GB/T 3836.26-2019 爆炸性环境 第26部分:静电危害 指南
- 文档部分内容预览:
工业和日常生活中经常出现静电。大多数情况静电是无害的,有时完全没有被引起注意,有时也 令人讨厌。但是静电有时也会带来危险。对于这种情况,通常可以通过电荷释放减少危害(参见 A)。
GB/T3836.26—2019
静电电荷造成的危害包括: a)引起可燃性环境的点燃和/或爆炸,见GB3836.1、GB12476.1和GB25286.1; b) 静电电击和其他危害(例如,跌落、摔倒),见GB/T15706; 静电电击造成伤亡,见GB/T15706 d)造成电子设备损坏(不属于本部分内容)。 另外,在加工和装卸流程中静电可能引起操作问题,例如,造成物品相互吸附,或吸附灰尘。 产生静电方式如下: a)固体接触和分离,例如,传送带、塑料胶片等在滚筒上的运动,人的行走; b)液体或粉末流动,产生喷雾; c)感应现象,例如,物体由于处在电场中而达到高电势或携带电荷。 大部分行业和工作环境中,静电电荷积聚会产生危害,出现问题,尤其是在化工、制药、石油及食品 加工行业,可能会造成点燃和爆炸危险。 由于涉及的工业流程众多,不可能全部给出详细信息。本部分尽量对每个流程有关的问题予以说 明,并对如何避免静电提出建议。这些信息有助于工厂操作者采取措施防止点燃潜在可燃性环境及产 生静电电击。 本部分分成若干章节以方便使用。本部分主要涉及下列相关静电问题: a) 固体处理; 液体储存及处理; ) 气体与蒸气处理; d) 粉末储存及处理; e) 爆炸物储存及处理; f) 人体引起的静电问题; g) 避免静电电击; h) 机器和设备的接地及等电位联结; 测量方法。 本部分也介绍了静电起电及危害相关的基本信息,参见附录A~附录F和GB/T3836.27一2019。 这些信息有助于读者更好理解文中给出的建议,有助于把这些建议应用于本指南中未涉及的领域。 本部分非常复杂,对于新读者来说,正确评价产品及工艺的静电危害可能不太容易。因此附录F 给出了通用应用信息,与正文相关章节对应并提供参考。 静电危害很少能够自我消除。除了静电危害的预防措施屋面标准规范范本,也宜采取其他预防措施,如防爆措施。这 些预防措施宜与其他避免危害的措施一致,如防止其他原因引起的点燃、预防毒气危害等。考虑整个工 作系统的所有风险来源,采取的覆盖所有风险的安全措施协调平衡,这一点至关重要。接地系统可能会 影响到其他保护系统,例如,阴极保护或本质安全电气设备,对此宜特别注意。
GB/T3836.26—2019
特性范围限值及物体分类示例
如局部环境条件与(23士2)℃、相对湿度(25士5)%的最不利试验条件有显著不同时,可对危险进行详细评估后 采用其他试验条件。一些国家,尤其是在冬天,相对湿度(12士3)%、温度(23士2)℃适合用于设备取证的试验 条件。由于非金属的电阻很大程度上取决于测量电压,所以测量时要选择与测量目的及测试结果一致的测量 电压(一般500V~1000V) 依据GB/T9572,软管的电阻值在相对湿度(50士5)%的条件下测量,这是7.7.3.2表15中的最新值。ISO和 CENELEC过去使用的值稍有不同。特殊应用行业标准可能采用其他分类(例如,GB/T9572中工业用导电软 管、车用耗散性防静电软管),这些并不表示静电安全
6.2使用导电或耗散材料代替绝缘材料
危险场所尽量减少使用绝缘材料,这是较好的做法。通常可以使用固有导电材料(例如,金属)
GB/T3836.26—2019
去许多以绝缘形式使用的材料(例如,橡胶或塑料),现在可符合表1给出的导电或耗散材料要求的等 级。电导率的提高主要是通过添加导电成分(例如,炭黑),或者在其表面采用吸湿剂吸附空气中的湿 气,导电聚合物、带有导电单元的层合板以及金属镀膜,已被开发用于提高静电耗散性。 这些导电性和耗散性材料按照第13章可靠接地,且按照第13章具有持久耐用性,这一点非常重 要。同样,如果采用导电性涂覆或耗散性涂覆防止绝缘材料产生电荷,则涂覆的正确接地并且证明能持 久适用于特定的危险场所,这一点也非常重要(尤其是0区和1区)。 同样需要注意,使用炭黑等添加剂的比例过高,可能降低材料的物理性能(主要是强度和耐化学 性)。这会造成材料不适合某些应用。采用固有导电聚合物作为导电成分或涂层,可以避免这种情况。 宜注意确保耗散性添加剂有足够高浓度含量,并且分布均匀。 注:材料是否是耗散性材料或是导电性材料,无法通过颜色判断。黑色聚合物可能不是耗散性材料,现代的导电性 材料或耗散性材料可能有各种颜色 纤维织物,例如,滤布,可加人不锈钢或其他导电性或耗散性纤维,成为耗散性材料。应注意确保洗 涤及机械应力作用不会影响纤维整体的导电性,也不会形成导电纤维隔离斑块
6.2.2耗散性固体材料
如果材料的表面电阻、表面电阻率或体积电阻率符合6.1的复合标准,则被定义为耗散性材料。 一般来说,如果耗散性材料按照第13章要求接地,则不需要采取其他保护措施。但是,涉及高速分 离的过程(例如,传送机和传动带,见6.4)可能要求低电阻率和电阻。 注1:对于电阻率处于耗散范围上限的材料,如果要使其符合第13章的要求,则其制成品的几何结构会有明显限 制(例如,长管、细丝不符合接地要求,而有较大接地面积的薄片材料则符合要求)。 有些情况,尤其是有塑料薄膜或薄片的材料,通过添加材料使表面吸收湿气,从而提高表面导电性, 如果这种耗散性塑料薄膜或薄片用于低湿度条件则宜注意:在环境湿度过低(低于30%)时,材料可能 成为绝缘性材料并积聚静电电荷。 宜保证耗散性涂覆不能被洗掉、擦掉,也不能随时间推移而失效。否则,此类涂覆仅适用于作为减 少静电电荷积聚的临时措施, 包装材料用的耗散性添加剂宜与包装的产品匹配。如果产品吸收了其接触的耗散性添加剂,则可 能导致产品污染和/或使包装耗散性能丧失。 注2:新型静电耗散添加剂可增加体积电阻率,因此对湿度不太敏感,但是仍像其他添加剂一样受老化影响。 注3:硫化橡胶加炭黑制成的耗散材料,电阻可能会随着温度的降低而升高。此类材料在20℃可能为耗散性材料 ~100MQ)但是在0℃时可能为绝缘材料(~10TQ
