■ 鄭明梁

近年來，關(guān)于油碼頭裝卸作業(yè)時船岸之間應(yīng)該采用絕緣法蘭還是進(jìn)行等電位跨接的問題，一直存有爭議。從地域分布看，我國長江以南大多數(shù)油碼頭采用絕緣法蘭，北方多數(shù)港口既用絕緣法蘭又進(jìn)行等電位跨接，南北方各有少數(shù)港口只采用等電位連接。

那么到底該如何取舍呢？

一、規(guī)范要求

我國現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對油碼頭船岸跨接要求有所出入，但大部分都要求使用絕緣法蘭。鑒于標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一性，操作起來非常困難，現(xiàn)將各標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范有關(guān)內(nèi)容摘要如下：

摘錄一，《國際郵輪與油碼頭安全指南》（第五版） ，其中：

17.5.2 為避免在岸上軟管和輸油臂的連接或拆離操作中產(chǎn)生船岸間的電流，終端站操作者應(yīng)確保成套軟管與金屬臂都裝上一個絕緣法蘭。不支持使用船／岸跨接電纜。

摘錄二，GB 18434—2001《油船油碼頭安全作業(yè)規(guī)程》，其中：

10.14.1 油碼頭宜在貨油管線和金屬輸油臂上裝有一個絕緣法蘭或單獨(dú)的一段非金屬軟管。該絕緣段向水一側(cè)的金屬件應(yīng)與船體保持連續(xù)的導(dǎo)電性，向岸的一側(cè)應(yīng)與油碼頭的接地裝置保持連續(xù)的導(dǎo)電性。

10.14.3 絕緣法蘭和非導(dǎo)電軟管應(yīng)定期測試，其電阻值應(yīng)不低于1 000 Ω。

摘錄三，中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTJ 237—99《裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范》，其中：

7.3.3 當(dāng)油品碼頭采用裝載臂裝卸油品時，應(yīng)在裝載臂安裝絕緣法蘭；采用軟管裝卸油品時，應(yīng)在每條軟管管線上安裝一根不導(dǎo)電短管，絕緣片和不導(dǎo)電短管的電阻值均應(yīng)大于1 MΩ。油品碼頭亦可采用其它有效的防靜電和防雜散電流的裝置。

7.3.4 當(dāng)油品碼頭采用船、岸間跨接電纜防止靜電及雜散電流時，碼頭應(yīng)設(shè)置為油船跨接的防靜電接地裝置，并應(yīng)在碼頭設(shè)置與地通連的防爆開關(guān)。此接地裝置應(yīng)與碼頭上裝卸油品設(shè)備的靜電接地裝置相連接。

摘錄四，GB 13348—2009 《液體石油產(chǎn)品靜電安全規(guī)程》，其中：

4.4.1 作業(yè)前應(yīng)用絕緣護(hù)套導(dǎo)線通過防爆開關(guān)將碼頭與船體跨接，作業(yè)后拆除跨接線。輸油臂或軟管上如安裝25 KΩ～2 500 KΩ（即0.025 MΩ～2.5 MΩ）的絕緣法蘭或防靜電軟管，不宜設(shè)跨接線。使用軟管輸送輕質(zhì)油品前，應(yīng)做電氣連續(xù)性檢查。

摘錄五，中華人民共和國交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT／T 398—1999《港口輸油臂》，其中：

5.6.3 絕緣法蘭接頭輸油臂必須設(shè)絕緣法蘭接頭，液壓、潤滑、清洗和排空系統(tǒng)等管路應(yīng)采用非金屬絕緣軟管跨過絕緣法蘭接頭。絕緣法蘭接頭電阻值，水壓試驗(yàn)前不小于10 MΩ，水壓試驗(yàn)后（包括已輸送液體后）不小于1 000 Ω。

摘錄六，交通部JT 416—2000《液化氣碼頭安全技術(shù)要求》則專門規(guī)定：

4.4.1 液化氣碼頭應(yīng)設(shè)靜電接地裝置。

摘錄七，中華人民共和國交通運(yùn)輸（水運(yùn)）行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Ⅱ2019—90《油船作業(yè)安全技術(shù)要求》，其中：

4.8.1 油船裝卸前，應(yīng)按規(guī)定接好接地電纜。接地電纜必須正常、良好，截面不小于1 6 mm2。接拆前必須將電纜開關(guān)（應(yīng)是防爆開關(guān)）放在“斷位”，不得以絕緣方法代替。接拆應(yīng)按先接地線、后接軟管和先拆軟管、后拆地線的次序進(jìn)行。

