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石油化工靜電安全技術

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石油化工靜電安全技術
孫可平

上海海事大學教授，博士生導師
上海海事大學靜電技術研究所所長
中國物理學會靜電專業委員會副主任兼秘書長
上海市物理學會靜電專業委員會主任
Journal of Electrostatics 十人編委會編委
石油化工靜電安全技術
1.概述
2.靜電起電機理
3.靜電放電危害及案例
4.靜電危害綜合防治對策
5. GB 13348-2009液體石油產品靜電安全規程 修改內容簡述

1.概述
人們一般意義上所說的的靜電，是指靜電荷或靜電場。所謂靜電荷，是指相對于觀察者而言靜止的電荷或帶電體。無論是靜電荷或帶電體，都會在空間激發出靜電場。靜電場才是靜電荷或帶電體的物理本質。因為其對外表現是通過靜電場來實現的。靜電場是一種物質存在，有能量，有動量，對其中的其他帶電體施加力的作用。
靜電放電（Electrostatic Discharge, 簡寫為ESD）則是另外不同的物理概念或物理過程。因為伴隨著靜電放電，往往有電量的轉移、電流的產生和電磁場輻射。

現代靜電學的主要研究內容
靜電應用技術
靜電安全技術
靜電測試技術
靜電生物效應
靜電基礎理論
抗靜電材料與制品
消靜電設備

靜電應用技術
靜電除塵技術
靜電噴涂技術
靜電復印與電攝影技術
靜電分選技術
駐極體
靜電藥物傳送（electrostatic drug delivery）
靜電推進(electrostatic propulsion)
靜電起電機
靜電安全技術
船舶靜電安全技術
石油和石油化工靜電安全技術
電子行業靜電安全技術
雷電與防雷技術（大氣靜電學）
橡膠行業、塑料行業、制藥、紡織、印刷、面粉、炸藥、電火工品、航空航天等行業的ESD危害與防治
因此如何進行靜電防護及控制是各行業非常關注的安全問題之一 。

2.靜電起電機理
2.1 靜電的產生
2.2 影響靜電產生的因素 
2.3 固體靜電 
2.4 粉體靜電 
2.5 液體靜電 
2.6 氣體（蒸汽）靜電 
2.7 人體靜電

2.1靜電的產生

靜電的產生主要是兩個物體當它們相互緊密接觸時，在接觸面產生電子轉移，而分離時造成兩物體各自正、負電荷過剩，由此形成了靜電帶電。

人類認識靜電的歷史歷程
BC600年即公元前六百年Thales就記載了絲綢與琥珀的摩擦起電現象。我國關于靜電現象的最早記載見于漢代。東漢王充“論衡”中有“頓牟輟芥”等摩擦起電的論述。西晉張華“博物志”有“今人梳頭，解著衣，有隨梳解結，有光者，亦有咤聲”的記載，與我們現代人的生活經歷已很接近。

人類認識靜電的歷史歷程
大約幾百年前，人們就發現了不同金屬之間摩擦帶電的序列不同，排出了早期的靜電起電序列: (+)鋁，鋅，錫，鎘，鉛，銻，鉍，汞，鐵，銅，銀，金，鈀（－）。 1879年Hlmholtz發現了偶電層理論，可以較好地解釋靜電起電序列。

人類認識靜電的歷史歷程
早在1796年，伏打就發現，兩種不同的金屬A和B接觸后，如果接觸距離很小（達到或小于25×10-8cm），在接觸面上就產生電勢差。該電勢差一般在十分之幾伏到幾伏之間，并且存在著一個系列，即：（+）鋁、鋅、錫、鎘、鉛、銻、鉍、黃銅、汞、鐵、鋼、銅、銀、金、鉑、鈀、MnO2、 PbO2， 前后任意兩種固體接觸時，前者帶正電，后者帶負電。
1879年亥姆霍茲（Helmholtz）指出，在固體接觸面的兩方，形成等量異號的電荷層，如圖所示，稱為偶電層。
A
B
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
現代靜電學階段：
上世紀二、三十年代，量子力學的建立，開創了物理學的新紀元。人們對靜電起電規律的認識，也發生了質的飛躍。偶電層理論得到了進一步的的完善。Harper1951年根據金屬勢能井理論，可以定量計算出兩種不同金屬接觸時接觸面上的面電荷密度（見下述）。
兩種金屬接觸分離以后，分別帶上了靜電。這很快得到了實驗證實。
    1932年Kullrath將金屬粉末從銅管內吹出去，粉末與銅管經歷了接觸分離過程，使這個對地絕緣的粉末發生器產生了26萬伏的高電壓。并觀測到，吹鐵粉或銻粉時，起電效果最顯著。
兩金屬接觸后再分離產生的靜電起源于接觸電勢差，這一點是由HarPer1951年證實的。根據金屬內電子的勢能井，很容易計算出接觸面上的面電荷密度：
金屬與半導體接觸，同樣出現偶電層。但已不象兩種金屬那樣對稱，半導體表面電荷已有一部分深入到表面層內部。1971年Krupp根據金屬——半導體接觸面的勢壘理論，計算了接觸面上的表面電荷密度:
如果兩種高分子材料相接觸，則面電荷密度
                         
