前言

　　本標準根據我國石油天然氣工業的工作條件和工作環境特點，采用了API RP2003《防止靜電、閃電和雜散電流引燃的措施》，在技術內容上與該標準等效，編寫規則上與之等同。API RP2003比較全面系統地論述了靜電、閃電和雜散電流在有可燃性氣體、蒸氣—空氣混合物或油霧存在的情況下，由于電火花及電弧引燃而發生火災事故的某些條件與防止措施，是一既有科學性又有可操作性的標準。采用該標準作為我國石油天然氣行業標準，將對我國石油天然氣工業在靜電、閃電和雜散電流引燃的安全防范方面具有十分重要的意義，也為我國石油天然氣工業在這個領域與國際接軌創造了條件。

　　在將API RP2003轉化為我國標準時，刪去了以下與標準技術內容無關的部分：政策性聲明、附錄C“靜電引燃調查表”。

　　本標準由石油工業安全專業標準化技術委員會提出并歸口。

　　本標準起草單位：長慶石油勘探局技術監督安全環保處、勝利石油管理局安全技術處

　　本標準主要起草人 李海石 馬宏發 陳建設 張勇 李俊榮 戴能尚 王登文

 

　　1.概述

　　1.1 范圍

　　本標準介紹了在靜電、閃電和雜散電流出現的場合防止烴類引燃的現行技術。推薦的防護措施是以石油工業中的研究和實踐經驗為基礎的。本標準所討論的原則也可以應用于處理其他可燃性液體和可燃性氣體作業。本標準的應用將改進安全操作，并能評估現行的安裝方法和生產過程。進而，在正確地了解能夠導致靜電引燃的嚴格極限范圍以后，以靜電引燃不太可能或不可能的情況下，去尋找真正的火源。

　　下述章節將討論防止靜電引燃所應采取的一些基本步驟。然而，在下述情況下，本標準所提供的推薦作法及預防措施不適用。

　　a) 可能產生靜電放電，但在放電區域內的可燃性蒸氣被脫去油氣的空氣或情性氣體所隔絕。

　　b) 在封閉系統中儲運產品，而該系統中的氧含量低于燃燒所需的最低濃度，例如液化石油氣(LPG)的儲運。?

　　c) 可燃性蒸氣的濃度高于燃燒上限(UFL)。?

　　d) 可能出現可燃性蒸氣，但卻沒有產生靜電聚集和靜電放電的系統條件。這類情況多見于生產儲運諸如原油、渣油、瀝青(包括稀釋瀝青)，重質燃料油(6號重油等)和水溶性液體(如乙醇)等石油液體的接地傳導設備。這些液體由于電導率相對較高(大于50pS/m)，不會聚集靜電荷放電。經驗證明，這些物料不會出現明顯的靜電危險，除非他們被分裂成微小液滴而形成帶電荷的油霧。當這種油霧出現的時候，電氣絕緣的導體有可能受到高電量充電。

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　　1.2 基本原則

　　本標準考慮了保護特殊作業的操作程序。有關靜電及其定義的基本概念在附錄A(提示的附錄)中說明，靜電測量和檢測技術在附錄B(提示的附錄)中說明。

　　1.3 引用標準

　　下列標準所包含的條文，通過在本標準中引用而構成為本標準的條文。本標準出版時，所示版本均為有效。所有標準都會被修訂，使用本標準的各方應探討使用下列標準最新版本的可能性。

　　API Publ 2015 油儲罐的安全進入和清洗(1994年5月，第5版)

　　API Publ 2027 常壓烴儲罐外壁噴砂的著火危險(1988年7月，第2版)

　　NFPA 30 易燃和可燃流體規范(1993年版)

　　NFPA 77 靜電(1993年版)

　　2.槽車的防護措施

　　2.1 概述

　　對于靜電的研究，主要涉及介質中的電荷聚集、產生電荷的機理以及消散這些電荷的過程。雖然這種電荷的實際電流很小，僅僅有百萬分之一安培左右，但是，電流在產生和聚集過程中卻能產生幾千伏的電位差。因此，對消散靜電而言，1MΩ電阻的電氣連通或接地線都相當于短路。

　　靜電的主要表現是通過產生火花使聚集電荷放電。由于靜電和動力電不同，他們的測量設備和技術也大不相同［參見附錄B(提示的附錄)］。

　　2.2 靜電引燃

　　為了防止火災，燃燒三要素——燃料(蒸氣狀或霧狀)、空氣和火源中必須有一個或一個以上要素得到控制，應達到能防止出現火花或防止出現可燃性蒸氣－空氣混合物。

　　靜電荷作為火源必須符合以下四個條件：

　　a) 產生靜電荷；

　　b) 聚集起能產生引燃火花的靜電荷；

　　c) 存在火花隙；

　　d) 火花隙中存在可被引燃的蒸氣－空氣混合物。

　　控制靜電荷的產生和聚集或者在可能出現靜電火花的地方消除可燃性混合物，可以避免引起靜電火花引燃的災害。如果能在潛在的高電場區內避免出現火花激發源，就可以減少引燃的危險。

　　2.3 火花激發源

　　應注意避免形成火花激發源，例如在槽車艙內不能存在不連通的導體。槽車在裝載前應進行檢查，并拆除任何不連通的導體。

　　油槽測量標尺或公路槽車內突出于裝載空間中的其他裝置，都會在上升油面及其本身之間形成間隙，從而可能產生靜電火花。在頂部裝油過程中，有一根具有與地面相同電勢的注油管伸入液體。如果注油管靠近突出物，則靠近突出物的液體表面的電壓梯度也會充分降低，從而減少發生靜電放電的可能性。

　　在底部裝油過程中，由于沒有注油管，更應注意測量標尺的突出部位。帶有突出部位測量標尺的槽車，應將其測量標尺用電線或鐵鏈連接在油槽的底部。

　　在氣相空間有可能出現可燃性混合物時，金屬或其他導體，例如量油卷尺、取樣器和溫度計等，都不宜在裝油時或剛剛裝完油以后就將其放入或懸的油槽艙內。另外，在產品的靜電荷完成釋放之前，不應移動注油管。在停止裝油以后，一般約1min時間，就可以使靜電荷基本釋放。但是在裝載電導率很低的烴類時，應采用較長的放電周期(見4.5)。

　　石油液體不應隨意用軟管輸入槽車，除非全部金屬管件都與油槽電氣連通。兩種類型的火花激發源如圖1所示。

　　2.4 可燃性蒸氣－空氣混合物。

　　2.4．1 概述

　　蒸氣－空氣混合物燃燒的可能性取決于其產生儲運時的蒸氣壓、閃點和溫度。根據這些特性，可以對煉制對煉制產品進行分類。這些煉制產品在某些儲運條件下具有足夠高的電阻，能夠導致聚集明顯的靜電荷。其類別分為低蒸氣壓產品、中蒸氣壓產品和高蒸氣壓產品［詳見附錄A(提示的附錄)中的A9］。

　　2.4.2 低蒸氣壓產品

　　低蒸氣壓產品是閉杯閃點高于38℃(100°F)的產品，例如爐用燃料油、煤油、柴油、商用航空渦輪油(A號噴氣發動機油)和安全溶劑。在正常情況下，儲運這類產品的溫度要比他們的閃點低得多，所以在正常儲運條件下并不會產生可燃性蒸氣。但是，當這類產品的儲運溫度高于他們的閃點或者混雜了中蒸氣壓或高蒸氣壓產品，或者被灌入的容器內在以前的使用中已經聚集了足以產生可燃性混合物所必須的高濃度蒸氣時，就可能存在引燃的條件。這種情況可發生于轉換裝載過程，如2.4.5所述。

　　低蒸氣壓產品，特別是經赤加氫處理的物料，如果其中溶解的氫或者在處理過程中帶入的其他輕烴類在油罐內釋放出來，那么在固定頂儲油罐的氣相空間就有可能產生可燃性蒸氣—空氣混合物。這種混合物利用閃點試驗不一定能測出，但能用可燃氣體檢測器測出。

