梁忠武 尹娟 孫自勝 周國(guó)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(chǎng)所是指空氣濕度低、存放易燃易爆物體的場(chǎng)所，如油庫、氣庫、彈藥庫、化學(xué)品和煙花爆竹倉庫、石化等場(chǎng)所，這些場(chǎng)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(chǎng)所主要的危害來源，因而易燃易爆場(chǎng)所的防雷防靜電對(duì)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(chǎng)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(chǎng)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(duì)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(shí)做好場(chǎng)所的等電位連接顯得更為關(guān)鍵，而易燃易爆場(chǎng)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(duì)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(diǎn)分析其技術(shù)要點(diǎn)，以便為技術(shù)人員開展易燃易爆場(chǎng)所等電位連接的檢測(cè)和檢查提供技術(shù)支撐。

1 易燃易爆場(chǎng)所的防雷防靜電

雷電是發(fā)生在大氣中的一種強(qiáng)烈放電現(xiàn)象，雷電直擊或雷電感應(yīng)使得易燃易爆場(chǎng)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(huì)導(dǎo)致金屬部位之間產(chǎn)生電位差，如果此時(shí)金屬部件之間等電位連接技術(shù)不合格就會(huì)因電位差大而引發(fā)火花放電。

靜電是物體表面過?；虿蛔愕碾姾桑且环N電能，留存于物體表面［1］，易燃易爆場(chǎng)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(huì)引發(fā)靜電放電［2］。

由于雷電和靜電產(chǎn)生機(jī)理的不同，導(dǎo)致它們的電流量級(jí)區(qū)別很大，雷電電流量級(jí)一般在kA級(jí)，靜電電流量級(jí)一般在A級(jí)，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(chǎng)所，當(dāng)采用共用接地系統(tǒng)時(shí)，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(shí)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(jì)規(guī)程》（HG/T 20675—1990）［7］和文獻(xiàn)［2］中也有體現(xiàn)和說明?；谝陨?，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(chǎng)所等電位連接技術(shù)要點(diǎn)

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(jì)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(zhǎng)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(shí)，連接處應(yīng)用金屬跨接線，對(duì)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(yàn)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(cè)試來確定，第一類防雷建筑物中長(zhǎng)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(shí)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(cè)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(cè)試采用空載電壓4～24 V，最小電流為0.2 A的測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)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(yàn)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(shí)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(jì)規(guī)范》（GB 50074—2014）［5］、《民用爆炸物品工程設(shè)計(jì)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(shí)，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(shí)，應(yīng)用金屬線跨接；《石油化工靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)范》（SHT 3097—2017）［12］、《化工企業(yè)靜電接地設(shè)計(jì)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(shí)，一般可不必另裝連接線，但應(yīng)保證至少有兩個(gè)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(chǎng)所等電位連接的過渡電阻值應(yīng)不大于0.03。總的來說易燃易爆場(chǎng)所等電位連接或跨接的技術(shù)應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)：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(shí)，應(yīng)做金屬線跨接；②當(dāng)法蘭的連接螺栓不少于5根時(shí)，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(shí)，應(yīng)用金屬線跨接，并且跨接點(diǎn)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(shí)，一般可不必另裝連接線，但應(yīng)保證至少有兩個(gè)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(chǎng)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(duì)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(chǎng)所的防雷檢測(cè)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(gè)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(dòng)，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(jiǎn)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(cè)過程中需認(rèn)真查看，通過測(cè)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(cè)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(chǎng)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(shí)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(duì)此時(shí)常模糊不清，所以本文對(duì)此開展了研究。

易燃易爆場(chǎng)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(duì)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(chǎng)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(píng)判其有效性，0.03的過渡電阻值是防雷的要求，同時(shí)也能滿足防靜電要求，當(dāng)過渡電阻值大于0.03時(shí)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(gè)經(jīng)驗(yàn)值，如一個(gè)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(chǎng)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(chǎng)所防雷防靜電等電位連接的檢測(cè)和有效性評(píng)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(cè)能力和評(píng)判分析能力。