2.2 影響靜電產生的因素
2.2.1 物體的種類 
2.2.2 物體電阻率 
2.2.3 物質介電常數 
2.2.4 雜質的影響 
2.2.5 接觸面積、接觸壓力 
2.2.6 分離速度 
2.2.7 環境的溫度、濕度

2.2.1 物體的種類
接觸分離的兩物質的種類及組合不同，會影響靜電產生的大小和極性。

通過大量實測試驗，按照不同物質相互磨擦時帶電極性的順序，人們排出了靜電帶電序列表。下面列舉三個典型的靜電序列表，供參考。

不同的靜電序列
⑴

⑵（+）石棉－玻璃－云母－羊毛－貓皮－鉛－鎘－鋅－鋁－鐵－銅－鎳－銀－金－鉑（-） 
⑶市售常用衣料帶電序列
 （＋）純毛－絳綸綢－窗簾綢－人造棉－富春紡－麻襯－毛腈華達呢－毛絳涼爽呢－棉白布－真絲－美麗綢－平絨－紡毛花呢－凡立丁－的確良－滌卡－麻紗－滌絲綢－花瑤－富古羅－滌腈花呢－喬紗－豬尤皮－人造苯（－）
2.2.2 物體電阻率
物體上產生了靜電,能否積聚起來主要取決于電阻率
	體電阻率	表面電阻率
靜電導體	≦1×106Ω·m	≦ 1×107Ω
靜電亞導體	1×106Ω·m ～1×1010Ω·m	1×107Ω ～1×1011Ω·m
靜電非導體	≧1×1010Ω·m	≧1×1011Ω·m
靜電導體難以積聚靜電，而靜電非導體在其上能積聚足夠的靜電而引起各種靜電現象，靜電亞導體介于其中。
     一般汽油、苯、乙醚等物質的電阻率在1010～1013Ω·m之間，它們容易積聚靜電。
     金屬的電阻率很小，電子運動快，所以兩種金屬分離后，顯不出靜電。
水是靜電良導體，但當少量的水混雜在絕緣的液體中，因水滴液品相對流動時要產生靜電，反而使液品靜電量增多。
        金屬是良導體，但當它被懸空后就和絕緣體一樣，也會帶上靜電。
2.2.3 物質介電常數
介電常數亦稱電容率，是決定電容的一個因素，物體的電容與電阻結合起來，決定了靜電起電與靜電消散規律。
2.2.4 雜質的影響
     任何物體都不同程度地含有各種雜質，有的雜質是自然存在的，有的是加工時加入的，也有的是在貯運過程中難免混入的。
     雜質的存在，不僅影響帶電程度，還影響到帶電極性。

2.2.5 接觸面積、接觸壓力
接觸面積關系到靜電產生的范圍，所以接觸面積越大，靜電產生就越大，接觸壓力越大，靜電產生就越大。
2.2.6 分離速度
物體接觸后分離的速度越快，產生的靜電越大。
2.2.7  環境的溫度、濕度
環境的溫度、濕度的不同直接影響物體的表面電阻率及電場的分布。
2.3 固體靜電
上面列出的人類認識靜電的歷程主要是固體靜電。不再贅述。
許多生產工藝過程均可能產生靜電。
固體物質大面積的磨擦，如橡膠或塑料碾制、傳動皮帶與皮帶輪或傳送皮帶與導輪磨擦等；
固體物質在壓力下接觸而后分離，如塑料壓制、上光等；
固體物質在擠出過濾時與管道、過濾器等發生的磨擦，如塑料、橡膠的擠出等；
固體物質的粉碎、研磨和攪拌過程

