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化工企业静电接地设计规程

发布:多吉利        来源:www.duojili.cn  

中华人民共和国化学工业部设计标准

化工企业静电接地设计规程

          HGJ  28—90
1  总则
1.1  本规程适用于化工企业、工厂的静电接地设计。
1.2  化工企业的防静电设计,应由工艺、配管、设备、电气等专业相互配合,综合考虑,并采取下列防止静电危害的措施;
    (1)生产过程中尽量少产生静电荷;
    (2)泄漏和导走静电荷;
    (3)中和物体上积聚着的静电荷;
    (4)屏蔽带静电的物体;
    (5)使物体内外表面光滑和无棱角。
1.3  静电接地的主要作用是泄漏和导走带电物体上的静电荷。静电接地连接系统是静电接地中的一个重要环节。

1.4  本规程对化工企业静电接地连接系统的设计技术要求作了具体规定。而对增滑措施、静置时间、空气增湿和地坪导电等,仅作了原则性规定。

1.5  静电接地体的接地电阻计算,可参照GBJ65—83《工业与民用电力装置的接地设计规范》。

2  一般规定

2.1  静电接地的范围

2.1.1  对爆炸和火灾危险环境内可能产生静电危害的物体,应采取工业静电接地措施(以下简称静电接地)。

2.1.2  对无爆炸和无火灾危险环境内的物体,如因其带静电会妨碍生产操作、影响产品质量或使人体受到静电电击时,应采取静电接地。

2.1.3  在生产、贮运过程中的器件或物料,彼此紧密接触后又迅速分离,而可能产生和积聚静电,或可能产生静电危害时,应采取静电接地。

2.1.4  在下列情况下,可不采取专用的静电接地措施(计算机、电子仪器等除外);

    (1)当金属导体与防雷、电气保护接地、防杂散电流、电磁屏蔽等的接地系统有连接时;

    (2)当金属导体间有紧密的机械连接,并在任何情况下金属接触面间有足够的静电导通性时;

2.1.5  对任何流送或喷射中的带电体,严禁用接地的导体去导走其静电荷。

2.1.6  当设备及管道需作静电接地时,其金属外壳和零部件,应连接成一个导电整体,并与大地相导通。严禁存在与地相绝缘的金属物体。

2.1.7  各种静电消除器的接地端,应按产品说明书的要求进行接地。

2.2  静电接地连接方式

2.2.1  需要进行静电接地的物体,应按照其电阻率、表面电阻率或电导选择下列静电接地连接(以下简称接地连接)方式;

    (1)静电导体应直接接地。

    (2)静电亚导体应作间接接地。

    (3)下列静电非导体除应作间接接地外,尚应配合必要的静置时间:

    a.电阻率为1010~1012Ω·m的非金属体;

    b.表面电阻为1011~1013Ω的固体表面;

    c.电导率为1O-10~10-12S/m的液体。

2.2.2  对2.2.1(3)规定以外的静电非导体,除应作间接接地外,还应采取加静电消除器,加静电消除剂等其它措施来防止静电危害。

2.3  静电接地连接系统的电阻值

2.3.1  每组专设的静电接地体,其接地电阻值,一般情况应小于100Ω。在山区等土壤电阻率较高的场所,接地电阻值应小于1000Ω。

2.3.2  静电接地支、干线等金属体的电阻值可忽略不计。

2.3.3  单个静电连接点应按照2.7条的要求进行装配和维护。其连接的电阻值可不考核。

2.3.4  当其它接地装置用作静电接地时,其接地电阻值应根据该接地装置的要求确定。

2.4  静电接地连接点和接地端头

2.4.1  应在设备、管道的一定位置上,设置专用的接地连接端头,作为静电接地的连接点。设备内部有关部件间的连接点和钢筋混凝土基础接地引出点,可参照本规程有关条款设置。

2.4.2  接地连接点的位置应符合下列要求:

    (1)不易受到外力损伤;

    (2)便于检查维修;

    (3)便于与接地干线相连;

    (4)不妨碍操作;