　　在一定的儲運條件下，低蒸氣壓產品能夠形成在低于該液體閃點溫度下也可以燃燒的油霧。雖然引燃油霧所需的能量比引燃蒸氣－空氣混合物要高。但是，有些引燃實例還是由于靜電充電后的油霧所引起的。

　　2.4.3 中蒸氣壓產品

　　中蒸氣壓產品是在環境溫度下的氣相空間內能產生可燃性混合物的產品。這類產品包括雷德Reid)蒸氣壓低于31kPa(4.51bf/in2)絕對壓力以及閉杯閃點不到38℃(100°F)的可燃性液體，例如商用航空燃料油(B號噴氣發動機油)、軍用航空渦輪油［JP-4(TF-4)］以及溶劑(如二甲苯苯和甲苯等)。當不在大約2～38℃(30～100°F)的正常產品溫度范圍內儲運高或低蒸氣壓產品時，在氣相空間內有可能產生可燃性混合物，這時該類產品應按中蒸氣壓產品儲運。在正常條件下可以歸于中蒸氣壓類的某些產品，在極端溫度條件下有可能會超出這個范圍。圖2所示為在平衡條件下雷德(Reid)蒸氣壓與產品溫度對可燃范圍的近似關系，它可以用來估計可能存在可燃性蒸氣－空氣混合物的溫度范圍。

 

　　2.4.4 高蒸氣壓產品

　　高蒸氣壓產品包括那些雷德(Reid)蒸氣壓高于31kPa(4.51bf/in2)絕對壓力的產品，例如航空和車用汽油以及高蒸氣壓石腦油。在正常儲運溫度的平衡條件下，該類產品將在受限制的氣相空間內迅速產生過富的混合氣體，以致無法燃燒。所以，在這種氣相空間內靜電火花將不會致燃。

　　注：要敞開的通氣孔周圍仍有可能形成并存在可燃性混合物，并且在轉變為過富混合物的過程中，也有可能出現可燃性混合物，這樣，在此區域以內任何火花仍然能夠引起火災。

　　當這類產品被裝入沒有油氣的罐艙時，氣相空間將經過可燃范圍。但是恰在可能需要注意引燃火花的液面之上的蒸氣會很快變得過富，所以能夠引燃的火花可以不加以考慮。然而在別的區域，蒸氣卻不會很快變得過富，因此，火花引燃的可能性就必須加以考慮。

　　2.4.5 轉換裝載以及特殊情況

　　當某種低蒸氣壓產品被裝入一個容器，而該容器在以前使用中殘存的可燃性蒸氣位于或高于其燃燒下限的時候，就存在著引燃條件。這種裝載一般稱為轉換裝載。轉換裝載的例子之一就是向以前裝汽油的儲油罐內再裝載燃料油。即使罐艙在前次使用以后已經將殘余體清理凈，轉換裝載仍然是很危險的。

　　在一定條件下，可能還會發生別的危險情況。但是，以下所舉舉不包括所有的危險可能：

　　a) 溫度極端(例如低溫下的高蒸氣壓產品、高溫下的低蒸氣壓產品)；

　　b) 被其他烴類產品的蒸氣或流體污染(例如罐內有氫存在或轉換裝載)；

　　c) 產生油霧或泡沫的情況；

　　d) 在某種條件下真空油槽車的操作；

　　e) 在引入其他產品之前，對產品管線進行不適當的沖洗；

　　f) 具有可因疏忽而造成誤混的旁通閥的裝載管匯。

　　2.5 公路槽車

　　2.5.1 概述

　　公路槽車裝載時需要注意的事項見表1。有關對槽車的內涂層、采樣與計量、過濾器和緩沖艙的討論將分別在5.8，4.5和5.3中進行。

　　2.5.2 電氣連通和接地

　　對于頂裝公路槽車，槽內可能會出現可燃性蒸氣，所以槽車應與注油管、管線或鋼制裝載架相互電氣連通(如圖3所示)。如果槽體與支架電氣連通，則管線、支架和注油管也必須相互電氣連通(見2.5.3)。

　　電氣連通應在罐頂蓋打開之前做好，并且一直保持到裝載完畢罐頂蓋嚴密蓋好以后。電氣連通可以防止在注油管柱和公路槽車之間聚集高的靜電勢，并且消除在可能存在可燃性混合怕的敞口罐頂蓋周圍產生火花的可能。

　　裝載系統(支架、管線、注油管等)在電氣連通以外再行接地并不提供其他任何額外的保護。接地可以使系統各個部分都成為相同的地(零)電位。而電氣通能使系統各個部分的電勢相同，但這個電勢有可能高于地電勢。1MΩ的連接電阻足以使靜電消散(見2.1)。

　　通過打開的罐頂裝載高或中蒸氣壓產品時，一條電氣連通線是必不可少的。在裝載混雜有高或中蒸氣壓產品的低蒸氣壓產品以及將低蒸氣壓產品加熱到其閃點以上時，也應相互進行電氣連通。當低蒸氣壓油料裝入以前曾裝過高蒸氣壓產品的油艙時(轉換裝載)，電氣連通尤為重要。

　　電氣連通線可以是絕緣或非絕緣的，非絕緣的連通線可以做到隨時目視檢查是否連續。絕緣的連通線應定期進行電氣測試或檢查，以確定其連續性。整個連通線路，包括卡子和接頭都應包括在連續性測試之中。電氣連通或接地指示儀可安裝在槽車裝載支架上，以便連續監視連通這些儀器操作時，可以與控制信號燈連接，或者與控制電路電氣連鎖，以防電氣連通不良時啟動裝載泵。

　　用于靜電控制的電氣連通在以下情況下可以不要：

　　a) 槽車裝載沒有靜電聚集能力的產品，例如瀝青、渣油、大部分原油，以及裝載過程不會產生油霧的場合；

　　b) 槽車只用于運輸Ⅱ類或Ⅲ類液體(即不會加熱到其閃點以上的液體)，并且在不裝載Ⅰ類液體且不產生油霧的支架上裝載時；

　　c) 車輛裝卸均通過密閉式連接管時，無論所用的軟管線或硬管線的材料是否導電，密閉式連接管在液流開始前都應接好，直至液流完畢后才可以卸開(見圖4)。

　　2.5.3 裝油管線的連續性

　　對于開口頂裝注油管組件的全部金屬件，應形成一條連續的、導電的、一直到下游電氣連通處的電氣通路。例如，不得在不導電的軟管出口處加裝金屬可拆卸接頭，除非該接頭與注油管電氣連通。

　　金屬裝油管組件的連接可以形成一條連續的電氣通路，不需要對撓性、旋轉式或滑動式接頭上下再加連通線。試驗和經驗表明，這種接頭通常電阻很低，足以防止靜電荷的聚集，不過最好查看一下制造廠疝關于這些接頭的詳細說明，因為有些接頭的表面可能被制造成絕緣的。

　　在加壓裝載系統中，例如液化石油氣(LPG)裝載，就不必為了靜電控制而要求裝油管連接成電氣通路。通過固定的槽車連接通路進行頂裝或底裝作業時，也不需要電氣連通。

　　2.5.4 產生靜電荷的控制

　　經驗表明，即使公路槽車有很好的電氣連通，當電荷產生和聚集的速率太高時，也會在油表面產生靜電放電。這與電導率低的燃料油可以聚集電荷時所發生的情況相似，特別是當存在火花激發源的時候更是如此。燃料油的電導率在附錄A(提示的附錄)的A5中討論。許多石油煉制產品的電導率都大大低于50pS/m，因而很可能聚集靜電荷。關于火花激發源的討論見23。

　　在公路槽車裝載作業中，主要有三種機理可以產生靜電荷。

　　第一種產生靜電荷的機理是燃料油通過微孔過濾器時可以產生非常高的靜電荷(見5.3)。當產品的電導率低于50pS/m時，過濾器下游至少應有30s的電荷釋放時間，這一做法可以提供適當的保護。