2.4 液體靜電
     液體在輸送、噴射、混合、攪拌、過濾、灌注、劇烈晃動過程中，會產生帶電現象。

如在石油化工企業中，物料反復的加溫、加壓、噴射、輸送、灌注運輸等過程，都會產生大量的靜電，有時達到數千至數萬伏，一旦放電可造成非常嚴重的后果。

液體的帶電與液體的電阻率（電導率）、液體所含雜質、管道材料和管道內壁情況、注液管、容器的幾何形狀、過濾器的規格與安裝位置、流速和管徑等有關。 
重點討論一下固體與液體接觸時的偶電層理論。
        亥姆霍茲（Helmholtz）,Perrin,Gouy等人認為：液體與固體之間雖然也出現偶電層，但與兩種金屬固體接觸時的偶電層并不相同。以水在玻璃管內流動為例，其偶電層示意圖如圖3-2所示。從圖中可見，偶電層中兩層電荷的分布是不相同的。固體表面上的電荷仍緊貼在固體表面，而液體表面的電荷卻呈擴散分布，電荷已滲透到液體內部。而且，在液體中，既有正離子，又有負離子，正離子占優勢，而整個偶電層體積內還是電中性。只是電荷分布不均勻罷了。
+
+  +  +  +
_  _
+  +  +  +  +  +  +  +  +
_  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  _  
為了下面討論液體流動起電的需要，有必要討論一下液體中的偶電層厚度。假定固體表面吸附的是負離子，液體中是正離子，如下圖所示。很明顯，離界面越近，液體中離子濃度愈大，隨著與界面距離x的增加而逐漸減小，直到某點b才等于液體中離子的平均濃度n(∞)，b點到界面的距離定義為偶電層的厚度，用δ表示。下面求解δ的表式，看它與哪些因素關。 
 設離界面距離為x的地方，單位體積中第i型離子的數目為ni（x），ni（x）與該點的電勢           有關，用玻爾茲曼方程表示如下：
?

式中，ni(∞) ——遠離界面處i型離子的平均濃度

在 x處的電勢      同時滿足 Poisson 方程：
                         
由上面3式式可得：

為泊凇一玻爾茲曼方程，它是偶電層理論的基本方程。 
用近似解法來求出它的解。將（3-8）式右端指數按冪級數展開并取其前兩項得：

因為在遠離界面處是電中性的，因此各種類型離子的電荷總和為0，即
                                  
亦即上式右端第一項為零，于是（3-9）式變為：

式中M2為
           
方程（3-10）的通解為

利用邊界條件：x→∞時      =0
                             x→0時                =
定出積分常數c1=0,c2=      ，于是得出泊凇一玻爾茲曼方程（3-8）式的近似解為：

式中                ——界面上的電勢

上式表明，偶電層中的電勢在界面處最高，隨著與界面距離的增加而按指數規律衰減，衰減的快慢決定于M的值。同時還表明，l/M具有長度的因次，因此稱l/M為偶電層的厚度，并用δ表示，即     
         
如果液體中只有一種正離子和一種負離子，且設他們的離子價相等；在遠離界面處，由于電中性，兩種離子的平均濃度亦相等，則可寫為：
                                                    
  
由此可知，偶電層的厚度不僅與溫度與介電常數有關，還與離子價和離子均勻分布狀態下的平均濃度n有關。一定的液體在一定溫度下，離子的濃度越大，偶電層的厚度愈薄，反之亦然。
 必須指出，上述提到的偶電層整體是電中性，是指固體與液體相對靜止而言的。但是，如果二者作相對運動，比如油品在管道中流動時，電中性就會受到破壞，偶電層中兩層電荷被分離，這時就會出現靜電起電現象。
實驗發現，當固體與液體作相對運動時，滑動不是直接發生在固體表面，而是在液體內部距固體表面有一距離d處的AB面上發生，如圖3-4所示。AB面叫做滑動面。滑動面與界面的距離d長約為一個分子大小。滑動面的存在，表明了吸附在固體表面上的離子與滑動面內的那些液體中離子（指圖中虛線左邊的那些正離子）緊密地結合成了一個整體。因此，滑動面內的那些液中離子與緊貼在固體表面上的離子一樣是不隨液體流動而帶走的。習慣上常把整個這一部分（即滑動面左邊的全部）叫固定層或吸附層。另一部分（滑動面右邊部分）叫活動層或擴散層。固定層與擴散層之間的電勢差就是所謂的電動電勢（又叫ζ電勢），而固液界面處的電勢
    為總電勢。顯然這是兩種不同的電勢。ζ電勢取決于固定層內正負離子電荷的代數和（即固體表面上吸附的離子與滑動面內的液中離子之差），而總電勢決定于固體表面上所吸附的離子量。
偶電層與電動電勢
根據上式可求得偶電層兩邊的電勢差（ζ電勢）為：
                  