    (5)不易形成和积聚有爆炸、腐蚀等混合物。

2.4.3  当设备直径大于和等于2.5m或容积大于和等于50m3时,其接地点应设两处以上。接地点应沿设备外围均匀布置,其间距不应大于30m。

    管道接地连接点的要求见3.2.1。

2.4.4  可供直接接地的接地端头有下列几种:

    (1)于设备、管道外壳(包括其支座)上预留出的裸露金属表面。

    (2)设备、管道的金属螺栓连接部位。

    (3)采用专用的金属接地板或螺栓,其具体要求应符合下列规定;

    a.金属接地板或螺栓可焊(或紧固)于设备、管道的金属外壳或支座上。

    b.金属接地板或螺栓的材质,应根据设备、管道金属外壳的材质而定。

    (I)当设备、管道的金属外壳为黑色金属材质时,金属接地板应选用镀锌钢材。

    (II)当设备、管道的金属外壳为有色金属材质或不锈钢时,金属接地板应选用与设备、管道外壳相同的材质。

    (III)螺栓一般用镀锌钢材。

    c.金属接地板的截面不宜小于50×10mm。接地连接用的最小有效长度,对小型设备宜为6Omm(1孔φ11),大型设备宜为110mm(2孔φ11)。

    接地用螺栓规格不应小于M10。

    d.当选用钢筋混凝土基础作静电接地时,应选择适当部位预埋200×200×6钢板,在钢板上再焊专用的金属接地板。预埋钢板的锚筋应与基础主钢筋(或通过一段钢筋)相焊接。

    (4)接地端子排板。

2.4.5  可供间接接地的接地端头有下列几种:

    (1)贮藏液体、粉体的金属容器壁体。

(2)埋设在带电体里并与带电体的接触面积大于2000mm2的金属物体。

(3)采用专用的金属接地板,其具体要求应符合下列规定:

    a.专用的金属接地板与非金属固体表面应紧密结合,其接触面积应大于2000mm2。

    b.结合面内可填充导电涂料、接触导电膏或金属箔等,其材质应使接触电阻不大于10Ω。

    c.在金属接地板上应焊上挠性引出线或符合2.4.4(3)要求的金属接地板等。

2.5  静电接地支线和连接线

2.5.1  作接地支线和连接线的导体,应采用具有足够机械强度、耐腐蚀和不易断线的多股金属线或金属体。接地支线和连接线的长度应按实际需要,且留出必要的裕度。

2.5.2  固定设备的接地支线,推荐按表3.1.3选用。

2.5.3  大型移动设备的接地支线,应选用截面不小于16mm2的铜芯软绞线或铜芯橡套软电缆。

    一般移动设备的接地支线,应选用截面不小于10mm2的多股铜芯绝缘电线。

2.5.4  振动、频繁移动的器件的接地支线,应选用截面不小于16mm2的铜芯绞线。

2.5.5  在设备、管道上作机械固定用的金属螺栓,可兼作被固定物体的静电连接用。如需要另做静电连接线时,可用截面不小于2.5mm2的多股铜芯绝缘电线。

2.5.6  不应采用链条类作接地连接导体。

2.5.7  在设备内部有关部分之间的连接,可用截面不小于6mm2的软铜编织线。

2.5.8  圆钢、扁钢、软铜编织线等材料应镀锌或涂防腐漆。

2.6  静电接地干线和接地体

2.6.1  在工程设计中,静电接地干线和接地体应与其它用途的接地装置综合考虑,统一装排。

2.6.2  应将生产装置内的各个建(构)筑物适当地划分成若干组相对独立的建(构)筑物(群),并根据其具体情况进行静电接地干线的设计。

    各个相对独立的建(构)筑物(群)内静电接地干线的布置,应符合下列要求:

    (1)有利于有关设备、管道和需要在现场作静电接地的移动物体等进行接地;

    (2)在不同标高的静电接地干线之间应不少于两处相连接;