　　第二種產生靜電荷的機理是燃料油通過開孔很小的篩網過濾器。篩孔尺寸大于300μm(且于50目)的篩網過濾器不至于產生達到危險程度的靜電荷，所以其下游不必有釋放電荷的措施。隨著孔徑的減小(網目數增加)，在某些場合下所產生的靜電荷可能會達到危險程度。篩網的網孔尺寸小于150μm(細于100目)時，就有可能產生達到危險程度的靜電荷，特別是在部分篩孔堵塞的情況下，因此，在篩網的下游應保持至少30s的緩沖時間。由于當篩網部分堵塞時產生的靜電荷會增多，因此如果壓降超常，就應清洗或更換篩網。

　　第三種產生靜電荷的機理是燃料油通過管路時的運動，這種情況如附錄A(提示的附錄)中A2所述。電荷量是液體組分和產品流速的復雜函數。在過去，通常認為流速是產生靜電荷的主要決定因素。采用較大口徑裝油臂以減少總裝載時間的新的工業作法導致了很高的體積流率。對靜電荷產生機理的深入研究表明，為了確定靜電荷的聚集度，用裝油管內徑乘以流體流速作為評價指標要比只用線速度更好。根據這些研究，對于公路槽車得出了一個以最大推薦線速度與裝油臂直徑乘積表示的簡單公式：

　　 vd＜0.5

　　式中：v－速度，m/s；

　　 d－注油管直徑，m。

　　除此項限制外，流體的線速度不應超過7m/s(23ft/s)。但是當產品含有彌散的第二相時，例如夾帶水滴，流體的流速應限制在1m/s(3ft/s)以內。

　　對于選定的各種管徑，滿足0.5極限的流量和流速列在表2內(結合表2參閱圖5的轉換曲線)。

　　注：本曲線以所標明公稱直徑的標準重量鋼管為基礎。

　　該0.5極限并不能保證不發生靜電引燃，但卻能大大降低引燃的可能性。現在已經大大地提高了裝載速率，并沒有發生事故。雖然潛在的充電機理可能還很強，但是燃料油的電導率如高足以限制電荷滯留，也就不會形成強的靜電場。即使具有強的靜電場，也不致產生火花激發源或可燃性蒸氣(見2.3)。

　　雖然裝載速率僅僅是所考慮的控制靜電引燃源的諸多因素之一，然而對于公路槽車而言，v和d乘積的最大值0.5仍可提供一個能夠接受的安全程度。在公路槽車裝載方面已積累了大量經驗，并且災和爆炸極少發生。至于流速和電荷釋放時間的預防措施，僅在中蒸氣壓產品和轉換裝載時需要。高蒸氣壓產品甚至在向無油氣容器裝載時，其液體表面也會迅速形成過富的混合物(見2.4.4)。

　　低蒸氣壓產品在氣相空間形成的混合物在正常情況下往往太稀薄而不會燃燒(見2.4.2)。但是，當高蒸氣壓產品在非常低的產品裝載溫度下和低蒸氣壓產品在非常高的產品裝載溫度下儲運時，應遵循中蒸氣壓產品的有關防護措施。因為在這種環境下會產生可燃性混合物。

　　2.5.5 用注油管進行頂裝

　　噴濺裝載易產生靜電，所以在敞口頂裝中蒸氣壓產品或轉換裝載低蒸氣壓產品的過程中，注油管應達到油槽底部，最好與底接觸，以避免過激的湍流。但是注油管在槽底不要形成“滿圈”坐底。因此，注油管端部應裝有T型折流板或做成45°斜角。如果使用折流板，則設計中應注意防止注油管在開始注油時上抬而脫離槽底。

　　起始速度應限制在1m/s(3ft/s)左右，直到管口浸入油面。這時流速可以在2.5.4規定的限制范圍內增加。裝載速度可以用一個能把初速度自動限制為1m/s(3ft/s)的裝載閥來控制。有時在注油管的管口安裝一個使注油管在浸入油面以前能自動限制初速度的調節器，以實現這一控制。

　　2.5.6 底裝

　　公路槽車底裝可減少因電氣連通不當或注油管位置不妥而引起的靜電危險可能性。在底裝的初始階段，產品上噴會增加靜電荷的產生，所以應注意降低裝載速度，或者使用上噴折流板或其他裝置加以防止。如果底裝油槽入口設計不能避免上噴，則低蒸氣壓產品就可能形成可燃性油霧。底裝速度應遵守2.5.4中所規定的流速限制。

　　底裝會產生比頂裝更高的液體表面電壓，因為注油管可以作為有助于消散電荷的導電通路。在底裝作業中，要特別注意火花激發源(如量油標尺和別的金屬導體)要延伸到罐底，正如2.3中所推薦的。

　　2.5.7 公路運輸

　　正常的公路條件下，在普通帶隔艙或隔板的公路槽車中是不會產生靜電危險的。但是在公路運輸中，曾經有幾次在未裝滿的通艙(無擋板)公路槽車上發生過由于車輛加速或減速導致液體沖擊飛濺產生靜電而引起的爆炸事故。除非槽車被裝滿，中蒸氣壓產品不應采用無擋板的公路槽車進行運輸。

　　2.5.8 蒸氣平衡公路槽車

　　有蒸氣平衡的隔艙在裝載過程中應遵守與大氣連通艙室相同的裝載防護措施。認為有蒸氣回收系統就能確保公路槽車隔艙內氣體的安全是不妥的。

　　在蒸氣回收管線上應避免形成被隔斷的電區段。公路槽車上蒸氣連接的所有導電部件都應與載油艙電氣接觸。通過共同的頂裝設施過裝油而造成從一個隔艙流向另一個隔艙的流體級差流動，能夠產生靜電和其他危險。

　　2.5.9 卸車

　　無論是公路槽車還是鐵路槽車，當通過罐頂蓋采用抽吸管或者其密閉系統通過固定在頂部或底部的出口卸車時，都不要求進行靜電火花防護。有如管子導電而沒有接地的敞開式枯罐卸車抽吸管可能需要靜電防護一樣，接收容器也可能需要靜電防護。

　　2.6 加油站裝卸

　　通過多年來幾百萬輛機動車加油的試驗和經驗表明，在加油過程中不會有靜電引燃的危險。所以，從加油站的油罐向機動車的油箱中加汽油時，無論加油管和加油嘴導電與否，機動車都不需要進行電氣連通或者接地。

　　向加油站儲油罐輸油時，如果軟管管嘴與油罐裝油管之間保持金屬接觸，或者軟管與油罐裝油管之間緊密連接，公路槽車和加油站地下儲油缺席之間無需電氣連通。經驗表明，如能遵守這些預防措施，在該操作中就不會出現靜電引燃的危險。

　　2.7 鐵路槽車

　　2.7．1 概述

　　對于鐵路槽車的內涂層、取樣與計量、過濾器和緩沖艙的詳細討論分別參見5.8、4.5和5.3。

　　2.7.2 電氣連通和接地

　　鐵路槽車通過鐵軌接地，其接地電阻都很小，足以防止靜電荷在槽體上聚集，不會產生足夠引燃火花的電壓。因此，鐵路槽車或鐵軌與裝油管線進行電氣連通以防止靜電是不必要的。但是考慮到有可能出現的雜散電流以及防止由此而引起的燃燒危險，裝載管線仍然應進行電氣連通。最好是和鐵軌連通而不是和鐵路槽車連通，以防止人為失誤，并確保永久性的電氣連通(見圖6)。關于防止雜散電流的詳細討論見7.3.2。

　　2.7.3 注油管線的連續性

　　敞口頂裝裝油管線的金屬部件，應在雜散電流電器和鐵軌連接點的下游形成一條連續的電氣通路。在管線的下游部分，應采取同公路槽車裝油管線相類似的保護措施(見2.5.3)。