由于d遠小于毛細管的半徑r，所以可以看成平行偶電平面，相當于一個平板電容器，可知偶電層間的電場為

當沿著毛細管軸向加一個外電場E。時，在擴散電荷層上（圖中的正電荷層）每單位面積作用的靜電力為

此力推動擴散層的離子移動，移動時帶動液體。另外，液體運動時還受到粘滯阻力作用，根據牛頓公式，單位面積上所受的粘滯阻力
               
因為d很小，在一段很小的距離d內速度由零變到u，因此，可用速度隨距離變化的平均變化率u/d來代替du/dr，于是

在穩定流動時，靜電力與粘滯力平衡，即
                          
消去δ便得到電滲速度

從上式中可以看出，電滲速度與ζ電勢有關，它指出了測量ζ電勢的方法。已知液體和外電場時,ε0，εr，μ，E0均已知，只要測出電滲速度，便可從（3-18）求出ζ電勢
通常工程技術上不是測u值，而是測量單位時間里從毛細管流出來的液體體積V。如果毛細管內半徑為 r，截面積則為 πr2，單位時間內通過毛細管的液體體積V=πr2u，將此代入，得：

測出了V，即可求出ζ。

若讓液體流動時，使一邊液面上升，另一邊下降則兩邊形成壓力差P，在P的作用下液體發生倒流。根據泊氏滯流公式

式中l為管長。當電滲流動與壓差流動平衡時，壓差P達到最大值。從（3-19）、（3-20）式可得到：

上式指出，測出穩定時兩水面間水壓力差P，亦可算出ζ。這里給出一個計算實例：當水通過r=3.7×10-4m的玻璃毛細管時，求得P/E0l為2.026×10-8 N/V·m2，水的相對介電常數εr=80，從而求得ζ=-0.049V。負號表示玻璃帶負電。

沖流電流與沖流電壓
路中的液體在其接觸面處產生偶電層，當液體兩端存在壓強差P時，液體將從一端流向另一端。液體流動帶走擴散層的電荷，在管路內形成沖流電流（Streaming current），記為Is，有時又稱流動電流。由于Is的存在，使管路一端有較多的正電荷，另一端有較多的負電荷，于是在管路兩端產生電勢差，叫做沖流電壓（又叫流動電壓），記為U。如果管路兩端的總電阻為R，在沖方向相反的歐姆電流 U/R。若管路是絕緣的，當沖流電流與歐姆電流相等時，達到平衡，這時沖流電壓達到穩定。
下面推導一下沖流電流的表達式。在推導中，我們使用下述假設：
   （1）偶電層的厚度δ遠小于管的內半徑，即δ<>d，所以(r-d)2≈r2-2rd，故
                                                            
該擴散層單位面積上的電量為δ，則在單位時間里液體從擴散層上沖刷下來的電量即沖流電流為

根據第1和第4點假設，偶電層相當于一個平板電容器，因此ζ電勢與面電荷密度之間的關系為：

根據 Poiseuille定律，片流狀態下cf與Re滿足

則片流狀態下的沖流電流為：
       
對于不太強的紊流情況（2×108＞Re＞106），將布拉修(Blassius)經驗公式

代入（3-25），即得紊流不太強時的沖流電流為：
               
從而可知，在片流狀態，沖流電流與平均流速成正比，與管路直徑無關。在不太強的紊流狀態下，沖流電流與平均流速的1.75次方成比例，與直徑的0.75次方成比例。
   若設液體的電導率為k，則長為l，截面積為πr2的液柱之電阻R為

