梁忠武 尹娟 孫自勝 周國軍 黃耀磊

（1.湖南省湘西土家族苗族自治州氣象局 湖南 吉首 416000；2.安徽省六安市氣象局 安徽 六安 237000）

0 引言

易燃易爆場所是指空氣濕度低、存放易燃易爆物體的場所，如油庫、氣庫、彈藥庫、化學(xué)品和煙花爆竹倉庫、石化等場所，這些場所由于爆炸性氣體、粉塵或液體的存在，使得容易因電火花引起爆炸、爆轟，進(jìn)而造成巨大破壞和人身傷亡等。雷擊放電和靜電累積都能引起火花放電，也是易燃易爆場所主要的危害來源，因而易燃易爆場所的防雷防靜電對于保證安全生產(chǎn)尤為重要。防雷防靜電的技術(shù)手段一方面在于做好場所系統(tǒng)、設(shè)備等的接地處理，盡快泄放雷擊電流和累積的靜電荷；另一方面在于做好場所所有金屬設(shè)備、設(shè)施的等電位連接處理，均衡電位，杜絕因電位差引起的火花放電。但對于土質(zhì)條件差的地方，接地電阻值往往很難降到很低，此時做好場所的等電位連接顯得更為關(guān)鍵，而易燃易爆場所涉及等電位連接的地方如彎頭、閥門、法蘭盤、金屬管道等非常之多，對這些部位的等電位連接也有嚴(yán)格的技術(shù)要求，本文將重點分析其技術(shù)要點，以便為技術(shù)人員開展易燃易爆場所等電位連接的檢測和檢查提供技術(shù)支撐。

1 易燃易爆場所的防雷防靜電

雷電是發(fā)生在大氣中的一種強烈放電現(xiàn)象，雷電直擊或雷電感應(yīng)使得易燃易爆場所金屬連接部件之間電荷累積和雷電電涌入侵，當(dāng)電荷累積到一定程度或雷電電涌大到一定程度便會導(dǎo)致金屬部位之間產(chǎn)生電位差，如果此時金屬部件之間等電位連接技術(shù)不合格就會因電位差大而引發(fā)火花放電。

靜電是物體表面過剩或不足的電荷，它是一種電能，留存于物體表面［1］，易燃易爆場所各連接處因介質(zhì)性質(zhì)、壓力、流速不同而發(fā)生很大改變，并影響靜電形成和集聚，當(dāng)靜電電荷累積到一定程度便會引發(fā)靜電放電［2］。

由于雷電和靜電產(chǎn)生機理的不同，導(dǎo)致它們的電流量級區(qū)別很大，雷電電流量級一般在kA級，靜電電流量級一般在A級，最終導(dǎo)致泄放電流需要的接地電阻值也差別較大，防雷接地電阻值一般要求不大于10或30［3］，防靜電接地電阻值一般要求不大于100［4-6］。因此在易燃易爆場所，當(dāng)采用共用接地系統(tǒng)時，接地電阻值應(yīng)滿足較小值的要求，當(dāng)能滿足防雷的要求時亦可滿足防靜電的要求，做好等電位連接技術(shù)要求可確保防雷防靜電的安全，這在規(guī)范《化工企業(yè)靜電接地設(shè)計規(guī)程》（HG/T 20675—1990）［7］和文獻(xiàn)［2］中也有體現(xiàn)和說明。基于以上，本文在以下的分析中也將側(cè)重防雷電的等電位連接技術(shù)措施。

2 易燃易爆場所等電位連接技術(shù)要點

防雷防靜電等電位連接的有效性通常通過連接的過渡電阻值、連接工藝等進(jìn)行判斷?！督ㄖ锓览自O(shè)計規(guī)范》（GB 50057—2010）［3］中4.2.2第一類防雷建筑物防閃電感應(yīng)，當(dāng)長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻值大于0.03時，連接處應(yīng)用金屬跨接線，對有不少于5根螺栓連接的法蘭盤，在非腐蝕環(huán)境下，可不跨接；《建筑物防雷工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50601—2010）［8］中11.2.4 2等電位連接的有效性可通過等電位連接導(dǎo)體之間的電阻值測試來確定，第一類防雷建筑物中長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻值不應(yīng)大于0.03，連在額定值為16 A的斷路器線路中，同時觸及的外露可導(dǎo)電部分和裝置外可導(dǎo)電部分之間的電阻值不應(yīng)大于0.24，等電位連接帶和連接范圍內(nèi)的金屬管道等金屬體末端之間的直流過渡電阻值不應(yīng)大于3；《建筑物防雷裝置檢測技術(shù)規(guī)范》（GB/T 21421—2015）［9］5.7.2.11中等電位連接的過渡電阻的測試采用空載電壓4～24 V，最小電流為0.2 A的測試儀器進(jìn)行測量，過渡電阻值一般不應(yīng)大于0.2；《石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50517—2010）［10］中指出有靜電接地要求的管道，當(dāng)法蘭或螺栓接頭間電阻值大于0.03時應(yīng)有導(dǎo)線跨接；《汽車加油加氣加氫站技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50156—2021）［4］、《石油庫設(shè)計規(guī)范》（GB 50074—2014）［5］、《民用爆炸物品工程設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50089—2018）［11］等規(guī)范中指出工藝管道上的法蘭、膠管兩端等連接處，應(yīng)用金屬線跨接，當(dāng)法蘭的連接螺栓不少于5根時，在非腐蝕環(huán)境下可不跨接，平行敷設(shè)和交叉敷設(shè)的金屬管道，當(dāng)它們之間凈距小于100 mm時，應(yīng)用金屬線跨接；《石油化工靜電接地設(shè)計規(guī)范》（SHT 3097—2017）［12］、《化工企業(yè)靜電接地設(shè)計規(guī)程》（HG/T 20675—1990）［7］等規(guī)范中指出當(dāng)金屬法蘭采用金屬螺栓或卡子緊固時，一般可不必另裝連接線，但應(yīng)保證至少有兩個螺栓或卡子間具有良好的導(dǎo)電接觸面。