6.2.3导电性物体及耗散性物体的接地
除了非常小的物体,所有金属及其他导电性或耗散性材料都要根据第13章接地。被隔离物体的电 容取决于物体尺寸、周围材料及与其他导体的距离,同时安装条件下与未安装条件下也可能有很大差 别。被隔离物体的最大允许电容取决于气体、蒸气和粉尘的可燃性,如表2表示为I、ⅡA、IⅡB及IⅡC 类气体类别(GB/T3836.11,参见D.3),Ⅲ类粉尘(GB3836.1),危险场所分类(GB3836.14和 GB/T12476.3,参见D.2),并考虑以下内容: a)对于ⅡC类气体,如果物体达不到危险电势,并且不处于0区,则低于3pF的电容不需要 接地。 b) 对于1区ⅡA气体及20区、21区,如果没有高起电过程,则最大允许隔离电容可增至6pF。 c) 对于1类及粉尘20区和21区,如果没有高起电过程,并且处理的粉尘最小点燃能量大于 10mJ,则最大允许隔离电容可增至10pF。 表2的限值并不是防止引燃放电的绝对值,仅是将出现的风险降至可接受的低水平。 e) 手持装置及手动工具可认为通过使用者接地。在危险场所工作时,如有任何疑问,用户宜确保 设备接地
GB/T3836.26—2019人体会导电,会形成足够电容,引起引燃放电。因此在进人0区、1区、20区、21区或工类危险场所之前,宜按照第11章接地。宜按照GB/T3836.27一2019中4.10的方法测量电容。表2爆炸性环境不同区域允许的最大隔离电容区域I类IAI BI cⅢ类附加条件0区3 pF3 pF不准许有被隔离导电物体1区6 pF3 pF3 pF在正常运行包括维护和清洁时,如果不可能2区出现产生危险电势的起电过程,则无要求20区、21区6 pFMIE<10 mJ10 pF无高起电过程20区、21区10 pFMIE>10 mJ在正常运行包括维护和清洁时,如果不可能出现22区产生危险电势的起电过程,则无要求注1:再分类的依据是可能安装设备的爆炸性气体环境的最大试验安全间隙(MESG)或最小点燃电流比(MICR)(见GB/T3836.11),详见C.6及D.3。注2:手动摩擦通常不视为高起电过程。表面电阻大于10GQ的耗散性材料,可能不需要接地。如有疑问,则需要进行附加试验,证明未接地物体的静电安全性(例如,6.3.9)。6.3使用固体绝缘材料的预防措施6.3.1概述按照GB3836.14和GB/T12476.3的危险场所分类不同,用于危险场所绝缘材料的使用限制条件不同:a)0区,在正常运行包括维护和清洁时,甚至在出现罕见故障时,如果不会出现产生危险电势的起电过程,才能使用固体绝缘材料;b)1区,在正常运行包括维护和清洁时,以及可能出现故障时,如果不会出现产生危险电势的起电过程,才能使用固体绝缘材料;c)2区,在正常运行包括维护和清洁时,如果不会出现产生危险电势的起电过程,才能使用固体绝缘材料;d)20区、21区及22区,宜考虑火花、刷形放电、锥形放电及传播型刷形放电(参见A.3)。然而,实践经验、实验证据及缺少的案例都表明,在没有可燃性气体或蒸气的情况下,即使是点燃性敏感的粉尘云也不会被刷形放电点燃。注1:清洁和擦拭布料中采用的混合纤维产生的静电电荷,足够产生点燃可燃性溶剂蒸气的放电。通常随着擦拭动作速度加快、强度增大,产生的电荷增多。如果清洁或擦拭的材料为绝缘材料,同样也能积聚大量电荷,产10
GB/T3836.26—2019
生引燃放电。对于棉制品或混合纤维,如果需要控制静电电荷,尤其用可燃性绝缘试剂进行清洁和擦拭时, 可在其中加人静电耗散成分, 注2:使用绝缘材料时,污染物(例如,油脂或水分)可能影响潜在点燃危害。 注3:如果放置于已起电的绝缘表面上,导电性固体、物体或液体可能形成危险的被隔离导电区域。 另外,在所有区域如果不可避免要使用固体绝缘材料,为了防止引燃放电,宜采取6.3.2~6.3.4给 出的预防措施。6.3.2~6.3.4给出了预防引燃刷形放电的相关措施,6.3.4也给出了预防传播型刷形放 电的相关措施
6.3.2可起电绝缘表面的尺寸限制
生,如表3表示为I、ⅡA、ⅡB及ⅡC类气体类别(GB/T3836.11),或Ⅲ类粉尘(GB3836.1),危险场所 分类(GB/T12476.3,参见D.2),并考虑以下内容: a)对于薄板材料,该面积为暴露的(可起电的)面积; 对于弯曲物体或形状不规则物体,该面积为物体最大投影面积; 对于细长材料,例如,电缆护层或管道,该面积由横截面尺寸(即电缆护层或管道的直径)决定: 但细长材料盘绕时按薄板材料处理; d 对于通过流动液体或粉末的细窄管道或导管,可能要求更小的直径: e 常规电缆可以在所有区域使用,见GB/T3836.15。然而,粗大电缆的特厚绝缘层宜进行实验 测试,例如,按照GB/T3836.27一2019中4.11的试验。 用于危险场所的非导电性固体材料,不能超过表3规定的相应危险区域允许的最大面积或宽度,能 移用实验方法证明在任何时间都不会出现危险静电电荷或放电机理(见6.3.9)的情况除外。例如,挂在 大花板上的标志或灯,通常不会接触任何放电机理。对于这种情况,加设“只能用水润湿的布清洁,充许 自然风干”字样的警告牌,足以避免清洁时起电