    (3)静电接地干线与第一类工业建(构)筑物的独立防雷装置应符合GBJ57—83《建筑防雷设计规范》的要求,并保持必要的距离。

2.6.3  可利用电气保护接地干线作为静电接地干线。

2.6.4  下列接地干线和线路不得用于静电接地:

    (1)照明回路的工作零线和三相四线制中工作零线;

    (2)整流所各级电压的交流、直流保护接地系统;

    (3)直流回路的专用接地干线;

    (4)电子线路的“工作地”干线;

    (5)雷电引流线(兼有引流作用的金属设备本体除外)。

2.6.5  静电接地体的设计应符合下列要求:

    (1)当静电接地干线在建(构)筑物内与保护接地干线有两点相连,或保护接地干线作为静电接地干线使用时,可不另设静电接地体。

    (2)当独立设备有防雷、防杂散电流等接地系统进行接地时,可不另设静电接地体。

    (3)除本款(1)、(2)项外,静电接地干线应在建(构)筑物(群)相对侧的适当位置至少各设一组独立的静电接地体,或通过邻近的建(构)筑物(群)内的静电接地干线引向独立的静电接地体。

    (4)除第一类工业建(构)筑物的独立防雷装置的接地体外,其它用途的接地体,宜作为静电接地用。计算机和电子仪器等设备应考虑静电干扰。

    (5)当单个钢筋混凝土基础的接地电阻值满足2.3.1要求时,该基础可作为静电接地体用。在同一组建(构)筑物(群)内,即使有数个此种合用的基础,并与接地干线相连接,但仍作为是一组静电接地体。

    (6)每组专设的静电接地体和作为静电接地的其它用途的接地体,其接地电阻应符合2.3.1和2.3.4的要求。

2.6.6  接地干线的接地体的钢材规格一般可按表2.6.6选用。地上用的材料应镀锌或涂漆,地下用的材料应镀锌。

表2.6.6  接地干线和接地体用钢材的推荐规格

名  称

规格及单位

地  上

地  下

室  内

室  外

扁  钢

截面积,mm2

100

100

160

厚度,mm

4(5)

4(5)

4

圆  钢

直径,mm

12(14)

12(14)

11

角  钢

规格,mm

50×5

钢  管

直径,mm

50

    注:括号内数字为2类腐蚀环境中用钢村的推荐规格,其涂敷应符合CD90A6一85《化工企业腐蚀环境电力设计技术规定》的要求。

2.7  静电接地连接的要求

2.7.1  静电接地连接系统的各个固定连接处,应采用焊接或螺栓紧固连接。埋地部分应采用焊接。

2.7.2  在设备、管道的接地端头与接地支线之间,一般可用螺栓紧固连接,不宜采用焊接固定。对有振动、位移的物体,连接处应加挠性连接线过渡。

2.7.3  对移动式设备及工具,应采用电池夹头、鳄式夹钳、专用连接夹头或蝶形螺帽等连接器具与接地支线(接地干线)相连接,不应采用接地线与被接地体相缠绕等方法进行连接。

2.7.4  接地连接的具体做法应符合下列要求:

    (1)当连接处采用搭接焊时,其搭接长度必须为扁钢宽度的两倍或圆钢直径的六倍。

    (2)当连接处采用螺栓紧固时,螺栓最小为M10(镀锌),有关金属接触面应去锈、除油污,并加防松螺帽或弹簧垫。当被连接的两端为不同材质时,宜采取涂接触导电膏等措施,以防电化腐蚀。

    (3)当连接处采用电池夹头等器具固定时,有关连接部位应去锈、除油污。

2.7.5  当金属法兰采用金属螺栓或卡子相紧固时,一般情况可不必另装静电连接线。在腐蚀条件下,应保证至少有两个螺栓或卡子间的接触面,在安装前去锈和除油污,以及在安装时加防松螺帽等。

