【正文】 第六章 電氣安全與靜電防護(hù)技術(shù) 一、防雷技術(shù) 二、防靜電技術(shù) 三、防爆防火技術(shù) 四、電氣安全措施 1 一、防雷 ? 雷電的產(chǎn)生與雷電的放電 ? 防雷措施 ? 適用規(guī)范 2 雷電的產(chǎn)生與雷電的放電 ? 人們通常把發(fā)生閃電的云稱為雷雨云 , 一般講的雷雨云就是指積雨云。 ? 云的形成過(guò)程是空氣中的水汽經(jīng)由各種原因達(dá)到飽和或過(guò)飽和狀態(tài)而發(fā)生凝結(jié)的過(guò)程。 ? 積雨云是一種在強(qiáng)烈垂直對(duì)流過(guò)程中形成的云。 ? 積雨云形成過(guò)程中，在大氣電場(chǎng)以及溫差起電效應(yīng)、破碎起電效應(yīng)的同時(shí)作用下，正負(fù)電荷分別在云的不同部位積聚。當(dāng)電荷積聚到一定程度，就會(huì)在云與云之間或云與地之間發(fā)生放電，也就是人們平常所說(shuō)的 閃電 。 3 ? 閃電的形狀最常見(jiàn)的是枝狀，此外還有球狀、片狀、帶狀。閃電的形式有云天閃電、云間閃電、云地閃電。云間閃電時(shí)云間的摩擦就形成了雷聲。 ? 在氣象學(xué)中，常用雷暴日數(shù)、年平均雷暴日數(shù)、年平均地面落雷密度，來(lái)表征某個(gè)地方雷電活動(dòng)的頻繁程度和強(qiáng)度。 ? 我國(guó)一般按年平均雷暴日數(shù)將雷電活動(dòng)區(qū)分為少雷區(qū)（ 15天）、中雷區(qū)（ 1540天）、多雷區(qū)（ 4190天）、強(qiáng)雷區(qū)（ 90天）。 ? 我國(guó)的雷電活動(dòng)，夏季最活躍，冬季最少。全球分布是赤道附近最活躍，隨緯度升高而減少，極地最少。 4 ? 雷電危害 按雷電形式 可分成直擊雷、感應(yīng)雷和雷電波侵入三種。 直擊雷破壞 感應(yīng)雷破壞 A、靜電感應(yīng)雷： B、電磁感應(yīng)雷 雷電波引入的破壞： 5 ? 雷電危害 按雷電出現(xiàn)的物理效應(yīng) 可分成電性質(zhì)破壞、熱性質(zhì)破壞和機(jī)械性質(zhì)破壞 電性質(zhì)破壞： 熱性質(zhì)破壞： 機(jī)械性質(zhì)破壞： 6 ? 當(dāng)人類社會(huì)進(jìn)入電子信息時(shí)代后，雷災(zāi)出現(xiàn)的特點(diǎn)與以往有極大的不同，可以概括為： ? （ 1）受災(zāi)面大大擴(kuò)大，從電力、建筑這兩個(gè)傳統(tǒng)領(lǐng)域擴(kuò)展到幾乎所有行業(yè)，特點(diǎn)是與高新技術(shù)關(guān)系最密切的領(lǐng)域，如航天航空、國(guó)防、郵電通信、計(jì)算機(jī)、電子工業(yè)、石油化工、金融證券等； ? （ 2）從二維空間入侵變?yōu)槿S空間入侵。 ? （ 3）雷災(zāi)的經(jīng)濟(jì)損失和危害程度大大增加了，它襲擊的對(duì)象本身的直接經(jīng)濟(jì)損失有時(shí)并不太大，而由此產(chǎn)生的間接經(jīng)濟(jì)損失和影響就難以估計(jì)。（ 4）產(chǎn)生上述特點(diǎn)的根本原因，也就是關(guān)鍵性的特點(diǎn)是雷災(zāi)的主要對(duì)象已集中在微電子器件設(shè)備上。 7 ?防雷措施 ? 防雷裝置： ▲避雷針、避雷網(wǎng)、避雷帶、 避雷線、 ▲避雷器等。 包括：接閃器、引下線、接地裝置三部分。（反擊） 避雷針：保護(hù)范圍確定 h/2 h ha hx r= θ r— 地面保護(hù)半徑 m h— 避雷針高度 m P— 高度影響系數(shù)； h≤30m取 1， 30～120m取 √h， 120取 h＝ 120m rx＝避雷針在 hx水平面上的保護(hù)半徑 hx＝被保護(hù)物高度 m ha＝避雷針的有效高度 m rx 8 ? 避雷器 分為閥型、管型和氧化鋅避雷器 接在被保護(hù)設(shè)備引入端，上端接帶電部分、下端接地。 正常時(shí)，避雷器內(nèi)部間隙保持絕緣，過(guò)電壓時(shí)間隙放電接地，截?cái)鄾_擊波，使引入被保護(hù)設(shè)備的電壓為避雷器“殘壓”，雷電過(guò)后，避雷器恢復(fù)絕緣狀態(tài)。 被保護(hù) 設(shè)備 過(guò)電壓 避雷器 接地 線路 9 ? 適用規(guī)范 ? 石油與石油設(shè)施雷電安全規(guī)范 GB 1559995 ? 建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范 GB5005794 ? 石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB500742023 ? 石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范 GB5016092 ? 