表3危险场所固体绝缘材料尺寸限制
注1:宽度值适用于细管、电缆护层和其他宽度或直径小的材料。 注2:标志为IⅡB的设备也适用于要求ⅡA设备的场所,同样,标志为IⅡIC的设备也适用于要求ⅡA或ⅡB设备 的场所。 注3:例如,GB3836.1、CENELECTR50404、TRBS2153、JNIOSHTR42及BS5958也采用这些限值 注4:再分类的依据是可能安装设备的爆炸性气体环境的最大试验安全间隙(MESG)或最小点燃电流比(MICR) (见GB/T3836.11),详见C.6及D.3。 注5:表3的限值并不是防止引燃放电的绝对值,仅是将出现的风险降至可接受的低水平。 注6:现有知识显示,在没有可燃性气体或蒸气(见A.3.4)的情况下,即使是敏感粉尘也不会被刷形放电点燃 然而,在某些情况下比手动摩擦更强的电荷生成过程,可能产生传播型剧形放电(见6.3.4.2)。
注2:标志为ⅡB的设备也适用于要求IⅡA设备的场所,同样,标志为IⅡIC的设备也适用于要求IⅡA或IⅡB设备 的场所。 注3:例如,GB3836.1、CENELECTR50404、TRBS2153、JNIOSHTR42及BS5958也采用这些限值 注4:再分类的依据是可能安装设备的爆炸性气体环境的最大试验安全间隙(MESG)或最小点燃电流比(MICR (见GB/T3836.11),详见C.6及D.3。 注5:表3的限值并不是防止引燃放电的绝对值,仅是将出现的风险降至可接受的低水平。 注6:现有知识显示,在没有可燃性气体或蒸气(见A.3.4)的情况下,即使是敏感粉尘也不会被刷形放电点燃。 然而,在某些情况下比手动摩擦更强的电荷生成过程,可能产生传播型剧形放电(见6.3.4.2)。
GB/T3836.26—2019
6.3.3接地的金属网
如果固体绝缘材料加入接地网(或金属框架),或者表面缠绕这种接地网 ,则表3给出的面积可以执 大4倍。另外: a 网上的层厚度宜为6.3.4.2给出的值,以防止刷形放电;和 b)宜按照6.3.4.3防止产传播型刷形放电;和 c)宜特别注意防止或发现断裂,断裂会导致导电部件隔离,产生比绝缘表面更大的静电危害。
6.3.4接地导电表面的绝缘涂覆
6.3.4.2避免刷形放电
实践经验表明,在下列情况下刷形放电不可能引起点燃: a 避免高静电起电过程(例如,重复填充及排空带有绝缘内衬的导电性容器);和 b 对于I类、ⅡA、IⅡB气体和蒸气,层厚度不超过2mm,对于ⅡC气体和蒸气,厚度不超过 0.2mm。对于粉尘无厚度要求,但是粉末层能形成高电阻连续膜(例如,通过自身聚合或与水 反应)的情况除外。 注1:手动摩擦通常不视为高起电过程。 注2:涂覆越薄,手动摩擦表面产生的刷形放电引燃性越低,而表面由于静电起电过程更加剧烈,产生的传播型吊 形放电更易点燃。 对于这些情况,在危险场所没有必要采取特殊保护措施。但是,如果材料是氟化聚合物,则建议对 起电能力进行实验评估.例如.按照GB/T3836.27一2019中4.11的试验
6.3.43避免传播型刷形放电
导电性表面的绝缘层或涂覆层在高起电或重复起电时,会出现传播型刷形放电。可采用下列一种 或多种措施避免此类放电: a)金属或其他导电性材料避免采用薄绝缘涂覆。薄涂覆易产生传播型刷形放电。如果涂覆厚度 大于10mm通常可以避免传播型刷形放电。 b 减少涂覆的表面积或体积电阻率。目前尚不知道防止传播型刷形放电的精确数值,但是表1 给出的耗散材料值以及小于100G2的泄漏电阻已足够低了。 c) 采用介电强度低的涂覆(同种固体材料的击穿电压小于4kV,机织布料击穿电压小于6kV, 参见A.3.5)。此类涂覆可在产生传播型刷形放电产生之前被电气击穿。宜按照GB/T1408.2 及GB/T1408.1给出的方法,或GB/T3836.27一2019给出的方法测量介电强度。 避免高起电过程或重复性起电过程(例如,高压电极附近的空气离子、高速流动的液体、气动传 输的粉末以及机器传输的纸或塑料薄膜)。 注1:溶剂漆或水溶性漆层或者松散粉尘层,由于空隙较小,通常产生的击穿电压较低,因此此类覆层不易产生传 播型刷形放电。 注2:烤漆或携瓷击穿电压太高,通常不能避免传播型刷形放电。 注3:卷轴上缠绕复合物膜,或从导电性或绝缘性表面上提起的复合物膜,可能产生双极电荷,即,薄膜两个表面上 产生数量相同、极性相反的电荷。这会导致刷形放电,甚至有时会产生传播型剧形放电。 注4:手动摩擦通常不视为高起电过程
6.3.5绝缘材料的导电性涂覆或耗散性涂覆
GB/T3836.26—2019
绝缘表面施加导电性涂覆或耗散性涂覆时,需要特别注意确保导电粒子均匀分布。如果分布不均 匀会导致形成隔离导电岛,隔离导电岛很容易被附近的绝缘表面传递电荷。这种隔离导电岛比绝缘表 面的静电危害更大。 导电性涂覆宜按照第13章规定,像其他导体一样接地
布料和地板中常用耗散性防静日 料的电导率。宜注意确保防静电剂浓度足够实 所需功能。例如,耗散性防静电剂可能会被稀释或冲洗掉。因此,需要监控和维护其有效性。目前已