　　2.7.4 對產生靜電荷的控制

　　當油槽氣相空間可能存在可燃性混合物，并且油罐氣相空間所含產品的電導率小于50pS/m時，應遵守2.5所規定的有關公路槽車裝載的預防措施，但以下情況除外：

　　 vd＜0.8

　　式中：v－速度，m/s；

　　 d－注油管內徑，m。

　　除上述限制以外，其線速度不應超過7m/s(23ft/s)。

　　鐵路槽車的vd值可以允許比公路槽車的大，這是因為儲槽的形狀和尺寸減弱了靜電場。對于選定的管線尺雨而言，能夠滿足0.8極限值的流量和流速值在表2中列出了。

　　2.7.5 用注油管進行頂裝

　　注油管頂裝作業參見2.5.5的規定。

　　2.7.6 底裝

　　底裝作業參見2.5.6的規定。

　　2.7.7 卸車

　　卸油作業參見2.5.9的規定。

　　3 海運作業

　　3.1 概念

　　有關靜電、火花激發源和可燃性蒸氣－空氣混合物所發生的引燃部分參見2.2、2.3和2.4。關于內涂層、采樣與計量、過濾器和緩沖艙的詳細討論分別參見5.8、4.5和5.3。

　　3.2. 對靜電荷產生的控制

　　油船和駁船在裝載中遇到的靜電問題與流體表面聚集的靜電有關，它可以導致向周圍的金屬產火花放電。另外，在油艙的沖洗作業中可能會產生充電的油霧。用惰性氣體保護油船參見4.6。

　　裝載過程中靜電荷產生的速率受運載油料產生靜電的能力、流體本身湍流的程度以及微量細分的導體材料，如水、鐵銹顆粒和罐底沉淀等因素影響。

　　沒有電氣連通的導體可能會成為火花激發源，應將其從油艙里撤除。

　　在裝載的初始階段，進入的油流更容易產生攪動或湍流。如果隔艙中存在潛在的可燃性蒸氣－空氣混合物，有些公司規定將輸入液體的速度限制在1m/s(3ft/s)以下，直至艙室內的輸入口浸沒在油內0.3～2(1～6ft)，方可加快裝載的速度。另一些公司則采用惰性氣體覆蓋層或使用導電添加劑使烴的電導率高于50pS/m。

　　在整個裝載過程中，如果能保持氣相空間可燃性氣體的濃度大大低于燃燒下限，則不需要上述的限制。同樣，高蒸氣壓產品會在液體表面迅速形成過富的混合氣體，甚至在裝入無油氣艙室時也是如此(見2.4.4)從技術的角度而言，在裝卸高蒸氣壓產品時，不需要低的初始裝載速率。然而，如果不了解裝載設備的物理狀況，或者在管線中可能存在其他產品(如低或中蒸氣壓產品)，那么即使是高蒸氣壓產品，也宜使用低的初始裝載速度。當碼頭上的管線沒有指定用于單一產品時，該作法尤為重要。

　　內部裝油管應保持良好的狀態，以免產品噴流或通過艙室的氣相空間自由濺落。

　　3.3 電氣連通電纜

　　在鋼制油船或駁船裝卸過程中，不需要通過船與岸之間的電纜電氣連通來消除靜電危險。因為船殼與水接觸就等于接地，所以船殼不會聚集靜電荷。有時在船和岸之間使用電氣連通電纜，僅僅提供了雜期電流防護。這些電纜有時錯誤地被認為是靜電電纜，關于船和岸之間電氣連通電纜應用的討論參見7.3.3和7.3.4。

　　3.4 油艙沖洗

　　油艙沖洗，特別是使用高流量、固定式沖洗裝置時，可能會產生靜電。

　　4 儲油罐

　　4.1 概述

　　關于靜電、火花激發源和可燃性蒸氣－空氣混合物引燃的討論分別能見2.2、2.3和2.4。以下討論僅僅限于金屬(導體)儲油罐。非導體儲油罐將在5.5中討論。

　　4.2 產生靜電荷的控制

　　儲油罐中的液體表面同罐殼、罐頂支撐或其他設施之間產生火花的可能性與液體產生靜電的能力有關。靜電的產生速率也受到液體湍流程度以及微量細分材料，如水滴、鐵銹顆粒和沉淀物的沉淀等因素的影響。在有火花激發源的情況下，出現火花的可能性比較大(見2.3和圖1)。

　　易存留靜電荷的石油煉制產品會導致較大的靜電危險，除非采用某種盡量減小這一危險的方法進行儲存。當氣相空間可能含有可燃性混合氣體時，例如中蒸氣壓、低蒸氣壓產品中混有高蒸氣壓液體，或者低蒸氣壓產品在儲運過程中摻入溶解的氫或輕烴，應采取下述防護措施。

　　a) 避免濺落注油。裝油管管口應接近罐底放油，以減少罐底沉淀物和水的攪動。當裝油管出口裝有“下注管”時，不應使用可使空氣或蒸氣進入的虹吸隔斷器。應避免從升到液面以上的油嘴放油。

　　b) 在裝油管浸沒油中0.6m(2ft)或兩倍管徑(取兩者較小值)之前，應將液體流速限制在1s/s(3ft/s)以下。浮頂儲罐在罐頂浮起之前以遵守同樣的流速限制。在裝罐的初始階段，進入的流速應保持在1m/s(3ft/s)左右。隨之當流速被提高時，沉降水的再進入會明顯地提高產品的靜電荷。

　　c) 檢查罐內有無諸如松動的量油浮標和采油器等沒有接地的物體，并將其取走。

　　d) 避免大量空氣或其他夾帶氣體隨著液體泵入儲罐內。

　　至于其他有關內涂層、取樣與計量、過濾器和緩沖艙的注意事項，分別參見5.8、4.5和5.3。如果儲油罐由于以前儲存過產品而使罐內的氣相空間處于或者高于燃燒下限，并且該罐被用于充儲高閃點的能夠聚集靜電的液體，那么應在裝載操作以前采取上述措施，或者向罐內通風，使蒸氣達到安全的蒸氣濃度［見附錄A(提示的附錄)中A8.6］。

　　前述的防護措施對浮頂儲罐僅適秀于罐頂浮起之前，在罐頂浮起以后，因為沒有可燃氣相空間，前述措施也就不需要了。但是，必須注意確保浮頂同罐殼保持金屬接觸。6.5.2 中所述的避雷措施同樣提供了靜電保護。某些類型的浮頂雖然是非導體的，并帶有絕緣的金屬夾頭，但如果他們不進行電氣連通，就會成為電荷聚集器和火花激發源。

　　4.3 接地

　　建立在基準面基礎上的儲油罐，無論其基礎的形式如何(水泥、砂、瀝青)，都被認為是自然接地，并可消散靜電荷。對于高位油罐，其對地電阻可高達1MΩ，但該油罐仍可以認為是接地良好，并可以消散靜電荷。對于閃電的防護則要求更低的電阻(見第6章)。

　　外加的接地棒及類似的接地系統將不會減輕流體所帶靜電荷的危險性。

　　4.4 調和油罐和混合器

　　常規的低速螺旋槳混合已經使用多年，并沒有產生靜電問題的跡象。罐內噴射混合和高速螺旋槳混合是更新的方法。如果這些形式的混合攪起罐底積水，并且通過油而沉降，就會產生電如果在液面存在可燃性混合物，就可能引燃。因此噴嘴不應破壞液體表面。在這種情況下由于高速混合而導致靜電引燃的實例已見諸報導。因為浮頂儲罐消除了氣相空間和其他類油罐所具的存在可燃性蒸氣的條件，所以特別適合于調和作業。如果不使用浮頂儲罐，則可以使用氣體覆蓋層的方法［見附錄A(提示的附錄)中A8.6］。

