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靜電跨接的作用,一文看懂

靜電跨接的作用
靜電跨接用于消除靜電,防止靜電火花的產(chǎn)生,利用導電性比較好的金屬將兩個(gè)法蘭或者閥門(mén)法蘭間連接起來(lái),將管道接地,法蘭一般都做防腐造成接觸不良容易產(chǎn)生火花,為了防止事故發(fā)生進(jìn)行法蘭跨接,給產(chǎn)生的電荷提供泄放的通道。
哪些地方需要做靜電跨接?

 

《壓力管道安全技術(shù)監察規程—工業(yè)管道》(TSGD00012009第八十條對法蘭跨接防靜電有如下規定:有靜電接地要求的管道,應當測量各連接接頭間的電阻值和管道系統的對地電阻值。
 
當值超過(guò)《壓力管道規范—工業(yè)管道》(GB/T20801-2006或者設計文件的規定時(shí),應當設置跨接導線(xiàn)(在法蘭或者螺紋接頭間)和接地引線(xiàn)。從該條可以看出,法蘭是否需要跨接導線(xiàn),需要測量法蘭之間電阻值,當阻值超過(guò)規定時(shí),需要跨接。
 
  《壓力管道規范—工業(yè)管道第部分制作與安裝》(GB/T20801.4-200610.12.1條規定:有靜電接地要求的管道,各段間應導電良好。每對法蘭或螺紋接頭間電阻值大于0.03Ω時(shí),應設導線(xiàn)跨接。
 
《工業(yè)金屬管道工程施工規范》(GB 50235—20107.13.1條規定:設計有靜電接地要求的管道,當每對法蘭或其他接頭間電阻值超過(guò)0.03歐時(shí),應設導線(xiàn)跨接,可以看出,工業(yè)管道金屬法蘭是否跨接,需要測量法蘭間電阻值。當法蘭間電阻值超過(guò)0.03Ω時(shí),應設導線(xiàn)跨接。
 
靜電跨接應該怎么做?
 
《化工企業(yè)靜電接地設計技術(shù)規程》(HGJ28-90)目前編號變更為HG/T20675-1990。該規程第2.7.5條規定:當金屬法蘭采用金屬螺栓或卡子相緊固時(shí),一般情況可不必另裝靜電連接線(xiàn)。在腐蝕條件下,應保證至少有兩個(gè)螺栓或卡子間的接觸面,在安裝前去銹和除油污,以及在安裝時(shí)加防松螺帽等。
 
《化工企業(yè)靜電接地設計技術(shù)規程編制說(shuō)明》對第2.7.5條的解釋如下:從不少單位的實(shí)踐經(jīng)驗來(lái)看,用金屬螺栓相連的金屬法蘭之間,單是螺栓相連,已具有足夠的靜電導通性。在有腐蝕條件下的安裝要求,為的是確保導通性。
 
《石油化工靜電接地設計規范》(SH3097-2000)作為企業(yè)規范,嚴于國家標準和行業(yè)標準。該規范第4.3.3條規定,在管道系統上,當金屬法蘭采用金屬螺栓或卡子緊固時(shí),一般可不必另裝靜電連接線(xiàn),但應保證至少有兩個(gè)螺栓或卡子間具有良好的導電接觸面。
 
《石油庫設計規范》(GB 50074-2002)第14.2.14 條規定:輸油(油氣)管道的法蘭連接處應跨接。當不少于5根螺栓連接時(shí),在非腐蝕環(huán)境下可不跨接。
 
《汽車(chē)加油加氣站設計與施工規范》(GB 50156—2002 )第10.3.3條規定:在爆炸危險區域內的油品、液化石油氣和天然氣管道上的法蘭、膠管兩端等連接處應用金屬線(xiàn)跨接。當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。

 

GB50235-97《工業(yè)金屬管道施工及驗收規范》第6.12.2條規定:管道系統的對地電阻值超過(guò)100Ω時(shí),應設兩處接地引線(xiàn)。接地引線(xiàn)宜采用焊接形式。
 
SH3501-2002《石油化工有毒可燃介質(zhì)施工及驗收規范》:6.2.16條有靜電接地要求的不銹鋼管道,導線(xiàn)跨接或接地引線(xiàn)應采用不銹鋼板過(guò)渡,不得與不銹鋼管直接連接。

 

                          安裝圖以:CD90B4-88作為參考



再看看靜電(ESD)是什么?