某些固体绝缘性材料相对湿度保持在65%以上,表面电阻率就可以降低到耗散性水平。虽然潮湿 空气不导电,但是由于材料的吸水性,水/水分可能吸附在材料表面上。如果有合适的接地路径,这可能 足以防止静电积聚。 然而,有一些材料(例如,玻璃或天然纤维)的表面可以吸附足够的水分,能确保表面导电性足以防 止静电积聚;而另外一些材料(例如,聚四氟乙烯或聚乙烯)则不同,这些材料在相对湿度较高时也能积 聚静电电荷。同样,当湿度低于30%时,对湿度敏感的材料通常又具有较高的绝缘水平。因此,增加相 对湿度,并不是对所有情况都有效。总之,不宜把它作唯一的保护措施。对0区场所,这一点尤其重要
6.3.8电离/电荷中和
空气电离可以便空气局部达到富离子状态,从而使固体绝缘材料上的电荷被中和。这种方法对中 和绝缘塑料板或薄膜上的电荷尤其有效。可采用6.3.8.2~6.3.8.5给出的方法。如果电荷产生的速率 超过空气中离子生成或离子移到起电表面的速率,或者没有足够所需极性的离子,则中和过程不会成 功。因此,这些装置正确安装及定期维护尤为重要,尤其要考虑诸如环境条件(例如,粉尘和温度)的影 响,与加工材料、机器部件及人员有关的装置位置可能对其有效性的影响。 操作过程中一个阶段电荷减少,并不妨碍下一阶段产生电荷,因此可能需要在多个位置放置离子发 主器。定位非常重要,宜根据现场测量的残余电荷或电势,确定单个装置安装的有效性。宜特别注意, 对薄膜和板材需要确保离子指向正确的侧面,避免形成双极层,形成传播型刷形放电。 只要保持清洁及灵敏,电晕点会一直保持功能。宜采取有效的维护措施,控制污染物积聚(例如,油 墨、镀膜溶液或纸屑)及腐蚀产物 宜依据电荷生成率或电荷衰减时间选择离子发生器。1区ⅡC场所不宜使用离子发生器,经专家 进行风险评估可以使用的情况除外。另外也不宜用于0区作为唯一的安全措施
6.3.8.2无源离子发生器
这样提供的离子会中和壳体上的电荷。然而这种方法作用有限,而且如果无源离子发生器接地不当,也 会产生放电。
6.3.8.3有源离子发生器
有源离子发生器通过在一些电晕点上施加高电压产生离子。商业系统经常使用5kV10kV
GB/T3836.26—2019
交流电压。采用高压电源可消除无源离子发生器对电场低于电晕起始阈值以下电荷的控制限制。电晕 点的电流可通过高电阻或电容耦合进行限制。 有源离子发生器宜适用于其使用场所,并且设计和结构宜能防止其成为可能的点燃源。在设计时 要注意保证离子发生器提供的离子与工艺过程要求的离子平衡,
6.3.8.4放射性/软X射线离子发生器
放射性及软X射线源对周围空 散起电物体的电简。这种申 衰减性能下降)
6.3.8.5电离风机
采用高压或放射源的电离风机主要用于较为笨重物体耗散电荷。然而,由于离子再结合或者物体 壁吸附离子,离子浓度会迅速下降。这样很难远距离输送电离空气。含有高电压的部分宜置于非危险 区域,经防爆认证的情况除外。
6.3.9确定放电引燃性的方法
表4最大允许转移电荷
0区和20区的限值减小。 注2:对于设备保护级别(EPL)的解释见GB3836.1或附录E。 注3:所有数值都有一定的安全裕度。最近的工作显示,一直在用的ⅡB类数值安全裕度较小。为了补偿安全裕 度的差值,IIB的数值从30nC降低到25nC
0区和20区的限值减小。 注2:对于设备保护级别(EPL)的解释见GB3836.1或附录E 注3:所有数值都有一定的安全裕度。最近的工作显示,一直在用的ⅡB类数值安全裕度较小。为了补偿安全 度的差值,IIB的数值从30nC降低到25nC
仅适用于未接地的导电性部件或耗散性部件产生的火花
GB/T3836.26—20196.4传送带和传动带6.4.1概述用于传动或运输固体材料的输送带,由于与接触表面(主要是传动轴和传送带)连续分离会产生大量电荷,从而会产生点燃危险。产生的电荷量取决于输送带、传动轴以及滚轴的材质,并且随着输送带速度和张力的提高,接触面宽度的增大而增加。如果输送带耗散性足够,输送带获得的电荷只能通过接地导电滚轴对地安全耗散。通过输送带端部运至料斗或斜槽的材料能够携带大量电荷。导电性或耗散性输送带不能移除绝缘传送物携带的电荷。6.4.2传送带传送带是随滚轴(通常为金属)转动运送物料的环形带。如果符合下列要求可认为传送带是耗散性传送带:a)按照GB/T3684和EN14973测量传送带两面的表面电阻均小于300M2;或者按照3.21规定的电极布局测量传送带两面的表面电阻均小于75M2;或者c)多层不同材料制成的传送带,如果两个相对外表面之间的电阻(在温度23℃、相对湿度50%的条件下测量)小于1GQ,则认为传送带为耗散性传输带。注:按照GB/T3684及EN14973测量表面电阻的条件:温度(23土2)℃、相对湿度(50土5)%,环电极直径25mm的、外环电极内径125mm、外径150mm。用3.21规定的电极配置测得的表面电阻小4倍。按照GB3836.14和GB/T12476.3的危险场所分类,表5总结了不同危险场所传送带需要采取的措施。表5又对传送带的要求1 区20区带速度0区2区MIEMIE21区22区II CIIA和IIB<10 mJ>10 mJ允许使用耗散允许使用耗性传送带及导散性”传送带允许使用耗散性传送带及导≤0.5 m/s电性滑轮,不使及导电性滑轮,可以使用电性滑轮,可以使用传送带连用传送带连接符合6.4.1即装置接装置传送带连接可,除非经验符合6.4.1即装置可,除非经验表0.5m/s~5m/s表明,引燃放明,引燃放电情耗散性传送电情况频繁允许使用耗散况频繁发生带及导电性发生不准许性"传送带及导5m/s~30m/s滑轮,不使用不准许电性滑轮,不使送带连接用传送带连接装置装置注:暂无速度>30m/s的传送带的相关信息。关于耗散性传送带的定义见6.4.2。15