故在平衡狀態下，沖流電流等于歐姆電流，兩端的沖流電壓可表示為：

若將（3-26）、（3-27）代入上式，即可得到片流和紊流狀態下的沖流電壓。

這里要強調指出，當液體作片流流動時，以上結果才是正確的。若液體作紊流流動，只有滿足偶電層的厚度比紊流邊界層薄的假設條件才能應用上述結果。對于電導率很高的液體，如水溶液，由于離子濃度大，偶電層厚度總是很薄，能夠滿足該假設條件。然而，對于大多數碳氫化合物的烴類液體，由于是非導電性液體，離子濃度小，電導低，偶電層的厚度可能遠大于紊流邊界層的厚度，上面的公式當然不適用。
為了解決這一困難，Rutgers, Moyer等人提出了新的假設。他們認為，偶電層的厚度遠大于紊流邊界層的厚度，說明電荷不再局限在紊流邊界層內流動。他們假設，在紊流狀態下，管內的液中電荷均勻分布于管截面上。在偶電層的固定層上若有一個確定的面電荷密度δ，與此對應的擴散層電荷在空間形成體電荷密度ρs，因為偶電層是電中性的，所以在長為dx的一段管路中，液中電量與固定層上的電量之間有以下關系（不計紊流邊界層）：

即：        
其近似計算公式為

如果這些電荷從紊流邊界層上沖刷下去后又均勻分布于管內，從（3-30）式可得沖流電流為：
       
如果引入雷諾數

式中dP=2r為管道內徑，則：

可見，沖流電流與速度的1.875次方成正比。這與Sch?n指出的速度指數介于1.8~2之間相符合。
   但是，必須指出，Rutgers的假設即液中電荷均勻分布于管截面上，實際上只有低電導率液體在強紊流情況下才是可能的。（3-32）式也只適用于這種液流。

管道長度對起電的影響
起電的同時, 一部分電荷通過管壁泄放, 形成泄漏電流.
開始時, 起電快, 泄漏慢.
隨著起電量的增加, 泄漏加快.
當泄漏等于起電量時, 達到平衡, 管道內形成穩定的沖流電流.

設在單位時間內從偶電層單位面積上沖刷下來的電量為Js（即起電電流密度，在平均流速v一定條件下，Js為常量），在單位時間內向管壁的單位面積上泄放的電量為Ja（即泄漏電流密度），則在一小段管路dl中，液中的電流增量為：

式中r為管道內半徑。設液體的電導率為K，則泄漏電流密度為
           
假定在dl范圍內各點的Ew都相等；由于dl很短，在dl兩端面上的軸向電場亦可視為相等；設dl這段液柱內的總電量為dQ，由高斯定理得：

亦即：
因此得到：
        
如果液中的電荷體密度為ρe，平均流速為v，則dl段內的電量dQ又可表示為：

液體內的電流
              
 當ρe和v在整個管截面上為常數時（只有在強紊流情況下才正確），把二式相除并化簡得：

將（3-39）代入（3-36）得：
                      
 再把此式代入（3-33）并分離變量得

這就是沖流電流在考慮管長時的微分方程。其通解為
            
設液體在送入管路時不帶電，則l=0時I=0,據此可定出

此時沖流電流為
                
 利用電流強度與電荷密度的關系I=ρsπr2v可求出液中電荷密度ρs與管長的關系為：
       
幾點結論：
   （l）在起電過程中，沖流電流或電荷密度隨長度l按指數規律增加。增加的速度取決于τv。τv小者，增加得慢，如圖（3-8）所示。
   （2）當l→∞時，沖流電流或電荷密度趨于一穩定值，稱為飽和沖流電流或飽和電荷密度，亦即：

雖然從理論上講需經無限長的管路才達飽和，但實際上,當液體流經的長度l=τv時，電流（或電荷）已達飽和值的63％；若l=3τv,已達飽和值的95%;若流經5τv的距離，則可達飽和值的99％。所以有的人認為，只要流經τv的距離電流或電荷密度就算達到了飽和,并把τv稱為飽和距離。筆者與導師皆認為,應該把3τv~5τv稱為飽和距離更合理些。 
（3）在推導（3-42）式時，利用了l＝0時,I＝0這樣的邊界條件。實際上這不是最一般的情況。如果假定送入管路時液體就已帶有電流I0，這時應該使用l＝0，I＝I0這一邊界條件來確定積分常數c，這時
                      