 

ESD(Electro-Static discharge)的意思是“靜電釋放”。ESD是20世紀中期以來(lái)形成的以研究靜電的產(chǎn)生、危害及靜電防護等的學(xué)科。因此,國際上習慣將用于靜電防護的器材統稱(chēng)為ESD。
靜電的產(chǎn)生
靜電是一種客觀(guān)存在的自然現象,產(chǎn)生的方式多種,如接觸、摩擦、電器間感應等。靜電的特點(diǎn)是長(cháng)時(shí)間積聚、高電壓、低電量、小電流和作用時(shí)間短的特點(diǎn)。
 
人體自身的動(dòng)作或與其他物體的接觸,分離,摩擦或感應等因素,可以產(chǎn)生幾千伏甚至上萬(wàn)伏的靜電。

 

靜電在多個(gè)領(lǐng)域造成嚴重危害。摩擦起電和人體靜電是電子工業(yè)中的兩大危害,常常造成電子電器產(chǎn)品運行不穩定,甚至損壞。

生產(chǎn)過(guò)程中靜電防護的主要措施為靜電泄露、耗散、中和、增濕,屏蔽與接地。

 

人體靜電防護系統主要有防靜電手腕帶、腳腕帶、腳跟帶、工作服、鞋襪、帽、手套或指套等組成,具有靜電泄放,中和與屏蔽等功能。

 

靜電防護工作是一項長(cháng)期的系統工程,任何環(huán)節的失誤或疏漏,都將導致靜電防護工作的失敗。

 

 

靜電的危害

 

靜電在我們的日常生活中可以說(shuō)是無(wú)處不在,我們的身上和周?chē)蛶в泻芨叩撵o電電壓,幾千伏甚至幾萬(wàn)伏。平時(shí)可能體會(huì )不到,人走過(guò)化纖的地毯靜電大約是35000伏,翻閱塑料說(shuō)明書(shū)大約7000伏,對于一些敏感儀器來(lái)講,這個(gè)電壓可能會(huì )是致命的危害。

 

靜電學(xué)主要研究靜電應用技術(shù),如靜電除塵、靜電復印、靜電生物效應等。更主要的是靜電防護技術(shù),如電子工業(yè)、石油工業(yè)、兵器工業(yè)、紡織工業(yè)、橡膠工業(yè)以及宇航與軍事領(lǐng)域的靜電危害,尋求減少靜電造成的損失。

 

隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展、微電子技術(shù)的廣泛應用及電磁環(huán)境越來(lái)越復雜,靜電放電的電磁場(chǎng)效應如電磁干擾(EMI)及電磁兼容性(EMC)問(wèn)題,已經(jīng)成為一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。

 

一方面,一些電阻率很高的高分子材料如塑料,橡膠等的制品的廣泛應用以及現代生產(chǎn)過(guò)程的高速化,1967年7月29日,美國Forrestal航空母艦上發(fā)生嚴重事故,一架A4飛機上的導彈突然點(diǎn)火,造成了7200萬(wàn)美元的損失,并造成人員損傷134人,調查結果顯示導彈屏蔽接頭不合格,靜電引起了點(diǎn)火。1969年底,在不到一個(gè)月的時(shí)間內,荷蘭、挪威、英國三艘20萬(wàn)噸超級油輪洗艙時(shí)產(chǎn)生的靜電引起相繼發(fā)生爆炸。