GB/T3836.26—2019
传动带指用于驱动旋转部件或机器的V形带或平带。由于接触表面的连续分离会生成的电荷 取决于传动带的材质、滑轮的材质,并会随着速率的提高、带子张力的提高以及接触面宽度的增大 加。按照GB/T32072和GB/T10715,如果满足如下条件,则可认为传动带材料为耗散性
RXB/L<600kQ
其中,L为传动带上两个导电性电极(例如,石墨、银粉漆、金属电极)问的距离,B为平带的宽度或 V形带侧面宽度的两倍,R为在温度(23土2)℃、无湿气凝聚时测得的电极间的电阻。 注:在旧文件中(如CENELECTR50404),接受准则为RXB≤100kQ·m,其中R为安装好的两个滑轮间传动带 内侧中间点与地间的电阻,B为平带的宽度或V形带侧面宽度的两倍。因为这个RXB准则依据的是两滑轮 之间的距离,因此不可能作为传动带是否为耗散性的评判依据。因此,GB/T32072和GB/T10715对耗散性 给出了独立于传动带长度的判定标准。如果两滑轮间的距离超过0.67m,则两个标准都与上述的旧文件 一致。 按照GB3836.14和GB/T12476.3的危险场所分类,表6中总结了所有需要采取的措施
1区的要求(ⅡA、ⅡB)同样适用于对I类设备。 表6及6.4.3的内容不适用于通过电晕耗散电荷的传动带。此类传动带应由专家测试,如测量其在 最不利条件下的起电能力。 带由多层不同材料构成的传动带,如果测得贯穿传动带的电阻(在温度23℃相对湿度50%的情况 下测量)小于1GQ,则认为其为耗散性。 传动带上覆盖的蜡层或污物层可能增加其荷电率及电阻,从而增加充电危害。宜注意保证修理工 作不会增加这些数值。最基本的是保证用于连接传送带的绝缘性黏合剂不会中断导电通路
7.1.1可燃性气体的出现
注:关于气体和蒸气易燃性和可燃性的一般信息参见附录C。 由于蒸发作用许多可燃性液体在处理过程中会导致形成可燃性环境。闪点是液体处理过程中形成 可燃性环境所需的液体最低表面温度。但是,由于闪点测量的不确定性,闪点测试条件和实际工业环境 条件的差异以及确定液体(非散装)表面温度的难度,因此我们谨慎的假设,即使液体温度低于闪点有 定的安全裕量,仍然会存在可燃性环境。安全裕量取决于温度、液体成分等的不确定性程度。在控制良 好的条件下,纯净液体的安全裕量要求为5℃,混合液体要求至少为11℃。 对于闪点不超过60℃的液体,如果储罐直接暴露于阳光且液体温度未受监控,则宜认为出现可燃 性环境。在环境温度较高且光照强烈区域,即使液体闪点高于60℃,也可能产生可燃性环境。 当液体处理温度大大超过闪点时,饱和蒸气可能会造成过浓(即不易燃)环境。然而,液体之上的实 际环境可能不饱和(例如,由于通风影响),所以可能为可燃性环境。因此,除非能证明液面之上为非可 燃性环境,否则有必要假定为可燃性环境。所以,对于闪点低的液体,不宜依赖饱和环境作为唯一控制 借施。 在某些情况下,可燃性环境并不是由处理的液体造成的,而是由设备以前操作残留的挥发性液体或 蒸气,或者由附近的操作造成的。以前装载的闪点低的液体(例如,汽油)改装闪点高的液体(例如,柴 油)时,储罐会产生残留蒸气。很多油罐车发生火灾与改装不同的液体有关
7.1.2对于点燃敏感性和限制的范围的建议
可燃性环境静电点燃敏感性取决于可燃性物料的浓度及最小点燃能量(MIE,参见C.6)。按照常 现经验,最易点燃的蒸气浓度约为可燃下限浓度的两倍。由于浓度的影响,MIE高的物料产生的混合 在其最易点燃浓度时,比MIE低的物料产生的混合物仅在其可燃范围内的蒸气浓度时,更易于点燃。 对于由可燃性液体形成的均匀蒸气/空气混合物,通常在温度高于闪点10℃~20℃时形成最易点 燃蒸气浓度。中度挥发性可燃液体在常温环境下形成最易点燃混合物:这类液体包括甲苯(闪点6℃)、 乙酸丙酯(闪点10℃)、氰化甲烷(闪点2℃)。 第7章给出的通用预防措施用于防止MIE不低于0.20mJ的物料在最易点燃蒸气浓度时被点燃。 因此这些措施适用于常规可燃性蒸气与空气形成的最易点燃混合物,如链烷和芳香族溶剂、烃类燃料以 及许多有机溶剂(参见表C.2中的MIE列表)。在正常环境温度条件下,处理上文中所提到的中度挥发 性可燃液体时其安全裕度最小。在这些操作中,宜特别注意确保严格执行建议的所有措施。 尽管爆炸组别不是依据MIE(参见C.6)确定的,但对于IⅡA类蒸气的预防措施与MIE不低于 .20m」的物质的预防措施类似。然而,如果液体之上的蒸气点燃敏感性更强的话,可能还需要附加预 防措施。对于MIE小于0.20mJ的挥发气体(多数为ⅡIB和ⅡIC物质)或富氧混合物,更容易出现最易
GB/T3836.26—2019
点燃混合物。虽然没有给出对于这些非常敏感环境的通用建议,对一些特定情况还是给出了建议。文 中明确给出了敏感物质的附加安全措施
当液体相对于接触的固体产生了移动,或者两相或多相液体运动时,液体产生静电电荷。液体喷射 同样会形成高度起电的薄雾或水沫。液体产生电荷、积聚电荷的细节参见A.1.3~A.1.7(起电)和A.2.2 (电荷积聚)。
7.1.4电荷积聚及电导率分类
表7一些液体的电导率及释放时间
GB/T3836.26—2019
7.1.5液体处理过程中的引燃放电