　　4.5 采樣、計量和高液位裝置

　　在導電探頭和絕緣的導電浮子的表面電勢比自由油面到罐體或罐內支架間產生的火花電勢低得多時，也能引起火花。金屬或導電的手持測量卷尺以及帶鏈條的采樣罐和采樣瓶，也都能成為火花激發源。因此，在裝儲能聚集靜電的物料時，都不應放入具有可燃性氣體的罐內。

　　一般來說，使用天然纖維繩纜比使合成纖維(尼龍聚丙烯)繩纜好。試驗表明，當合成纖維繩纜快速滑過戴手套的手一定距離以后，例如放入大型儲油罐，絕緣的人休就會帶有電荷。

　　如果懷疑存在可燃性氣體，在大型儲油罐或船的儲艙裝入能聚集靜電物料以后到開始手動量油或采樣之前，應有30min的時間間隔。這一推薦是基于對大型儲油罐裝儲以后進行的測試。它表明場強的衰減比預期的正常電荷釋放要慢。衰減緩慢的原因可能是由于水、塵埃和其他物質的小的帶電顆粒緩慢沉淀而進一步產生了電荷。

　　在較小容積的容器中，例如公路槽車或鐵路槽車，顆粒的沉淀不會成為問題，其電荷的釋放也是正常的。在裝載存在聚集可燃性蒸氣條件的較小容器時，有些公司要求在對能聚集靜電的燃料進行量油和采樣之前，要有1min以上的等待時間。對于非常純凈的溶劑和化學級烴類等低電導性的液體，需要更長的等待時間。

　　如果采用完全非導電的手動量油器或采樣器，則不需要等待時間。但是一般使用的設備如果在暴露環境條件下，就難以保持所需的高絕緣程度。如果在有可燃性蒸氣的情況下使用導電的手動量油裝置，就需要有等待時間。除非量油器與罐體保持著良好的電氣接觸，或放在連通的管式檢測管內或別的護殼內。裝有聚集靜電油品并存在可燃性氣體的容器，使用自動量油裝置比較安全。但是，浮子應通過引導帶、引導線或二者同時與罐體連接起來。自由浮動的沒有電氣連通的浮子，可能會成為有效的火花激發源。

　　液化石油氣(LPG)采樣時很少發生靜電引起的火災。所發生的火災都局限于敞口的樣品罐，很少見到因引燃導致嚴重傷害或財產損失的報導。

　　如果使用開式金屬采器，只需與裝油管進行電氣連通。如果采樣器是非導電的，或者使用的是封閉(直接連通)樣品罐，則電氣連通和接地都沒有實際意義。但是為了安全，樣品抽取管應延伸到使其達到樣品罐的部；否則，應插入一個導電的、與油罐電氣連通的導電棒。

　　為了避免冒罐，有些操作員在儲油罐、油船油艙、公路槽車、鐵路槽車中安裝了固定的或便攜式的高液位報警器或探測器。當儲運能形成可燃性蒸氣－空氣混合物的靜電聚集油品時，報警器、探測器應采用非導體制作，或者安裝在一個適當設計的檢測管中，或者采用別的方法，防止他們成為導電的探捧(見2.3)。

　　4.6 油罐和容器的吹掃與清洗

　　吹掃包括將封閉空間的可燃性蒸氣驅散并換之以空氣或惰性氣體。曾經裝過烴產品的油罐和容器的吹掃需要仔細計劃和充分準備。吹掃應在熟悉相應的安全程序的安全員的監督下完成。

　　儲油罐吹掃和清洗所要求的適當方法和程序的詳細討論，可參見API Publ 2015。

　　涉及靜電的特定問題值得特別注意。例如，水蒸氣噴射可以噴嘴 處以及被蒸汽沖擊的絕緣物體上產生靜荷。如果用水蒸氣吹掃或清洗儲油罐或其他設備，全部遭受沖擊或冷凝水的被絕緣的導體和排水管，應與儲油罐或設備進行電氣連通。當有其他適當的替代方法時，應晝避免采用水蒸氣吹罐、水蒸氣沖刷和其他類似的操作。

　　因為在噴射中會產生固體顆粒(CO2雪霜)，所以CO2噴射器是一個強的靜電發生器。CO2噴射應遵守與水蒸氣噴射同樣的靜電聚集防護措施。如果將CO2用作惰性氣體，應使用不會形成CO2固體顆粒的方法進行釋放。另一個可行的方法是將CO2以干冰的形式放入容器，然后再讓其蒸發。CO2滅火機在噴放時也會產生固體CO2顆粒，從而也就變成了靜電發生器。已經有過CO2滅火機向具有可燃性蒸氣－空氣混合物的油罐內噴射而引起爆炸的先例。O2滅火機不應用于使可燃性氣體惰性化。

　　經常用于吹掃和清洗作業的水噴射器或水霧噴嘴所造成的靜電電荷問題，已經引起人們的注意。有報告指出，噴射到可燃液體表面的水導致了靜電引燃。這是由于水的沉降在烴中產生了靜電荷的結果。油船清洗作業可參見各種海運機構的研究結果。

　　4.7 浮頂儲罐

　　4.7.1 外浮頂儲罐

　　外浮頂儲罐要求在浮頂或頂蓋與罐壁之間有電氣連通支路(見6.5.2.1)。支路主要用作避雷，如6.5.2 所述。它也可以防護因產品運動而引起的靜電荷。

　　4.7.2 內浮頂儲罐

　　內浮頂儲罐應有某種形式的電氣連通，通常以在浮頂或頂蓋與罐頂之間接一條金屬纜來實現。該金屬纜足以消散浮頂或頂蓋上因產品運動而產生的任何靜電荷，如6.5.2.2所述，無需雷電防護的額外電氣連通。

　　5 其他靜電危險

　　5.1 飛機加油

　　在加油之前和加油的過程中，如果加油管噴嘴與飛機之間已經有短連通線或夾持器電氣連通，飛機的安全加油就不再需要加油管電氣連通。當小飛機從加油站的自動加油機通過加油軟管進行加油，并且加油的速度不超過95L/min(25gal/min)時，也不需要這種電氣連通。通過緊密的金屬與金屬連接的加油飛機，不再需要有電氣連通。

　　如果任何適用規程提出專門的電氣連通或接地要求時，則應遵守之。

　　5.2 皮帶

　　用橡皮、皮革或其他絕緣材料制成的皮帶，在中速或高速運轉中會產生大量的靜電荷。當皮帶從皮帶輪上脫離時就會產生靜電，使皮帶輪(無論是導電的還是非導電的)和皮帶帶電。

　　如果皮帶輪是由導電材料制成的，電荷通常會通過軸承和軸消散到地面而不會發生引燃險。但是在某些場合，如果其機架是絕緣的或者軸承是由如尼龍等絕緣材料做成的，則應進行電氣連通和接地。

　　用導電皮帶或者用皮帶涂料使皮帶導電，可以消除皮帶上的靜電聚集。為了保有效，皮帶涂料應經常更新。

　　一般情況下，在危險場合應避免使用平皮帶。經驗表明，V型皮帶造成的靜電引燃危險可以忽略。

　　5.3 過濾 器和緩沖艙

　　當通過管線泵輸低電導率液體時，會產生靜電荷并聚集［見附錄A(提示的附錄)中A2］。電荷量的大小是流體組分及其通過管線速度的復雜函數。對于大多數液體而言，液體流動越快，電荷產生越多。然而一旦流體帶電，就會形成電壓，電荷也隨之趨于消散。電荷消散的速度將隨電壓的增高或流體電導率的增強而加快。

　　當流體以恒速泵輸通過管線時，流體的電勢將穩定在電荷產生和消散的平衡電壓值上(見圖7)。如果該液體流進較小的管路值，液體流動的速度將會增加，電荷產生的速度也隨之增加。但是，電勢又會穩定在一個較高的電壓值上。如果管路尺寸增大，則與上述相反，液體的電勢將被穩定在一個較低的電壓值上。