二、技術(shù)分析

從技術(shù)演變角度講，我國早期油碼頭均采用等電位跨接技術(shù)，后來國際上要求只用絕緣法蘭。由于近些年國內(nèi)外并沒有因?yàn)檫x擇跨接還是選擇用絕緣法蘭而引發(fā)較大事故，因此許多人認(rèn)為只有自己的做法才是安全可靠的。

（一）裝設(shè)船岸跨接電纜的理由。

1．給靜電提供電路。

當(dāng)油品裝進(jìn)貨油艙時，油艙和船殼會帶靜電，其極性與油所帶的靜電電荷極性相反。反對裝設(shè)船岸跨接電纜的人認(rèn)為船體結(jié)構(gòu)的電荷通過船殼濕表面，也就是通過港區(qū)的水至地，遠(yuǎn)比通過一條小直徑的接地電纜易消散，為了消除靜電而安裝接地電纜是沒有必要的。但是，不可否認(rèn)船岸跨接電纜能讓船體結(jié)構(gòu)靠近碼頭一側(cè)的表面電荷安全地通過岸上消散至地，實(shí)現(xiàn)船岸連接區(qū)域的等電位效果。由于油船的其他部位與岸方接觸較少，一般不會發(fā)生“意外”的金屬連接，因此實(shí)現(xiàn)該部位的等電位連接也正是我們所需要的。

2．給雜散電流提供電路。

船岸的管路和軟管系統(tǒng)可能有大量雜散電流通過，其來源于：（1）用強(qiáng)制電流法或犧牲陽極法對油碼頭或船體進(jìn)行的陰極防護(hù)；（2）由于船岸間的電位差或電源問題造成的泄漏電流。船岸一般都存在著電位差，而且這一電位差是個變數(shù)，即使同一艘船靠泊在碼頭的同一泊位上，在不同時刻也會有不同的數(shù)值，這是由船岸間連接情況的變化決定的；其數(shù)量級較低，有關(guān)資料介紹為0.4 V～1.5 V左右。雖然電位差很低，但跨接電纜的阻值也很低（一般在0.000 8 Ω左右），連接瞬間會產(chǎn)生上千安電流。由此可見，裝設(shè)船岸跨接電纜給雜散電流提供了電路的必要性是毋庸置疑的。

（二）裝設(shè)船岸跨接電纜的缺陷。

近期許多文獻(xiàn)指出：采用船、岸跨接電纜不但不是一種有效的安全措施，甚至還可能帶來危險；雖然船岸之間0.4 V～1.5 V左右的電位差本身并沒有什么危險，但是在連接船岸跨接電纜時，上千安電流放電有可能產(chǎn)生火花或電弧。

有人認(rèn)為安裝船岸跨接電纜是基于它會減少電流通過“意外的”連接而達(dá)到安全的目的，借以防止“意外的”船岸金屬連接而產(chǎn)生火花。但要達(dá)到這個目的，只有接地電纜的接地電阻非常低，以致于與“意外的”電路比較，其電阻可以忽略不計(jì)，以促使電流從接地電纜通過，而不流經(jīng)其它電路。經(jīng)計(jì)算至少需截面積為2 000 mm2（直徑50 mm）的電纜，采取這種方法才是有效的，這是不現(xiàn)實(shí)的。

上述兩種觀點(diǎn)是基于油碼頭進(jìn)行靜電跨接時沒有使用防爆開關(guān)基礎(chǔ)之上的。雖然少數(shù)油碼頭沒有安裝防爆開關(guān)或者在進(jìn)行跨接時可能出現(xiàn)錯誤操作，顯然這并不能成為全盤否定船岸跨接技術(shù)的理由。可見，裝設(shè)船岸跨接是不能解決全部問題的，但能部分地解決問題，帶來的隱患是可以通過采取措施消除的。也就是說，單用跨接是有用但有隱患的。

（三）裝設(shè)絕緣法蘭的理由。

因?yàn)榻^緣法蘭的阻值不是無限大，而是在一個適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi)，因此絕緣法蘭有兩項(xiàng)功能：1．中斷船岸之間輸油管線上的雜散電流；2．對靜電提供對地泄漏的通道。為保證第一個功能的發(fā)揮，應(yīng)該杜絕絕緣法蘭或非導(dǎo)電軟管與外部金屬接觸而短路，即保證其朝海一側(cè)輸油管線中的所有金屬不與碼頭上的金屬構(gòu)件接觸，以及朝岸一側(cè)輸油管線中的所有金屬不與船體接觸。為保證第二個功能的發(fā)揮,應(yīng)保證絕緣法蘭或非導(dǎo)電軟管朝海一側(cè)的所有金屬與船體的電氣連續(xù)性，朝岸一側(cè)的所有金屬與碼頭固定接地裝置的電氣連續(xù)性。

許多標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范作出了取消船岸跨接電纜、采用裝載臂裝卸油品時在裝載臂安裝絕緣法蘭，用軟管裝卸油品時在每條軟管管線上裝設(shè)一根不導(dǎo)電短管的規(guī)定。從理論上探討，這種做法絕緣法蘭既導(dǎo)走了靜電，又阻止了雜散電流，可謂一石二鳥，但現(xiàn)實(shí)中操作起來卻存在許多難以解決的問題。

（四）裝設(shè)絕緣法蘭的缺陷。

1．使用絕緣法蘭要求碼頭與船保持絕緣。實(shí)際上要求油碼頭的護(hù)舷設(shè)施、船梯、工作人員上下船梯都不形成船與岸的電氣通路是難以實(shí)現(xiàn)的。

2．如果絕緣法蘭損壞或電阻使用一段時間后不能滿足絕緣要求時，難以進(jìn)行快速處理。絕緣法蘭通常設(shè)置在輸油臂外臂與三向回轉(zhuǎn)接頭處，三向回轉(zhuǎn)維修時會損壞絕緣法蘭，而安裝三向回轉(zhuǎn)在現(xiàn)場實(shí)施，絕緣法蘭無法安裝，即使裝上也將嚴(yán)重?fù)p壞，要安裝必須將輸油臂移至陸地工作臺上實(shí)施。三向回轉(zhuǎn)維修周期為5年左右，要每次都吊運(yùn)輸油臂是不現(xiàn)實(shí)的。

3． 絕緣法蘭電阻值各規(guī)范不統(tǒng)一，操作起來經(jīng)常無所適從。絕緣法蘭接頭電阻值測量方法、周期無規(guī)范，使用常規(guī)的兆歐表、萬用表對于防爆區(qū)現(xiàn)場測量不便操作，無法做到隨時檢測。

基于以上原因，存在絕緣法蘭失效的可能性。如果取消船岸跨接電纜，而只采用絕緣法蘭、不導(dǎo)電短管，當(dāng)其失效時仍然存在打火的隱患。因此，在現(xiàn)有法規(guī)不完善、措施不完備的情況下，盲目地取消船岸跨接電纜，而只采用絕緣法蘭、不導(dǎo)電短管方法也是不安全的。

三、解決方案

如上所述，絕對地采用哪一種措施都是不妥當(dāng)?shù)?。?jīng)過長時間分析研究，并征求專家意見，最終認(rèn)為采用“船岸跨接電纜＋絕緣法蘭”是符合實(shí)際的，也是比較科學(xué)的；并規(guī)定：船岸跨接電纜必須配套安裝防爆開關(guān)，接拆前必須將電纜開關(guān)（防爆開關(guān)）放在“斷位”；接拆按先接地線、后接管和先拆管、后拆地線的次序進(jìn)行。船岸之間始終存在著電位差，當(dāng)存在雜散電流通路時，會有電流通過這些通路。當(dāng)切斷通路時，由于有電感和電阻存在，必然在切斷處的兩端產(chǎn)生一高電壓（大大超過供電電壓），而導(dǎo)致空氣擊穿放電，從而將儲存在電感中的能量以火花或電弧形式釋放出來。與其在危險的區(qū)域或無法確定的區(qū)域存在打火的可能，不如將打火限制在防爆開關(guān)內(nèi)。因此，使用配有防爆開關(guān)的跨接電纜是相對安全的。

采用靜電跨接技術(shù)能夠消除船岸連接部位和可能接觸區(qū)域的靜電電荷，采用絕緣法蘭既能阻止雜散電流通過輸油臂（軟管）產(chǎn)生火花或電弧，又能在一定程度上消除靜電電荷。如果將兩者結(jié)合起來使用，只要防爆開關(guān)操作正確，從電工學(xué)原理上講這兩者就相當(dāng)于形成一個并聯(lián)回路，相得益彰，并不矛盾。多年來，采取此類做法的碼頭從未引發(fā)事故，事實(shí)也印證了這樣做是正確的。