当储罐中注人低电导率的起电液体时,储罐中液体积聚的电荷会在液体中及蒸气空间内形成电场 和电势。由于液体表面的高电势,起电液体的表面与储罐的金属部件间会产生刷形放电。研究表明诸 如丙烷类的脂肪烃,如果其液体表面电势超过25kV,则可能被蔓延到接地极的刷形放电点燃。 在电势很低的情况下(通常为5kV~10kV),如果储罐中有被隔离导体,例如,漂浮的金属罐或等 电位联结不当的部件,亦或者容器具有绝缘衬层使液体没有接地点,溅入了导电性足够产生火花的液体 时,也会产生点燃危险
2液体处理操作中预防点燃危险的措施概要
7.2.1接地及避免被隔离导体
有意或无意间形成的与液体处理有关的被隔离导体,例如,金属储罐、储罐结构体或其他被隔离 勿件,会由于液体携带的电荷而产生高电势。这可能导致火花放电。由于火花放电经常能点燃吊 电不能点燃的低电势易燃蒸气,所以尤为危险。因此液体处理系统的所有导电部件宜充分接地(见
GB/T3836.26—2019
13章)。处理易燃液体的人员也宜接地(见11.1)。 宜经常检查罐体,保证没有松动、接触不良的未等电位联结物件,例如,漂浮在液体上的小罐
7.2.2限制电荷产生
可以通过控制相关的过程参数以限制电荷的产生,适当的控制措施包括: 储罐填充操作: 1)通过限制泵送率或增加供料管线直径,限制罐体供料管线的线性流速(见7.3.2.2.3和 7.3.2.3.2~7.3.2.3.5) ; 2 保证在泵和滤网下游有足够的滞留时间使电荷释放; 3) 避免液体中出现第二种不溶相,例如,将油罐底部的水搅拌起来时可能出现这种情况。如 果不能避免液体中出现第二种不溶相,则进一步限制速度(见7.3.2.2.2和7.3.2.3.5.3); 4 通过底部人口或延伸至接近罐底的注管注人以避免飞溅。如果在可燃性环境中必须使用 罐体上部的短注管,则降低流速至2m/s,并且采用7.3.2.3.2的附加预防措施(例如,液体 沿容器壁流动)。对于高电导率液体,容器底部有接地区域就可以了。 b) 搅拌或搅动操作(见7.9): 1 限制搅拌器输人功率或速度(例如,在BS5958中,对于电导率1000pS/m的悬浮物,要 求最大功率为0.37kW/m); 2)避免液体中出现第二种不溶相; 3)使用高电导率连续相(电导率大于10000pS/m)。 使用液体喷嘴的罐体清洁操作(见7.10): 1)按照7.10的要求限制液体压力及清洁机的吞吐量; 2)避免清洁液体中产生第二种不溶相,尤其是当使用再循环清洁液时; 3)避免使用可形成大量隔离液体的无阻断喷嘴(见7.10)
可以通过控制相关的过程参数以限制电荷的产生,适当的控制措施包括: a 储罐填充操作: 1)通过限制泵送率或增加供料管线直径,限制罐体供料管线的线性流速(见7.3.2.2.3和 7.3.2.3.2~7.3.2.3.5); 2 保证在泵和滤网下游有足够的滞留时间使电荷释放; 3) 避免液体中出现第二种不溶相,例如,将油罐底部的水搅拌起来时可能出现这种情况。如 果不能避免液体中出现第二种不溶相,则进一步限制速度(见7.3.2.2.2和7.3.2.3.5.3); 4 通过底部入口或延伸至接近罐底的注管注人以避免飞溅。如果在可燃性环境中必须使用 罐体上部的短注管,则降低流速至2m/s,并且采用7.3.2.3.2的附加预防措施(例如,液体 沿容器壁流动)。对于高电导率液体,容器底部有接地区域就可以了。 b)搅拌或搅动操作(见7.9): 1) 限制搅拌器输人功率或速度(例如,在BS5958中,对于电导率1000pS/m的悬浮物,要 求最大功率为0.37kW/m); 2)避免液体中出现第二种不溶相; 3)使用高电导率连续相(电导率大于10000pS/m)。 C 使用液体喷嘴的罐体清洁操作(见7.10): 1)按照7.10的要求限制液体压力及清洁机的吞吐量; 2)避免清洁液体中产生第二种不溶相,尤其是当使用再循环清洁液时; 3)避免使用可形成大量隔离液体的无阻断喷嘴(见7.10)
7.2.3避免可燃性环境
避免点燃危险最有效的方法就是避免形成可燃性环境,例如: a)避免系统中的蒸气空间; b)使用如氮气、二氧化碳或净化过的烟道气等惰性气体惰化罐体中的蒸气空间(注意8.4给出的 预防措施); C 避免改装物料,避免使用常规蒸气收集系统,这种收集系统能使可燃性蒸气空气混合物进人 储罐; d) 处理挥发性液体后,清理储罐并通风,以清除残留的可燃性液体、气体及蒸气; e) 保证系统内连续吸人足够的新鲜空气。可能需要常规的气体试验及可能的强制通风措施。 如果储罐装有或曾经装过低闪点的可燃性液体,由于残留液体可能产生危险,因此用空气吹扫储罐 形成可燃性环境时,宜特别注意
7.2.4促进静电耗散
如果不能避免可燃性环境,则可以通过限制电荷积聚控制点燃危害。对于处理系统中的部件,涉及 体导体的等电位联结、人员接地,必要时甚至是将系统的绝缘部件更换为接地的耗散性或导电性部 。对于液体本身,在液体中添加市场上可以买到的静电耗散添加剂(SDA),提高液体的导电性,可 效地促进静电耗散。当液体中添加剂浓度大约百万分之几时,就能轻易将电导率提高至可防止电有 生危险积聚的水平(见7.1.4)。 注1:SDA广泛用于航空燃料,通常添加的浓度对航空发动机和过滤器/水分离器性能的影响可以接受。 注2:有些SDA在特定落液中可能失效,例如,低温、与水接触后、黏土过滤后或由于与其他部件相互作用, 20