這就得到：

式中I0為進入管路時的初始電流。由上式可見，初始電流隨管長按指數規律衰減。（3-46）式才是沖流電流的一般表式，即：管路內的沖流電流由兩部分組成，一部分是管路內偶電層分離形成的電流，另一部分是從管外帶進來的初始電流。前者隨管長按指數規律上升，后者隨管長按指數規律下降。當經無限長管路后，前者上升到飽和值Is，后者降為零。這就是說足夠長的管路后，初始電流I0對管路電流的貢獻可以忽略不計。

（4）對于電解質的水溶液，因為電導率K大，所以τ很小，因此I達飽和所需的距離很短，對這類液體不必考慮管長的影響。對于非導電性溶液，由于電導率低，τ很大，I達飽和所需距離3~5τv 就較長。這時，如果流經管路亦很長，即l>>τv，則可認為I早已達飽和。如果流經管路很短，即l<<τv，則必須考慮l對I 的影響。從下面的推導可出，這時I與l成正比：
   由于l<<τv，將（3-42）式中指數按冪級數展開并取前兩項，則得：

同理
              
5）在上面的推導過程中，忽略了起端速度的變化，即認為在管路入口處的流速等于穩定時的平均流速，這是不合實際的，因為液體從一個容器流入管內，無論是片流還是紊流，都不可能在管入口處完成各自應有的速度分布，需流經一段距離之后才能達到穩定的速度分布，這一段距離就是流體力學上所說的“助跑距離”。Borssiness給出片流的“助跑距離”L0=0.13rRe;Nikukadse給出湍流即紊流的“助跑距離”L=（50~80）r。顯然，“助跑距離”對I是有影響的，因此，上述結果只有在管路長度達到可以忽略“助跑距離”影響時才正確。另外，還要指出，上述結果是假設電荷密度和流速在整個管截面內為常數的條件下得出的，對很細的管和高導電液體這個假定不成立，因此，上述結果只對粗管和低電導率液體在強紊流狀態下才成立。
輸油管線靜電起電的實驗規律
沖流電流理論公式變量多, 影響因素多.
公式中又存在一些難于計算的量
通過實驗, 總結出了靜電起電的實驗規律.
再與理論相結合, 總結出了一些半經驗半理論的公式, 在工程上應用.
Sch?n在實驗研究的基礎上，對沖流電流的飽和值提出了一個簡單經驗公式，來計算飽和電流的上限：

式中  d——管道直徑，m；
      v——液體流速，m/s
   公式為SI制，對計算無限長管道的紊流液體適用。 
對于有限長的管道，他使用了一個修正系數。其公式為：

式中  l——管道長度
     τ——液體弛豫時間或時間常數

Sch?n還以液體中電荷密度ρ來表示沖流電流。他預計電荷密度與流速成正比，即
      
國際著名的液體靜電專家W.M.Bustin，與同伴一起用JP－4航空煤油在內徑為 1/4英寸的光滑不銹鋼管內作了四十多次沖流電流實驗，得到如下半理論半經驗公式，該公式與他們的實驗結果很好的符合，誤差小于土5％，這個公式是以英制單位給出的，為：

式中  v——液體流速，英尺／秒；
      I0——液體流進管道時的初始電流，單位為10-10A；
      l——管道長度，英尺；
      I——管路中的電流，單位為10-10A。 
目前，對于無限長管道，在紊流狀態下，沖流電流的飽和值Is，國際上許多研究者承認用以下公式計算：
                 
式中A由液體的各種物理參數，如密度、粘度、電導率等因素決定，而且隨條件變化而變化，因此計算A值很復雜。對于煤油、汽油等碳氫液體，在長直管道（l>>τv）內流動時，A取（15/4）×10-6 A·s2/m4。
 式中α、β對不同的管道取不同的值，如表3-1所示。

研究者

α值

β值

主要條件

Koszman and Gavis

1.88

0.88

管道直徑在0.1~0.5cm間

Sch?n

1.8~2.0

管道直徑不同時α、β有不同值

Gibson and Tloyd

2.4

1.6

管道直徑在1.62~10.9cm之間

噴霧起電與帶電水霧
噴霧起電(Spray Electrification)(又稱噴射起電)
濺潑起電(Splash  Electrification)
液滴破碎起電