　　如果管路上安裝著一個過濾器，電荷的產生就會大大地增加(見圖8)。同樣的系統，加裝過濾器比沒有過濾器要多產生十倍到二百倍的電荷。在某些場合(見2.5.4)，篩網也能加強電荷的生成。只要液體處于管路中，由于沒有空氣，以及爆炸性混合物不暴露于引燃的火花，所以，就不存在過量電荷引起的危險，進而隨著液體沿管路連續地下流(見圖7)，由過濾器引起的高電荷量也趨向于減少。

 

　　如果在過濾以后，液體從管路流出并進入一個可能存在可燃性混合物(中蒸氣壓產品，轉換裝載或被混雜的低蒸氣壓產品)的艙室，則在管路系統中從過濾器到油出口之間至少要有30s的緩沖時間。對于精煉的、低電導率產品，緩沖時間最好超過30s。

　　實踐中，在過液器下游應設置足夠長或粗的管線，以保證在液體流出之前有30s的緩沖時間(見圖7)。這樣，液體的電荷量就可能釋放到一個被認為是安全的值。將液體滯留在緩沖艙內30s或降低其流速，也可以達到同樣的效果。但是緩沖艙應滿罐操作，以避免在可燃相空間內產生火花。

　　對于所有新設備，不論其儲裝何種產品和用途如何，都推薦在過濾器以后至少有30s緩沖時間的措施。對于油輪、油罐、容器的裝油以及裝油架等，在設計時都應考慮這個因素。如果設備改作其他用途或者儲裝產品由于失誤而被混雜，這種考慮將提供一種防護措施。在發生轉換裝載時，這也將是一種防護措施。但是從技術的角度講，在操作溫度范圍以內，電導率在50pS/m［見附錄A(提示的附錄)中A5］以上的產品可以不考慮緩沖時間。這樣的電導率水平可為產品所固有，也可以是通過抗靜電添加劑達到［見附錄A(提示的附錄中A8.5］。

　　無論儲運何種航空渦輪燃料油，甚至經過電導添加劑處理以后，靜電放電都會將過濾器－分離器內的新過濾芯碳化或損壞。當更換過濾器芯后，在可能的情況下，過濾器－分離器應自流灌滿，或者也可以將流速降低到1m/s(3ft/s)，直到過濾器－分離器灌滿液體。

　　5.4 油桶

　　在金屬傳送機或其他導電基礎上灌裝的金屬桶，都自然地和裝油電氣連通，并不需要另外的防靜電聚集和放電防護。但是在任何微孔過濾器的下游，都應有一段緩沖時間。如果油桶通過金屬注油管灌油，并且在整個灌油操作中與容器保持接觸，則在可能出現火花隙的該容器和注油管間就無需再進行電氣通路(圖9)。在這樣的灌油操作中所產生的電流很小一，一個即使如1MΩ這樣電阻很高的電氣通路，其導電性對防止發生引燃火花也已足夠。必須注意，應確保不會有任何非導電的灌油漏斗將容器和裝油管線絕緣。金屬漏斗應同時與裝灌的容器及裝油管線保持接觸，或者與二者保持電氣連通。

　　5.5 非導電設備和材料

　　5.5.1 概述

　　在前文的討論中，都是假設儲運石油產品的設備是由導電材料制成的。提及的防護措施主要包括防止在這樣兩個物體之間，或者一個這樣的物體與大地或大油面之間產生電位差的步驟。

　　當設備主要是由非導電材料制成時，就有必要采取不同的措施。前文建議的作為導電材料必要防護措施的電氣連通，此時就不再適用了。

　　實例之一是用塑料管線或者管路輸送石油產品。目前因為塑料使用特性的不確定性，對可能存在靜電引燃條件的烴系統應限制使用。

　　5.5.2 非導電地下儲罐

　　不論土壤的確切性質如何，地下塑料儲罐的外部都是與導電的介質相接觸的，任何聚集的電荷都能消散。這類油罐的靜電防護同已推薦的地下金屬罐的一樣(見2.6)，不再需要其他防護措施。

　　5.5.3 非導電地下儲罐

　　雖然潔凈的塑料與煉制的油品相比有較大的總體電阻率，但是，暴露在露天的儲罐不大可能保持潔凈。一項對新的玻璃鋼儲罐的取樣試驗表明，其電導率大約是所儲裝油品的100倍。看當它暴露在露天以后，其電導率肯定還會增大很多。

　　塑料儲罐可能裝有金屬的人孔和流體進出口。對一個與地絕緣的這類儲罐進行泵裝的試驗表明，其裝配部件上聚集的電勢高達11kV，當一個接地的導體靠近該儲罐時，就會產生可見的、據信可以引燃的火花。當金屬物體不接觸罐內品而僅僅接觸罐殼外面時，也會出現這種情況，其電荷來自通過塑料自身的感應。所有這些金屬物體都應接地，以便消除火花的危險。

　　在儲罐內部的金屬部件，例如入孔蓋的金屬凸臺，會變成油面內部引起火花的焦點。鋼制儲罐裝載過程中，避免內部火花的防護措施也全部適用于塑料油罐。

　　5.5.4 使攜式塑料容器

　　當金屬容器沒有與裝載油嘴相接觸時，圖9和5.4推薦金屬容器應與裝油管電氣連通。如果容器由塑料制成，這種電氣連通和接地就不再有用。但是塑料容器上的任何金屬部件都應與裝油管進行電氣連通。如果使用塑料容器，在裝載作業以前，應將導電裝油管或接地棒插入容器的底部。這樣它將會在液體表面聚集。隨著電荷的增加或當液體表面接近接地的導體時，該電荷就會向導體進行放電。如果在火花的通道上有可燃性氣體，就會發生火災。

　　一個普通的實例是向懸掛在采樣閥和注油龍頭下的19L(5gal)塑料桶［或19L(5gal)帶塑料手柄的金屬桶］抽注原油樣品。隨著原油表面接近注油龍頭，就可能跳發火花并引燃蒸氣。雖然原油不被認為是靜電聚集體，但在塑料或其他非導電容器中，它就成為一個能夠在一定條件下聚集足夠電荷以引燃烴類蒸氣的絕緣導體。

　　雖然小的非導電容器［小于3.8L(1gal)］也存在類似的情況，但是不會成為問題。因為通常注油速度較慢，液體的容積較小，這樣聚集的電荷也就較小。然而無論容器大小，加注工作都應不在容器中產生油霧或噴濺蒸氣－液體混合物的條件下完成。

　　5.5.5 非導電表面

　　在石油作業中，偶爾會使用塑料板。如果帶有足夠電荷，則當導體接近時，該表面也會產生可見的火花。在精心控制的試驗室條件下，這種火花也曾造成引燃。所以在有可能存在可燃性蒸氣的場合，應避免使用塑料板。

　　5.5.6 服裝

　　在適當條件下，許多纖維能產生靜電。當這些纖維接觸其他材料再分開時，或這類纖維同別的物質摩擦時，就會產生靜電。大多數合成纖維(尼龍、腈綸、滌綸、人造絲比天然纖維更容易產生靜電。

　　在低濕度季節，穿橡膠和皮革底的鞋走在干燥的地毯或其他非導電表面上會產生靜電。應該認識到這種危險性，并且在有可燃性蒸氣出現的場合要認真對待。然而在石油工業中，一般情況下，由于穿戴普通服裝產生靜電而引燃石油蒸氣的報導相對較少，這說明其危險性不太明顯。但是值得強調的是，應該注意在可能存在可燃性氣體的環境中，不要脫服裝。在一般的石油工業作業中，不需要對人身采取專門的接地措施或者穿著防靜電服裝。即使在最近對服裝引起的事故進行復查以后，本標準的這一觀點仍無變化。進一步的資料見附錄A(提示的附錄)中的A8.8。