從以上的規(guī)范調(diào)研可以看出，等電位連接的過渡電阻值有0.03、0.2、0.24和3的不同要求值，但易燃易爆場所等電位連接的過渡電阻值應(yīng)不大于0.03?？偟膩碚f易燃易爆場所等電位連接或跨接的技術(shù)應(yīng)滿足以下幾點：①等電位連接有效性的過渡電阻值標(biāo)準(zhǔn)為0.03，當(dāng)過渡電阻值大于0.03時，應(yīng)做金屬線跨接；②當(dāng)法蘭的連接螺栓不少于5根時，在非腐蝕環(huán)境下可不跨接；③平行敷設(shè)和交叉敷設(shè)的金屬管道，當(dāng)它們之間凈距小于100 mm時，應(yīng)用金屬線跨接，并且跨接點的間距不應(yīng)大于30 m；④當(dāng)金屬法蘭采用金屬螺栓或卡子緊固時，一般可不必另裝連接線，但應(yīng)保證至少有兩個螺栓或卡子間具有良好的導(dǎo)電接觸面。

等電位連接需要金屬線連接或跨接，連接金屬線的材料規(guī)格的相關(guān)要求在關(guān)于防雷防靜電等電位連接線的要求規(guī)范中也有規(guī)定。等電位連接線的材質(zhì)一般為銅、鐵、鋁，常見的有圓鋼、扁鐵、多股芯線，如銅芯軟絞線、銅芯編織線、銅片、鐵片等。GB 50057—2010［3］中防雷等電位連接各連接部件的最小截面有明確規(guī)定，如采用銅質(zhì)材料的最小截面積要求不小于6 mm2、鋁質(zhì)材料的最小截面積不小于10 mm2、鐵質(zhì)材料的最小截面積不小于16 mm2。SHT 3097—2017［12］中規(guī)定靜電連接線的規(guī)格為不小于6 mm2的銅芯軟絞線或軟銅編織線。因而易燃易爆場所防雷防靜電等電位連接的最小規(guī)格為截面6 mm2銅線，如果采用鋁或鐵質(zhì)材料，規(guī)格應(yīng)加大，并且不同部位（如總等電位連接、局部等電位連接）的等電位連接材料規(guī)格也應(yīng)不同，對一些腐蝕環(huán)境還應(yīng)考慮材料的耐腐蝕性等。

3 等電位連接常見的不規(guī)范做法

在易燃易爆場所的防雷檢測中，經(jīng)?？梢园l(fā)現(xiàn)等電位連接或跨接存在各種不規(guī)范的做法，歸納起來有以下幾個方面：①法蘭等不做等電位連接或跨接；②等電位連接或跨接不可靠或松動，連接處的螺栓或卡子不緊固；③等電位連接或跨接用普通鐵絲簡單連接；④等電位連接過渡電阻值偏大或連接處生銹嚴(yán)重；⑤等電位連接材料規(guī)格不達(dá)標(biāo)等。綜上問題，技術(shù)人員在檢測過程中需認(rèn)真查看，通過測量和查看綜合分析等電位連接的有效性，確保連接的可靠有效。

4 結(jié)論

在防雷檢測中發(fā)現(xiàn)，等電位連接的一些技術(shù)參數(shù)要求，如等電位連接值的要求，不同場所有0.03、0.2、0.24、3的區(qū)別，等電位跨接在法蘭盤螺栓數(shù)量達(dá)到一定值時又可以不做跨接，等電位連接材料的規(guī)格不同部位的要求也不一樣等等，技術(shù)人員對此時常模糊不清，所以本文對此開展了研究。

易燃易爆場所的等電位連接措施應(yīng)建立在良好的接地基礎(chǔ)之上，防雷防靜電最終靠將雷電和靜電能量泄放入地，對于采用共用接地系統(tǒng)的情形滿足防雷接地電阻值的要求也可滿足靜電接地的要求。易燃易爆場所的等電位連接或跨接應(yīng)從過渡電阻值、連接材料、連接工藝等方面去評判其有效性，0.03的過渡電阻值是防雷的要求，同時也能滿足防靜電要求，當(dāng)過渡電阻值大于0.03時應(yīng)采用金屬線跨接。從安全角度考慮，現(xiàn)行0.03的標(biāo)準(zhǔn)只是一個經(jīng)驗值，如一個100 kA雷電流在0.03過渡電阻值下能產(chǎn)生3 kV的電位差，可能在某些場所導(dǎo)致火花放電，所以過渡電阻值越小越好。以上的分析和歸納總結(jié)將為技術(shù)人員開展易燃易爆場所防雷防靜電等電位連接的檢測和有效性評判提供很好的參考，也將進(jìn)一步提升技術(shù)人員的專業(yè)技術(shù)檢測能力和評判分析能力。