2.7.6  当被接地的物体是由非金属材料制作时,应选定或设置间接接地用的端头进行接地,此间接接地措施应避免遭受机械振动、摩擦和拉压等损伤,并保证连接的完整性。

2.7.7  与地绝缘的金属部件(如固定塑料法兰用金属螺栓、油面上的金属浮体等)的接地连接,可用镀锌薄钢板垫圈、镀锌钢丝和可挠多股金属线等相互连接并引出接地、

2.7.8  在静电危害较严重的场所,为了使转动物体可靠接地,可采用导电润滑脂或专用接地设施(如在无爆炸、无火灾危险环境内采用滑环和碳刷等)进行接地。容易积聚静电荷产生静电危害的皮带或传送带,宜采用导电橡胶制品。

2.8  非导体屏蔽接地的要求

2.8.1  屏蔽材料应选用有足够机械强度且较细或薄的金属线、网、板(如截面用2.5mm2的裸铜软绞线,22号孔眼与15mm的镀锌钢丝网)等,也可利用设备、管道上的金属体作屏蔽材料(如橡胶夹布吸引管的金属螺旋线、保温层的金属外壳等)。

2.8.2  屏蔽材料应安装牢固、定点固定,不应有位移和颤动。

2.8.3  在屏蔽体的始末端及每隔20~30m的合适位置应作接地连接。

2.9  其它要求

2.9.1  对工艺设备的要求

    (1)在满足其它条件的情况下,应优先选用相互接触而较少产生静电的材质。

    (2)对由于摩擦而能持续产生静电的部位,大量贮存带电体的容器和移动式装置等,应尽量使用金属材料制作,如需要涂漆,漆的电阻率应小于带电体的电阻率。

    (3)对于不能使用金属材料的部位,应尽量选用材质均匀、导电性能好的橡胶、树脂、纤维或塑料等制作。

    (4)应做好设备各部位金属部件间的连接,不允许存在与地绝缘的金属体。

    (5)应根据设备安装的位置,设置静电接地连接端头。该端头应与设备本体同时制造和安装,尽量避免现场焊接或钻孔。

2.9.2  对工艺生产的要求

    (1)为了降低物体的泄漏电阻值,应选择合适的抗静电剂或导电涂料。

    (2)在生产流程中应采取适当措施确保静置时间和缓和时间,液体的静置时间应符合表2.9.2的规定。流动物体的缓和时间应不小于30s。

    (3)在工艺条件允许的情况下,应设置调温调湿设备,以保证相对湿度不低于50~65%,或定期向地面洒水。

表2.9.2  静置时间表                     单位:分

液体电导率

S/m

液体体积(m3)

<10

10~50

50~5000

>5000

>10-8

1

1

1

2

>10-12~10-8

2

3

10

30

10-14~10-12

4

5

60

120

<10-14

10

15

120

240

2.9.3  在有静电危害的场所,应敷设防静电地面或导电地坪。一般场所地坪的泄漏电阻应小于108Ω。在爆炸危险环境,其地坪泄漏电阻应小于106Ω。为防止低压动力电的触电事故,导电橡胶板的泄漏电阻应大于3×104Ω。

2.9.4  在可能产生静电危害的爆炸危险环境的入口处外侧,应设置接地的裸露金属体,如栏杆、金属门、金属支架等。

2.9.5  操作人员在可能产生静电危害的场所,应采取以下措施:

    (1)应正确使用各种防静电防护用品,如防静电鞋、防静电工作服、防静电手套等,不得穿戴化纤衣物。

    (2)工作台面应敷设导电橡胶板,凳子的座面应用导电材料制作。如果工作台、凳子的支腿是非金属材料或有塑料(橡胶)套脚时,则台面及座面应有接地措施。

    (3)地坪除应符合2.9.3规定外,尚应定期洒水和清除绝缘污物等。

    (4)为了导走人体从外界带来的静电,操作人员进入场所前,应徒手或徒手戴防静电手套紧握按2.9.4要求而设置的接地金属体。

    (5)在火药加工间等场所,操作人员应佩带接地的导电腕带、腿带和使用导电围裙等。

2.10  计算机房和电子仪器的静电接地

2.10.1  在计算机(电子仪器)房内使用防静电活动地板时,应静电接地,为静电电荷泄放提供良好的电气通路。

2.10.2  计算机(电子仪器)房内亦可铺设防静电地面。在有窗式空调器的室内,墙壁应采用防静电墙面,门也应采用防静电材质。

2.10.3  计算机(电子仪器)房内地上严禁铺普通睛纶、尼龙等化纤地毯或普通橡胶垫。若要铺地毯,一定要用防静电地毯。

2.10.4  计算机(电子仪器)房的静电接地极应远离防雷接地极。

3  具体规定

3.1  固定设备

3.1.1  固定设备(包括管道)的金属体,如已有防雷、防杂散电流等接地时,可不必另作静电接地。在生产装置区内的设置,其金属体的静电接地应连接成网。

3.1.2  接地连接端头可设置在设备的侧面上,或设置在与设备连成整体的金属支座的侧面或端部位置。安装的一般高度可在离螺栓座上方100~200mm处。端头结构和方位应符合2.4的规定。

31.3  接地支线、挠性连接线推荐按表3.1.3选用。

接地支线

圆钢φ10mm,扁钢20×4mm

多股铜芯绝缘电线,16mm2

挠性连接线

裸铜软绞线,16mm2

3.1.4  在贮罐的取样操作台面上,应于操作口两侧各设置一组接地端头,以便在上风向给取样绳索、检尺等工具接地用。端头位置应设在不妨碍操作之处。

    当浮动式金属罐顶无防雷接地时,则应将罐顶用挠性连接线与罐体相连接,连接点不应少于两处。挠性连接线宜选用截面不小于25mm2裸铜软绞线。

    贮罐内部金属浮体等必须与罐体相连接。

    当贮罐内壁涂漆时,漆的导电性能应高于被贮液体,其电阻率应在108Ω·m以下。

3.1.5  与地绝缘的金属部件,如螺栓、法兰等,应跨接引出接地。

3.1.6  为消除人体静电,在罐、塔梯子的进口处,应装设接地金属棒,或在已接地的金属栏杆上留出一米长的裸露金属面。

3.2  管网系统

3.2.1  管网的接地连接点应符合下列要求:

    (1)装置区中各个相对独立的建(构)筑物内的管道,可通过与工艺设备金属外壳的连接(法兰连接),进行静电接地。

    (2)管网内的泵、过滤器、缓和器等处应设置接地连接点。

    (3)管网在进出装置区处、不同爆炸危险环境的边界、管道分岔处的管道应进行接地,对于长距离的无分支管道,应每隔80~10Om与接地体可靠连接,若管架的接地电阻值符合2.3.1时,亦可作为接地体。

    (4)对金属配管中间的非导体管段(如聚氯乙烯管),除需做屏蔽保护外,两端的金属管应分别与接地干线相接,或用6mm2多股铜芯绝缘电线跨接后接地。

    (5)非导体管段上的金属件应接地。

3.2.2  作阴极保护用的金属管段不得作静电接地。

3.2.3  静电接地的具体做法应符合下列要求:

    (1)在管壁或管支座上,应设置连接端头作管间或管与接地支、干线间的连接用。也可利用管道的固定式支座进行接地。

    (2)型钢管架可作为接地连接系统的导体使用,并可在管架上焊接连接端头。

    (3)地上及非直埋的管道与接地支线间应采用挠性连接,并以螺栓紧固。连接线宜选用6mm2多股铜芯氯乙烯电线,其长度应留有不小于100mm的裕度。

    (4)地下直埋的管道应采用40×4mm镀锌扁钢作支线,并采用焊接法分别与接地干线相连接。该支线应留出不小于100mm的裕度,并呈平面扭弯90。。

    (5)风管及保温层的保护罩当采用薄金属板制作时,应用锡焊咬口,或利用机械固定的螺栓相互连接。金属板间的锡焊长度应大于100mm。

    (6)工艺管道与加热伴管之间,除应利用绑扎用金属丝作连接外,尚应使伴管进汽口及回水口与工艺管道的支座相连接。

    (7)铸铁承插管应采用25×4mm扁钢、搪锡制成的卡箍和6mm2多股铜芯聚氯乙烯电线(或25×4mm扁钢)作连接。

    (8)整根非导体管道的屏蔽线可分段连接于已接地的管道金属支架上。该管段的所有金属部件均应就近连接在已接地的支架上或接地干线相连接。

    (9)管网中的软管应尽量使用具有金属螺旋线或金属保护网的。金属螺旋线、金属保护网和软管两端的金具应相互连接,并在一端接地。导电橡胶制软管、涂导电漆的硬质绝缘管应装设与之紧密结合的金属箍[3.2.3(7)〕接地。

5.3  有静电危害的装卸站台和码头区

3.3.1  装卸站台和码头区内的所有管道、设备、建(构)筑物的金属体和铁路钢轨等(作阴极保护者除外),均应连成电气通路并进行接地。

3.3.2  有关公路、铁路、码头的装卸站台(船位),应设置静电接地干线和接地体。码头的接地体应至少有一组设置在陆地上。

3.3.3  装卸站台和码头应选择合适的位置,设置若干个接地的端子排板和裸露金属体。

3.3.4  在装卸作业区内,铁路钢轨的轨端需进行接地连接。连接线可选用2根φ5mm镀锌铁线,并用塞钉铆进钢轨。平行钢轨间可用1×19-14.9mm2镀锌钢绞线相跨接,其跨接点位置应选择在装卸作业区两侧与静电接地体位置相对应处,并直接与接地体相连接。

3.3.5  码头引桥、趸船等应有两处相互连接并进行接地。连接线可选用35mm2多股铜芯绝缘电线。码头的固定式栈桥,其桥墩钢筋应与桥栈金属体相连接。

3.4  能产生静电危害的移动物体

3.4.1  汽车槽车宜携带一端已与车体相连的专用接地电缆,以便汽车到位后,在装卸作业前接地。也可用接地现场准备的连接线;接到汽车槽车的连接端头上,接地的方法可用螺栓紧固或合用的夹头进行夹接。汽车槽车的连接端头应焊接在远离料口的不易受损的车体侧面。

    为及时导走汽车行驶时产生的静电,可采用导电橡胶拖地带,不宜采用拖地链条。

3.4.2  火车槽车除通过接地的钢轨进行接地外,在装卸作业前,有关车体还应加专用的接地连线。

3.4.3  油轮与码头区的接地端头之间,应有两处相接。每处可用一根专用的接地线。不得利用加油软管的屏蔽线作船体接地。两艘油轮靠船作业,船和船应有两处相接,每处用一根专用的接地线。

    油轮上的各种金属构件、管线等,应连成导电整体。

3.4.4  各种装载易燃、易爆物品的容器,如桶、瓶等,应放置在导电的地坪上,导电地坪应无绝缘油垢,并与接地线相连。

    带轮子的小车,其轮子应采用有导电性能的材质制作。

    计量用的台秤、地衡等应用连接线与接地干线相连接。

    小型容器应采用电池夹子、跨接线与接地干线相连接。

    检尺棒、取样器及其绳索应接地。为避免快速放电。取样绳索两端间的电阻应小于108Ω。

3.4.5  皮带输送机的皮带应尽量选用导电性的材质。当皮带是绝缘性时,皮带的接头不应使用金属材料。皮带罩必须接地,且固定牢固,不得与皮带有碰刮的现象。

3.5  静电接地的具体方法

    静电接地的具体方法见CD90B4—88《化工企业静电接地安装通用图》。

附录1  静电接地工作的注意事项

1.在能产生静电危害的场所,对移动设备(工具)的静电接地操作应遵照下列程序:

    (1)在工艺操作或运输开始之前,就将接地工作做好。

    (2)工艺操作完毕后,经过规定的静置时间,才拆除接地线。

    (3)装拆接地线的连接点位置应尽量离开火灾、爆炸危险场所,且不应选择在装卸作业区的下风向。

2.生产过程中,如对设备、管道等进行局部检修,会造成有关物体静电连接回路断路时,应事先做好临时性跨接。

3.在接地连接的各个连接点,应保证接触牢固可靠,并采取措施确保接触面不致受到绝缘物的污染和受到机械损伤。

4.应正确使用接地用具和材料,并经常检查,确保电气通路的完好性。如接地连接有断裂点,在恢复其接连前,应采取措施确保周围环境无爆炸、火灾的危险。

5.易燃、易爆物品的取样器、检尺和测温用的金属用具,工作时不允许与金属器壁等相碰撞。

附录2  本规程采用的术语

1.体电阻率、表面电阻、电导率

    (1)体电阻率

    体电阻率定义:物体内部的以单位长度为一边的立方体的相对两个面之间的电阻。其单位为Ω·m。

    (2)表面电阻

    表面电阻率定义:物体表面上以单位长度为一边的正方形两对边间的电阻值,单位为Ω。

    (3)电导率

    电导率为体电阻率的倒数。

    液体电导率指液体静止电导率,是用直流电源测得的不带静电电荷的液体的电导率,此时液体内的离子没有定向位移。它的单位为S/m。

    液体电导率单位也可用导电单位表示:导电单位(C·U)=10-12S/m

2.工业静电,

    静电是在一定物体中或其表页上存在的电荷集团,一定带电区内的电荷量值是在该带电区内正负电荷的代数和。带静电体的静电对外界所显示的各种物理效应为正负电荷所起作用的几何和。工业静电是生产、贮运过程中在物料、装置、人体、器材和构筑物上产生和积累起来的静电。本规定中所阐述的静电指工业静电。

    雷电不属于工业静电范畴。

3.带静电体和带电区

    带静电的物体称为带静电体(简称带电体),带电体上积聚静电的部位称为带电区。

4.物质的静电导电性分类

    (1)静电导体

    在任何条件下,体电阻率等于或小于1×106Ω·m(即电导率等于或大于1×10-6S/m)的物料及表面电阻等于或小于1×107Ω的固体表面。

    (2)静电亚导体

    在任何条件下,体电阻率大于1×106Ω·m、小于1×1010Ω·m(即电导率小于1×10-6S/m、大于1×10-10S/m)的物料及表面电阻大于1×107Ω、小于1×1011Ω的固体表面。

    (3)静电非导体

    在任何条件下,体电阻率等于或大于1×1016Ω·m(即电导率等于或小于1×10-10S/m)的物料及表面电阻等于或大于1×1011Ω的固体表面。

5.静电危害

    带电体对附近物体能产生力学作用和静电感应等物理现象,在一定条件下也可对外界产生静电放电。静电会导致火灾、爆炸、伤害人体和妨碍生产,影响产品质量,其中最主要的危害是火灾和爆炸。

6.带电体上静电荷泄漏、消散的途径

    (1)通过静电放电;

    (2)通过带电体上正负电荷的复合;

    (3)通过与大气中存在的相反极性的离子相中和;

    (4)通过带电体内部和表面向静电接地连接系统集中泄漏并消散入大地。

7.静电放电

    静电放电可分为空中放电和表面放电两大类。

    空中放电可分为电晕放电、刷形放电和火花放电三种状态。其中电晕放电的放电能量密度小,造成危害的几率是比较小的。火花放电成为引火源或静电电击的几率最高。

    表面放电在带电的非导体和接地体之间产生,沿非导体表面呈树枝状放电,其能量密度较大。故成为引火源的几率也较高。

8.静电电击

    静电对人体放电,使电流在人体内流过而产生静电电击。静电电击虽然不会对人体产生直接危害,但人体可能因此摔倒而造成所谓二次事故和造成平时的精神紧张,影响工作。

9.静电自然接地和静电人工接地措施

    带电体的带电区通过带电体本身的静电泄漏通道和带电体固有的自然接地系统与大地相连接,称为静电自然接地。人为采取措施使接地状况满足于消除静电危害的要求,称为静电人工接地措施,简称静电接地。