　　5.6 真空油槽車的使用

　　在用真空油槽車抽出可燃性烴類的過程中曾發生過引燃。抽吸軟管和導電的管桿應是電氣連續的，并且應直接與正被清理的容器進行電氣連通。不應使用非導電的軟管或管桿。螺旋鋼絲增強的軟管應在正規條件下測試，以驗證其電氣的連通性。

　　5.7 攪拌器

　　鼓風攪拌器是一個強的靜電發生器。在攪拌和水沖洗的過程中可以測出一些電荷。在攪拌停止以后及沖洗水關閉以后，電荷會立即增加。最初電荷是很強的，導致油面飛跳火花，但是在5～10min以后便會逐漸消失。

　　防護方法包括了惰性氣體覆蓋以及用通常稱為連續處理系統的閉合循環系統來消除油面。

　　產品的電導率高于1000pS/m時，可能要求采取消除由于攪拌而產生高電荷電勢的措施。

　　5.8 內涂層

　　油艙或儲油罐內部的油漆、塑料或氧化鋁的薄涂層不會構成靜電危害。這樣的薄膜對靜電荷的流動是沒有阻礙的，因為他們的電阻量級與油品是一樣的，或是因為在涂層上有小面積的裸露部分。

　　5.9 噴砂

　　在噴砂過程中，砂粒通過噴砂機和軟管也會產生靜電。因此，在噴砂嘴和工作面之間應有電氣連通，工作面應接地。在噴砂過程中，曾經觀察到在橡膠軟管與接地物體之間跳火花，所以應注意不讓軟管通過有可燃性混合物存在的區域。通過向供方專門訂貨，可以得到能防止其與地之間跳火花的帶金屬屏蔽的軟管，碳素導電管式軟管也可以得到。為了使之有效，這種屏蔽必須勝過在軟管內的單條電氣連通線。在噴砂面內，由于空氣流的吹掃作用，不太可能達到可燃的濃度(有關資料可見API Publ 2027)。

　　5.10 水蒸氣和二氧化碳

　　水蒸氣和二氧化碳的詳細討論參見4.6。

　　6 閃電

　　6.1 概述

　　本章的資料是以當前防護直接雷擊和間接閃電電流的技術水準為基礎。即使將全部已知的防護措施都用上，也不一定能絕對保證防止或消散直接雷擊。在存在間接閃電電流的場合，即使取了最好的措施和設施，仍然有可能在一個系統的某些區域出現可以導致引燃的火花。但是除了很偶然的場合閃電以不可預見的形式出現以外，本章所介紹的方法還是成功的。

　　雷暴包含了相對低速運動的高電荷云團，該云團可在其下方大面積的地球表面形成一個靜電場。該電場在大地、油罐、設備和其他物體的表面感應出相反的電荷，并且隨著云團移動。通常其發生的速度相對較低，電荷電流相對較小，并沒有什么危害。由于雷擊的原因，該電荷在瞬時中和。此時，由于地電荷的中和作用，一個很強的地電流將流向雷擊點。除了直接雷擊以外，火花或電暈能在設備高點或在閃電導致的電流通路上的兩個分離導電體中間向大氣中放電。

　　6.2 直接雷擊

　　由于熱和機械力的作用，直接雷擊可以直接引燃可燃性材料，并嚴重破壞其通路上的物體。這種破壞性可以在被雷電擊中的樹上明顯見到。電擊的熱量將木材的一部分水分變為水蒸氣，隨著水蒸氣的膨脹和逸入空間而對木材施加巨大的機械力，所釋放的能量可將粗大的樹枝從樹上劈下并使樹皮散落在廣闊的區域。

　　6.3 間接閃電電流

　　除了直接雷擊以外，由雷擊引起的電場的突然變化會使相對遠離直接雷擊區的設備出現二次火花。這種感應電荷或火花往往在被絕緣的金屬物體存在時出現。開始時，金屬物體通過其對地的高電阻以無害的低速感應電荷。當附近出現雷擊時，這些受約束的電荷突然對地放電而可以引燃可燃性混合物。

　　6.4 直接雷擊的防護

　　直接雷擊的防護一般是不可能的。比較可行的方法是提供一條適當截面的金屬接地通路，以最小的損害消散雷擊。金屬儲罐和其他與地接觸的結構已證明接地良好，可以使雷擊安全的消散。使用埋地棒將儲罐人為地接地，不會降低也不會增加儲罐被雷擊的概率，也不會減少罐內介質被引燃的可能性。

　　非直接安裝在地上但卻與接地管線系統相連接的金屬儲罐，通常其接地對雷擊的安全消散是足夠良好的。然而這種儲罐可能要求輔助接地，以防止基礎損壞。

　　與地絕緣的金屬儲罐、容器和其他結構，通常可以通過適當的接地和電氣連通加以保護。這類連接可以提供一種使那些可能處在雷擊直接通路上的絕緣材料免遭損壞的電荷消散手段。

　　用木頭、磚、瓦或混凝土等絕緣材料制作的結構，采用設計合理的避雷針、導電桅桿或架空線都可以防護直接雷擊。這些裝置對位于閃電接收器高點附近或下方防護區域內的物體和結構，都能起到防止雷擊的作用(見圖10和圖11)。

　　6.5 特定設備的閃電防護

　　6.5.1 固定頂和臥式儲罐

　　維護狀態良好的固定金屬頂儲罐和臥式儲罐，由于其全部金屬部件互相連接，所以擁有對直接雷擊引燃和損壞的良好防護。曾發生由于雷電陸中油罐而引起的爆炸，這是因為油罐頂部如量油孔那樣的開孔未關系閉或者它的通風口沒有名勝呼吸閥那樣被反閃燃裝置保護。

　　不能將帶有非導體頂蓋的金屬儲罐看作對直接雷擊具有防護能力。但是這類儲罐可以裝設一個與罐殼、避雷針、導電桅桿或接地架空線連接的金屬覆蓋。

　　儲罐開孔處的呼吸閥可以防止逸出的蒸氣引燃后火焰向罐內擴散。已被證明，呼吸閥在沒有阻火器時以有效地防止火焰向罐內擴散。為了減少引燃的危險，有些公司規定，在雷雨時禁止打開量油孔。

　　6.5.2 浮頂儲罐

　　6.5.2.1 外浮頂儲罐

　　當罐頂浮得相當高并且罐內介質又屬揮發性時，曾發生過閃電擊中外浮頂儲罐的邊緣而引起的火災。大部分此類火災均發生在密封段的上方，并被搬運泡沫管線或便攜式干粉滅火機所撲滅。也曾因閃電擊中浮頂罐的邊緣并引燃浮頂上方的可燃性蒸氣而發生類似的密封段上方起火，此類火災曾發生于罐頂較低時。密封段的火災偶爾也曾在密封段的泄漏處發生。

　　外浮頂儲罐的密封空間曾經發生因閃電放電引起的火災。直接雷擊或浮頂上感應(受約束)電荷突然放電，都會導致引燃。當帶電的云團向油罐附近的地面某處放電時，該感應電荷即被釋放。

　　在浮頂和罐殼內側滑動的金屬蹄板之間，沿著浮頂圓周以不超過3m(10ft)的間隔設置的金屬接地母線(分路)，可以使電荷消散而不致于引燃纖維密封下方的蒸氣。當風雨防護板安裝在密封段上方、使用刮蠟器或者二次密封時，在兩次密封之間的空間有可能存在可燃性蒸氣－空氣混合物，所以應采用分路器，使其直接與二次密封上方的罐殼相連通。分路器設置的間隔應與上述的推薦值相同。

　　對直接雷擊引燃最有效的防護是嚴密的密封。

　　6.5.2.2 內浮頂儲罐

　　根據法拉第籠式效應，具有導電罐頂的內浮頂儲罐本身就具有防護閃電的能力。但是浮頂或頂蓋仍然需要和罐殼電氣連通，以防止因產品流動而產生靜電荷(見4.7)。如果用非導電罐頂材料封閉油罐，則推薦采用6.5.1中提出的避雷措施。另外，由浮頂罐宜進行與外浮頂罐一樣的密封防護(見6.5.2.1)。