行業(yè)的困擾

 

ESD(靜電放電)對電子產(chǎn)品造成的破壞和損傷有突發(fā)性損傷和潛在性損傷兩種。所謂突發(fā)性損傷,指的是器件被嚴重損壞,功能喪失。

 

這種損傷通常能夠在生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量檢測中能夠發(fā)現,因此給工廠(chǎng)帶來(lái)的主要是返工維修的成本。而潛在性損傷指的是器件部分被損,功能尚未喪失,且在生產(chǎn)過(guò)程的檢測中不能發(fā)現,但在使用當中會(huì )使產(chǎn)品變得不穩定,時(shí)好時(shí)壞,因而對產(chǎn)品質(zhì)量構成更大的危害。

 

這兩種損傷中,潛在性失效占據了90%,突發(fā)性失效只占10%。也就是說(shuō)90%的靜電損傷是沒(méi)辦法檢測到,只有到了用戶(hù)手里使用時(shí)才會(huì )發(fā)現。手機出現的經(jīng)常死機、自動(dòng)關(guān)機、話(huà)音質(zhì)量差、雜音大、信號時(shí)好時(shí)差、按鍵出錯等問(wèn)題有絕大多數與靜電損傷相關(guān)。

 

也因為這一點(diǎn),靜電放電被認為是電子產(chǎn)品質(zhì)量最大的潛在殺手,靜電防護也成為電子產(chǎn)品質(zhì)量控制的一項重要內容。而國內外品牌手機使用時(shí)穩定性的差異也基本上反映了他們在靜電防護及產(chǎn)品的防靜電設計上的差異。

 

靜電防護

為防止靜電積累所引起的人身電擊、火災和爆炸、電子器件失效和損壞,以及對生產(chǎn)的不良影響而采取的防范措施。其防范原則主要是抑制靜電的產(chǎn)生,加速靜電的泄漏,進(jìn)行靜電中和等。

 

人穿非導電鞋時(shí),由于行走等活動(dòng)會(huì )產(chǎn)生、積蓄電荷,并可達到千伏級的電位。在毛毯上行走、脫衣等所產(chǎn)生最高電位可達2450伏。

 

此時(shí)人觸及其他物體會(huì )產(chǎn)生火花放電并受到電擊。人體活動(dòng)中防靜電措施主要有?穿導電性鞋;工作服和內衣褲不使用化纖面料;穿混有導電性纖維或用防靜電劑處理的防靜電工作服;工作地面作導電化處理等。




兩個(gè)不同的物體相互接觸時(shí),在其界面上產(chǎn)生電荷移動(dòng),正、負電荷相對排列形成雙電層。若將物體分離,會(huì )在兩個(gè)物體上各自產(chǎn)生極性不同的等量電荷。

 

防靜電原則
對產(chǎn)生靜電的主要因素(物體的特性、表面狀態(tài)、帶電歷史、接觸面積和壓力、分離速度等)盡量予以排除;使相互接觸的物體在帶電序列中所處的位置盡量接近;使物體間的接觸面積和壓力要小,溫度要低,接觸次數要少,分離速度要小,接觸狀態(tài)不要急劇變化等。

 

粉體、液體、氣體在運輸過(guò)程中由于摩擦會(huì )產(chǎn)生靜電。因此,要采取限制流速、減少管道的彎曲。增大直徑、避免振動(dòng)等措施。
 
靜電防護除降低速度、壓力、減少摩擦及接觸頻率,選用適當材料及形狀,增大電導率等抑制措施外,還可采取下列措施:①接地。②搭接(或跨接)。③屏蔽。④對幾乎不能泄漏靜電的絕緣體用抗靜電劑以增大電導率,使靜電易于泄漏。⑤采用噴霧、灑水等方法提高環(huán)境濕度,抑制靜電的產(chǎn)生。⑥使用靜電消除器,進(jìn)行靜電中和。