固体导体的等电位联结、人员接地,必要时甚至是将系统的绝缘部件更换为接地的耗散性或导电性部 牛。对于液体本身,在液体中添加市场上可以买到的静电耗散添加剂(SDA),提高液体的导电性,可以 有效地促进静电耗散。当液体中添加剂浓度大约百万分之几时,就能轻易将电导率提高至可防止电荷 产生危险积聚的水平(见7.1.4)。 注1:SDA广泛用于航空燃料,通常添加的浓度对航空发动机和过滤器/水分离器性能的影响可以接受。 注2:有些SDA在特定溶液中可能失效,例如,低温、与水接触后、黏土过滤后或由于与其他部件相互作用。
GB/T3836.26—2019
将绝缘性(低电导率)溶剂更换为导电性更强的(中电导率或高电导率)溶剂,或者在绝缘性溶剂中 加人互溶的导电性溶剂,也可增强电荷耗散性。需要的导电性溶剂的量取决于液体种类以及所要求的 电导率水平。
根据储罐或者其涂覆和内衬是否划分为导电性、耗散性或绝缘性,对可能的危险及相关保护措施进 行分类(见3.2、3.7和3.15)。充分导电的储罐外壳任意一点与地间电阻不大于1k2;充分耗散的储罐 外壳任意一点与地间电阻不大于1MQ。 按照这种分类,7.3内容分为: 导电性储罐和容器:7.3.2: 完全由耗散性材料制成的储罐和容器:7.3.3; 一带有绝缘表面的储罐和容器:7.3.4; 容器中衬层的使用:7.3.5。 罐体内部可产生静电危害的操作包括填充、运输(储罐及物料)、排空、测量及取样。如果进行这些 操作时罐体内部存在可燃性环境,则宜采取预防措施。 注:如果罐体内部无可燃性环境(见7.1.1),不需要采取7.3的预防措施。 其他操作如液体循环、搅拌、混合、结晶及清洁见7.9和7.10。 7.3.2中对于流速的标准限值主要用于烃类。这些限值也可谨慎地用于其他在20℃时运动黏度小 于6mm"/s的溶剂或燃料,但在处理生物燃料成分(参见C.8)材料或与烃类化学成分不同的混合物以 及处理经验有限的高流通量系统时,可能需要特别小心。对于像润滑油一类的高黏度液体(见7.4),已 知需要进一步采取措施,限制起电。
7.3.2导电性储罐及容器
直奥同形及方形或近似方形横成闻的 圆筒形罐 大罐(7.3.2.2) 直径>10m 容积>500m 中罐(7.3.2.3) 1.3m<有效直径≤10m 2m<容积≤500m 小罐和容器(7.3.2.4) 有效直径≤1.3m 容积≤2m 注:“近似方形”储罐的长宽之比不超过1.5,而“细长”罐的长宽之比则大于1.5。对方形罐的要求也能保证同样横 截面积的细长罐的安全,只是有些保守。
7.3.2.2大型导电罐
7.3.2.2.1概述
不考虑液体的电导率或罐体结构,宜采取如下的一般预防措施: a)将罐体及所有相关的结构如管道、泵、过滤器外壳等接地(见第13章); b)保证进人罐体或在罐体开口附近工作的人员接地(见第11章); c)通过罐体底部侧边人口、底部入口或延伸至接近罐底的注管加注避免飞溅
7.3.2.2.2固定顶储罐
对于中电导率和低电导率液体,定期检查储罐,尤其是在维修孔每次打开后,要检查是否有松动
GB/T3836.26—2019
属物体,例如,可能形成被隔离导体的金属罐。 对于低电导率液体,需采取下列附加预防措施: a) 泵与过滤器定位。将泵、过滤器及其他强电荷生成元件安装于储罐人口上游可保证足够滞留 时间的地方,使额外的电荷在液体进入储罐前释放掉(见7.5和A.2.2)。 b 限制流速。对于未污染的单相液体输人流,流速在初期注人阶段宜控制在1m/s之内直至: 1)注管及其他罐体底部结构已没人2倍于注管直径的深度; 2)管道中收集的水已经清理完毕。 注1:1)是用来防止对注管或结构的放电,同时减少沉淀物及水的扰动。 注2:对于2)需要等半小时,或2倍于管道容积的液体被注人储罐所需时间,二者之中较短者。 初期注人阶段之后,未污染的单液相液体的流速可以提升至1m/s以上。最大的安全流速尚 未确定,但有大量经验表明在流速7m/s以下时不会产生危险电势。 因为两相流液体经常产生高电荷(参见A.1.4),所以,在整个加注过程中,两相流或受污染(见 3.6)输人流的流速都限制在1m/s之内。 c)人口设计。液体宜水平进人储罐,以减小对罐底部的水或沉淀物造成的扰动,防止高荷电输人 液体喷射至液面。较好的方法是用水平三通或四通阀将液体水平引至四周罐壁上。 d) 控制底水。如果储罐底部有水或沉淀物,则宜通过监控及排水严格控制底层液面,使之至少低 于人口2倍于注管直径的高度。c)中对入口的设计要求宜确保储罐底部的水或沉积物在液体 注人过程中不会被过多扰动。 e 如果存在可燃性坏环境,并且不能保证储罐底部的水或沉积物不被扰动,则在加注过程中宜将流 速限制在1m/s以下。 注3:通常情况下没有必要只是因为第二相液体以底水或沉积物的形式出现在罐体底部,就在整个加注过程 中都将流速限制在1m/s以内。一般情况下,可以按照c)和d)的预防措施处理与底水相关的风险。 如果有可能,则宜避免低密度液体装入盛有远高于此浓度液体的罐中,因为浮力作用会使新加 入的高荷电液体浮于液体表面,从而产生高表面电势。基于同样的原因,也要避免将热的液体 装人盛有较冷液体的罐中,也要避免液体中有空气或其他气体。如果不能避免这些操作,则宜 将人口流速限制在1m/s以下,尽量少产生电荷
2.2.3带有浮顶或内部
带有浮顶或内部浮盖的储罐内,可以通过浮顶或盖将可燃性环境与液体注人产生的电势隔离开。 因此,在初期注入阶段之后,如果项或盖已经漂浮起来,则没有必要限制流速。但是,在顶浮起来之前流 速还宜限制在1m/s之内。为了确保达到预期的隔离效果,至关重要的是浮项或内部浮盖由导电性材 料制成并可靠接地(见第13章)。 有时候罐中会用漂浮的球状体或浮球来减少蒸发量。最基本的是这些球状体或球用耗散性材料或 导电性材料制成。这些球状体只能用于高电导率液体,因为在低电导率或中电导率的液体中,单个或成 组的球会与地隔离,从而可能导致火花。