　　6.5.3 帶壓儲存

　　帶壓儲存可燃性液體或氣體的金屬儲罐、容器和工藝設備，通常不要求閃電防護。因為這類設備通常都能良好地接地且有足夠的厚度，不致被直接雷擊擊穿。

　　6.5.4 油.船和駁船

　　通常，對于鋼體船或駁船，如果桅桿或其他突出物體與船體適當地連通，就可以認為其擁有防護直接雷擊的能力。船體用木材或其他絕緣材料制作的船，應通過在吃水線以下安裝銅板來提供自桅桿和突出的金屬結構物的接地。在雷電暴雨天氣時，無線電天線應裝備避雷針或共他接地設施。

　　油船和駁船受到間接感應電流和電暈效應的影響時，會引起火花。當附近有大雷雨時，最好停止裝卸作業，并關閉所有儲罐開孔。

　　6.5.5 公路槽車和鐵路槽車

　　多年經驗表明，公路槽車和鐵路槽車正正常作業時對雷電具有足夠的防護能力。

　　7 雜散電流

　　7.1 概述

　　雜散電流是指沿非規定通路流動的電流。所謂非規定通路，包括大地、管線以及別的與大地連通的金屬物體或結構。雜散電流可是連續的或間歇的、單向的或者交變的，并且通常分布在多條并聯通路上，其強度與各自通路擔心阻成反比。

　　7.2 雜散電流源及其限制

　　雜散電流有時是由于電力電路故障產生的。他們也可能是故意設置的，如用于管線或其他埋結構的陰極防護；或者是某些場合所固有的，如某種動力系統中的掃地回路電流以及由于埋地的金屬物體腐蝕而產生的電流。

　　動力系統中的雜散電流沒有確定的電壓和電流限制，通常其電壓不會超出擊穿固定電極間空氣隙的所需值［見附錄A(提示的附錄)中A6.3］。但是當電極接觸和分離時，通常能導致瞬時的能引燃的放電；或者當電勢超過大約35V時，產生持續的電弧這都是危險的。陰極保護電流具有相同的一般特性，除了輸入的電壓相對較低，引燃火花的危險性也較小。

　　另一個雜散電流源是金屬與土壤接觸的電蝕作用。這類電流可以沿著埋地管線從與一種泥土的接觸點流向與另一種泥土的接觸點。由電蝕作用產生的電勢，在任何情況下都不應超過15V［見附錄A(提示附錄)中A6.3］。

　　在現場可以測出雜散電流以及雜散電流的方向和大小，但是除非已有某些可見的現象，例如腐蝕的加快或可見的放電，否則不一定對可能明顯放電的每個點都進行測試。因此，建議對要進行某種特定類型工作而且能存在可燃性混合物的地點進行放電防護。

　　7.3特定作業中的雜散電流防護

　　7.3.1管線

　　如果已知或懷疑存在雜散電流，就可以先在拆開處跨接一條短而粗的導線或者跨接線，以減少發生引燃的可能性。管線拆開的程序與移動閥門或插入閥芯時所要求的程序相同(見圖12)。為了有效起見，電氣連通必須是低電阻的。導線與管線的接觸必須是最小電阻的方式。

 

　　注：當可能存在烴類和雜散電流時，拆除或更換閥門或閥芯應采取以下步驟：

　　1) 連接電氣連通電纜。

　　2) 拆除閥門或閥芯(或打開管線)。(安裝閥門或閥芯時，步驟1和步驟2的先后秩序應相反。)

　　3) 打開管線的同時，拆去電氣連通電纜，在沒有可燃混合物存在的場合，斷開旁路連接。

　　7.3.2 岔線軌道

　　由于雜散電流的原因，用于岔線軌道上的鐵路槽車裝點的管線，其電勢可能 與鐵軌的電勢不同。雜散電流可以在管線或鐵軌上流動。在鐵路槽車連接斷開時，可能會產生雜散電流，通常的防護措施是至少把一條鐵軌和裝卸設施的管線電氣連通(見圖6)。在裝卸設施和現場連接管線之間，使用絕緣的管接頭可為防止雜散電流侵入鐵軌和流入管線系統提供額外的保護。

　　岔線軌道可以同帶電的主干線連接，還可與電氣鐵道交叉，并且在某些情況下可以裝設軌道電路信號系統。在所有這類情況中，岔線軌道的鐵軌接點處應裝設絕緣連接器，以使該軌道和所有軌道的電流回流源完全絕緣(見圖13)。在輸送可燃性液體的時候，這些絕緣連接器不應跨接。

　　7.3.3 碼頭管線

　　如果在驪間管線系統中存在雜散電流，由于船體對地(水)的電阻非常低，油輪裝油軟管在拆裝時就有可能產生電弧。

　　在這種情況下，如果在碼頭管線系統中使用一條低電阻的接地線，就可使油輪軟管中的雜散電流大大減少。但是，在為防止碼頭結構或船體腐蝕而使用陰極保護設施的場合，管線接地會增加輪船軟管中的雜散電流。

　　在管線立管和軟管的連接中使用絕緣法蘭是保證軟管拆裝時不在軟管拆裝點出現電弧的最好方法。當雜散電流產生于岸上設施時，在碼頭管線系統的岸端設置絕緣法蘭是有效的。應在使用絕緣法蘭，以防止在連接處產生電弧，并防止雜散電流或陰極保護電流在碼頭及上岸管線之間流動。當油船和碼頭管線使用串接的柔性軟管連接時，一個代替絕緣法蘭的辦法是在每個串接軟管中具有一段非導電軟管，以隔斷油船和碼頭間的電流。如果使用絕緣來防止雜散電流時，所有如金屬法蘭等導體，由于能夠聚集靜電而不應在裝卸管線中被絕緣。例如使用不只一段非導電的軟管時，就有可能有多個法蘭或連接器被絕緣。

　　有些公司使用電氣連接電纜來連通碼頭管線和油船。這種作法在沒有雜散電流存在的情況下是沒有好處的，而在遇到過量雜散電流時又是不可靠的。在后一種情況下裝卸軟管法蘭時，因為雜散電流要向所有可能的通路流動，單條電氣連通的電纜對于消散雜散電流的效果通常是不的。幾條在連接點接觸電阻很低的超粗連通電纜，可以有效地減少雜散電流量，但是會產生過于繁瑣的操作問題。圖14表明了碼頭防護雜散電流的典型方法。

　　7.3.4 陰極保護系統

　　當采用陰極保護系統的防止設施腐蝕時，需要進行專門的工程研究，這種研究既要考慮該套設施正常作業的安全性，又要考慮在建造和維護作業中可能遇到的非正常情況。

　　有時防腐工程師采用的絕緣設施和專門的電路(陽極、埋地電纜等)會帶來額外的防火問題。所以，在管線投入施工以前或者在附近挖溝之前，除了采取所推薦的預防措施以外，還應向熟悉陰極保護系統分布(包括動力電源和地下電纜)的行家進行咨詢。將陰極保護系統斷電時，電勢不會立即消失因為埋地金屬結構和管線上的極化作用，這些電流會在斷電后持續一段時間。

　　只要軟管升降器裝備了絕緣法蘭，以防止陰極電流在船體和碼頭結構之間流動，那么陰極保護的鋼碼頭就可以取消電氣連通電纜。絕緣接點應設置在不會被旁通或跨接的位置。幾歐姆的低電阻足以將電流降到安全水平。但是，值應明顯較高，因為過低的測定電阻可能表示絕緣損壞或性能衰減。對于金屬與金屬發生接觸以及雜散電流在船和碼頭之間流動的其他可能性，都應該進行在具有可燃性蒸氣時產生電弧的可能性的評估。

　　當公路槽車和鐵路槽車裝載架上的連接管線被陰極保護時，電氣連通電纜的位置尺雨需要特別考慮。

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