交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合 DL/T 6201997 10 石油與石油設(shè)施雷電安全規(guī)范 GB 1559995 ? 1 主題內(nèi)容與適用范圍 本規(guī)范規(guī)定了石油和石油產(chǎn)品在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存、銷售、使用過(guò)程中避免或減少石油設(shè)備雷電危害的基本原則和措施。 本規(guī)范適用于石油設(shè)備的雷電安全保護(hù)。 ? 2 引用標(biāo)準(zhǔn)（略） ? 3 預(yù)防雷電危害的基本原則（略） 4 預(yù)防雷電危害的技術(shù)措施 （略） 5 預(yù)防雷電危害的管理措施（略） 11 二、防靜電 ?靜電的產(chǎn)生 ?石油靜電的產(chǎn)生 ?靜電的安全防護(hù) ?適用規(guī)范 12 ?靜電的產(chǎn)生 ? 靜電現(xiàn)象 ? 靜電的產(chǎn)生 ? 物質(zhì)奪取自由電子，需要能量。 ? 如果物質(zhì)間進(jìn)行摩擦，產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移。但兩個(gè)物質(zhì)表面接觸后，只要把他們迅速拉開(kāi)，也足以產(chǎn)生靜電。 ? 靜電產(chǎn)生的基本、重要的因素應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是，物質(zhì)相互密切接觸和迅速剝離。 13 ? 產(chǎn)生靜電的內(nèi)因 物質(zhì)逸出功（電子脫離物質(zhì)表面所需要作的功）不同 。 物質(zhì)電阻率不同。 ? 產(chǎn)生靜電的外因 緊密接觸（ 25 10－ 8 cm)與迅速分離。 附著帶電。 。 感應(yīng)起電。 極化起電。 流動(dòng)帶電。 噴出帶電。 飛沫帶電。 ? 靜電的積累 14 電阻率與泄漏半衰期的關(guān)系 電阻率 Ωcm 半衰期 s 1017 12023 1016 1200 1015 120 1014 12 1013 1012 1011 1010 109 15 ?石油靜電的產(chǎn)生 ? 輸油管線中靜電的產(chǎn)生 流動(dòng)帶電。 管線材質(zhì) 影響。如高分子塑料管與鋼管比較，前者帶靜電高 8倍。 管線內(nèi)表面光潔度和使用時(shí)間等條件也對(duì)帶靜電傾向影響很大。 管線長(zhǎng)度 與帶電量成正比，如管線設(shè)有過(guò)濾分離器、過(guò)濾網(wǎng)等，帶電量有時(shí)會(huì)增加 10～ 200倍。因此泵或過(guò)濾器等出口側(cè)的管線采取加大管徑和增設(shè)緩沖罐等措施，都是必要的。 泵轉(zhuǎn)速的影響。 油溫的影響。 石油的導(dǎo)電率隨油溫的升高而增大； 但也有相反的理論 。 流速， m3/min 泵內(nèi)靜電， μA 管線內(nèi)靜電， μA 100 200 300 400 16 混入微粒子、空氣和水的影響。 當(dāng)石油類中混入鐵銹等微粒子以膠狀分散時(shí)會(huì)增大帶電量；當(dāng)空氣和其他氣體泡混入石油類中時(shí)，在流動(dòng)開(kāi)始瞬間，試驗(yàn)證明與正常流動(dòng)比產(chǎn)生約 100倍的靜電；水的混入因情況不同而不同，一般也會(huì)增加靜電。 ? 混合和攪拌引起的靜電 當(dāng)貯罐內(nèi)存在水和雜質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量靜電。 ? 噴出引起的靜電 若發(fā)生噴濺和泡沫會(huì)引起大量靜電，應(yīng)引起重視。 ? 沉降引起的靜電 影響貯罐內(nèi)靜電產(chǎn)生量的幾個(gè)因素 底部裝油與噴濺裝油；油流出口與油面的距離；不同油品混合發(fā)生爆炸；罐底沉降水被攪起；蒸汽清洗油罐會(huì)產(chǎn)生很高的靜電電位；時(shí)間因素（最大靜電電位產(chǎn)生有延遲）。 17 ? 鐵路槽車靜電主要來(lái)自泵和過(guò)濾器，一般過(guò)濾器設(shè)置在離裝油口 100米外，使有充足的時(shí)間逸散電荷。 ? 汽車油罐車靜電主要來(lái)自泵管道和過(guò)濾器，在注油過(guò)程中，油面電位隨油面升高而升高，到達(dá)一定值后又開(kāi)始下降。 ? 油輪靜電事故的產(chǎn)生：用水沖洗油油艙（測(cè)試表明沖洗很短時(shí)間，油倉(cāng)中心電位高達(dá) 40kV）；油艙裝油不滿，油或壓艙水搖晃帶電。 ? 靜電危害的條件 ? 靜電的產(chǎn)生 ? 放電間隙的存在 ? 爆炸危險(xiǎn)物質(zhì)達(dá)到爆炸極限 產(chǎn)品 上限濃度 下限濃度 汽油 煤油 柴油 丙烷 丁烷 石油產(chǎn)品的爆炸極限（在空氣中的濃度