7.3.2.2.4大型导电罐预防措施概要
表8总结了低电导率液体注入大型导电罐时需要采取的预防措施。如果把电导率提高至低电导率 范围以上,如使用静电耗散添加剂(SDA,见7.1.4和7.2.4),就没有必要采取这些预防措施。但是,对于 这种情况,最基本的是保证添加剂添加的可靠性,因为添加剂与液体混合失败会引起火灾或爆炸。如果 对添加剂可靠添加没有疑问,则宜保留对低电导率液体的预防措施,
GB/T3836.26—2019
表8低电导率液体注入大型导电罐的预防措施
7.3.2.3中型导电罐
7.3.2.3中型导电罐
7.3.,2.3. 1范围
中型导电罐(见7.3.2.1) 如公路或铁路罐车。尽管 料罐在尺寸上也在中型罐范围内,但航空 7.8.1中另述
7.3.2.3.2固定罐的预防措施
7.3.2.3.2.1所有类型液体的预防措施
对所有类型的液体,可采取下列预防措施: a)接地:接地要求见7.2.1和7.3.2.2.1a)。 b 管道和软管:管道和软管宜分别符合7.7.2和7.7.3的要求。 C) 人员:宜按照第11章的要求避免由人员起电引起的危害。 d 注入速度:流速宜限制在7.3.2.3.5.2限定的范围内 注:根据罐体设计、管道直径以及液体特性的不同,其流速限值也不同。 e) 空气和气体:除非能肯定操作不会使设备过压,否则不使用空气或其他气体来清洁管路。宜使 用氮气或氮气空气混合气清洁管路,不用其他压缩气体。为了避免流速过快(相关限值见 7.3.2.3.5.2),要使用可成功清理管路的最小压力源。尽量减小通过接收罐次表面夹带的气 体量。 f) 测量及抽样:测量及抽样可能引起额外的危害。宜按照7.6的要求处理。
TZZB标准规范范本7.3.2.3.2.2低电导率液体的附加预防措放
对低电导率液体,可采取下列附加预防措施
GB/T3836.26—2019
过滤器及其他高荷电设备:储罐上游管道内安装的精细过滤器、泵以及其他高荷电设备可产生 高水平的电荷。可按照7.5的建议处理。 储罐排水:如果产品不能与水完全混溶则可能形成底水(例如,注入的产品内含有水,或有部分 水溶于其中或与湿气接触,以及由于温度循环使其水溶性变化),则储罐宜具备低位排水功能 以将水底清除。宜监视并控制水底的水位,使其至少比产品进口位置低2倍于管道直径的 距离。 储罐入口:人口的位置宜该在储罐底部但要高于允许水底积聚的水位。可通过罐顶插入接近 罐底的注管或者通过底部注入(包括靠近底部的侧面注人)实现。为了尽量减少高荷电液体对 表面的飞溅以及对罐底部的水或沉淀物造成的扰动,人口的设计宜保证液体水平注人储罐。 用三通管人口引导液体与侧壁平行注人可达到理想效果。 注:对于带有侧边入口的固定罐,使用三通管人口比采用导流板要更好,它可以保持高荷电液体靠近罐体底 部,并最小化罐体底部水和沉淀物的悬浮。 喷射注入: 1)绝大多数情况下,宜采用上述低水位人口以及将液体水平引入的方法(见7.2.2),避免喷 射注人。 2)某些流程需要项部喷射注人方式(例如,化学反应容器中为了避免搅拌器的干扰)。对于 这种情况: 注管宜插入容器内部靠近容器壁,注人液体宜向下引导并略微倾向容器壁(与垂直面 成15°~30°角)。 一一宜对操作的细节进行评估,以确定允许的注人速度。注人速度不宜超过正常流速或 vd限值的50%(见7.3.2.3.5),也不宜高于2m/s。 一注管(或其他突出物)的末端与最高液面宜至少有200mm距离,以保证液体表面不 会产生放电。 挥发性小的可燃性液体(例如,润滑油),在最高处理温度时也不可能产生可燃性蒸气环 境,可以采用喷射注人,不必考虑上述注人限制条件(这些条件适用于可形成可燃性环境 的情况)。但是,采用这种处理方法时,要确保没有其他可燃性蒸气源,注入过程也不会产 生足够形成可燃性环境的雾或悬浮液滴
7.3.2.3.3公路罐车的预防措施
公路罐车的预防措施与固定罐要求(7.3.2.3.2)大致相同,7.3.2.3.5.4规定的流速限制以及如下附加 要求不同: a) 接地及等电位联结: 1)底架、罐体、相关管道及卡车配件间等电位联结电阻不宜大于1MQ2。对于整个金属系 统,电阻不宜大于102,如果大于该值,宜检查是否存在腐蚀或连接松动等问题。 2) 在进行任何操作(例如,打开检修孔、连接管道)之前,宜将接地电缆连接至车辆。车辆与 框架指定的接地点之间的电阻宜小于102,且在所有操作完成之前不宜移除接地。 3 推荐将2)项接地电缆作为静电接地监控系统的一部分,静电接地系统持续监控车辆与框 架指定的接地点之间的电阻,并在电阻大于10Q2时触发联锁装置阻止装载。推荐静电接 地监控系统能够区分与车辆储罐(或接地点)的连接和与其他金属物体的连接。这种类型 的系统可以阻止操作人员将接地系统连接到其他可能与车辆储罐处于电隔离状态的物体 (例如,挡泥板)上。 b)上部装载: 1)装载臂(或料腿、下悬管)在开始注入前宜伸人罐体底部
照明设计标准GB/T3836.26—2019
2)下悬管宜: 垂直放置; 到达空间底部; 一在底部放置三通管或类似导流器使液流沿着空间底部运动。 c)雷电: 如果可能有雷电,则公路罐车不宜在露天情况下装载可能在罐体外部形成可燃性环境的液体 可在雨棚下或能提供充足伞状雷电保护的地方装载
....- 环境标准
- 相关专题: