘的点燃危险性表。
8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及确认。
8.1检查分析是否存在发生静电放电引燃的必要条件。
8.2对于较复杂的情况,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。
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,以便作出最终结论。