    静电接地包括增加带电体泄漏通道导电能力的增泄措施和设置静电接地连接系统(导流措施)等两个环节。

    静电接地仅是防止静电危害的措施之一,并不是防止产生静电的措施。

    静电接地的作用如下:

    (1)使物体上产生的静电荷能够顺利地泄漏出来,并迅速导入大地。

    (2)作为静电屏蔽技术的组成部分,以防止带电体与不带电体之间的静电感应。

    (3)作为中和技术的组成部分,保证静电消除器正常投入工作。

    (4)在工艺生产过程中,提供一条产生静电时的带电体与大地间的必要的电子交换通道。

    在任何条件和环境下,带电体的带电区对大地的总泄漏电阻值小于106Ω时,可认为此带电体的静电接地状态是良好的。

    在某种场合,如避免带电液体的取样器在取样过程中过快地对大地放电,要求带电体对大地保持一定的总泄漏电阻值如107~109Ω,则是合理的。

    一般情况下,静电荷可利用防雷电或防杂散电流的接地系统进行接地。

    静电接地也可指采取静电接地措施的具体操作。但往往由于接地的时机和方法处理不当,在作静电接地时反而会造成事故。

10.带电体的静电泄漏通道

    带电区的静电荷通过带电体内部和表面向自然接地系统和静电接地连接系统集中的途径,称为带电体的静电泄漏通道,简称泄漏通道。

11.增泄措施

    用抗静电添加剂、空气增湿等手段,增加物体泄漏通道导走静电能力的措施,称为增泄措施。

12.自然接地系统、静电接地连接系统

    带电体的安装位置确定后,它与接地间即通过设备基础等形成自然接地系统。

    静电接地连接系统包括支承、装载带电体的金属器具、支架,接地连接端头,接地支线,接地干线,接地体以及与前述彼此相关的静电连接点等,简称为接地连接。接地连接改善了带电体的自然接地系统,确保带电体的静电荷向外界导出通道的畅通。

13.带电体的接地连接方式

    (1)静电连接——将彼此间没有良好导电通路的物体进行导电性连接,使连接点两侧的电位大致相等。

    (2)直接接地——将金属体与大地进行导电性连接。

    (3)间接接地——为使金属以外的物体静电接地,将其表面的全部或局部或接地的金属体紧密相接。

14.静电接地的电阻分类

    (1)总泄滑电阻——指物体在不带电情况下,安置在物体上的试验电极与大地之间的总电阻值,总泄漏电阻为物体本身的泄漏电阻与接地连接电阻之和,是评价此带电体被测点在不带电情况下静电接地良好程度的标准。

    (2)泄漏电阻——指物体在不带电情况下被测点到接地连接系统间的等效电阻,是总泄漏电阻中的主要成份。

    (3)接地连接电阻——指装载、支承带电体的器具(或带电体本身)的接地连接端头与大地间的电阻,是衡量带电体上的静电荷向外界导出时通道畅通与否的依据。

15.静电屏蔽

    为避免带电体的静电场对外界的影响,或者为了防止外界静电场对非带电体的影响,可把带电体(或非带电体)用接地的金属罩(金属壳、网、线匝)全部或局部封闭起来,这种方式称为静电屏蔽。

16.静置时间

     工艺生产、贮运过程中,在有静电接地的情况下,由停止生产、运输到允许对被接地对象进行下一步操作(如取样、测温、转送或拆除接地线等)的前一段时间,称之为静置时间。

17.缓和时间

    带电体上的电荷(或电位)消散至其初始值的1/e(约37%)时所需要的时间,称为缓和时间。

18.静电接地干线和接地体

    (1)静电接地干线——建(构)筑物(群)内用作静电接地的干线,称为静电接地干线。凡被利用来作静电接地的其它接地干线,如电气保护接地干线,在本规程的范围内,也均称为静电接地干线。

    (2)静电接地体——埋入地中并直接与大地接触的金属导体,专门起到静电接地作用的,称为静电接地体。其它用途的接地体,凡被利用来作静电接地的,在本规程的范围内,也均称为静电接地体。

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