破碎起電
1890年Elster, Geitel發現阿爾卑斯山的急流濺起的水滴強烈帶電.
1892年lenard發現上升氣流從瀑布底部水面帶起的小水滴帶負電.
1909年Simpson發現強烈垂直射流中水滴破碎產生了可觀電荷.
1921年Lenard實驗證實了這些結果.
Zeleny在1933年使用高度凈化的水作實驗。他發現在20m/s水平射流中的一個水滴破碎后會產生約7×10-6C/m3的電量。1952年查普曼（ChaPman）使直徑4mm的許多蒸餾水水滴落到速度為17.3 m/s垂直射流中，則劇烈的破碎使每個水滴產生約1×10-10C的電量，約合3.33×10-3C/m3。然而，當使兩個水滴碰撞后的不穩定水滴在8m/s的穩定上升氣流中破碎成若干較大的碎滴時，產生的電量與Simpson和Zeleny發現的量級相同。由此看來，水滴破碎時產生的電量取決于它們破碎的劇烈程度。
后來人們又發現，電場的存在對水滴破碎起電量影響較大。Matthews和Mason1944年在1500V/m的電場中和靜止空氣中，對下落水滴的破碎和起電進行實驗室研究。他們使一個直徑約為12mm的水滴下落12m以后，在一對產生垂直電場的水平電極間破碎，使較大碎滴無濺射地通過法拉第筒以測出其電量，而破碎的體積可在收集稱量后確定。測試結果表明,當沒有外加電場時,破碎水滴產生的電量約為3.33×10-6 C/m3，這與Simpson和Zeleny的結果相吻合。當有外加電場時，每單位體積水的平均電量隨場強增大而增大。當場強達到1500V/cm時，起電量可達到1.83×10-3 C/m3，提高了近550倍！
 實驗還發現，水面上的氣泡膨脹破裂時，噴射出來的小水滴同樣是帶電的。Blanchar(1963)以及Iribarne和Mason(1967)的實驗表明，氣泡破裂時噴射出來的小液滴所帶電荷與氣泡半徑、溶液濃度以及破裂前氣泡的壽命有關。一個半徑為R的氣泡所噴射出來的許多水滴上的總電量為：

式中C是溶液濃度，單位為克分子／升。該式表明，電量隨溶液濃度增大而減小。這是因為偶電層的厚度隨溶液濃度增大而減小的結果。

下表給出了幾艘輪船洗艙水噴霧起電所形成的空間電荷密度實測值。

第貝坦輪1972年1月測試

霍夫羅娃1972年12月測試

捷德佛列斯特輪1973年3月測試

艙內情況

污水

污水     干凈水

污水    干凈水

水溫

50~60℃

27℃        —

—        —

洗艙機流量
m3/h

8×35

2×160    2×160

1×160    1×160

空間電荷密度
nC/ m3

-14         7

—      22

洗艙的電荷密度飽和值隨時間的衰減以及靜電尺寸效應

激涌起電
1967~1972年，若干艘大型OBO船在海上相繼爆炸。這些事故與油輪洗艙沒有關系。我國1986年10月爆炸的一艘2萬多噸的油輪，既未洗艙，又未航行，而是停泊在碼頭進行排放壓艙水作業。事后進行的大量調查研究與實驗研究證實，這些事故，均與壓艙水（為了配載平衡和船舶穩度的需要人為裝載的海水又稱壓載水）有關。

在船舶航行過程中，壓艙水不可避免地因搖晃而引起激涌，沖刷艙壁及其構件，激涌的本身所激起的波浪也會產生帶電的水霧。激涌的過程又伴隨著濺潑，水柱的破碎等起電過程。因此，壓艙水同樣能在船艙空間產生帶電水霧，產生很強的靜電場。實測表明：混裝船的壓艙水激涌時所產生的靜電位與油輪洗艙時的靜電位非常相近。例如，含有油腳水的貨艙中每邊最大為4o的搖晃就足以形成很強的帶電霧氣。其電荷密度可與用水清洗含污水的相似貨艙時所產生的電荷密度相比擬，甚至更高。其達到飽和值所需時間更短。觀測到的最大空間電位為-50kV，最大電荷密度為50nC/m3。這恰好是洗艙時靜電場的數量級。
項目

第貝坦輪
1972年1月測試

霍夫羅娃輪
1972年12月測試

捷德佛列斯特輪
1973年3月測試

污水艙液面占整個艙內空間的百分比

約65%

約55%

約60%

搖晃角度

約±5o

約±4o

空間電荷密度
nC/m3

-50

-18

上表是幾艘船舶航行過程中壓艙水激涌時所產生的艙內靜電場的實測值（測量的是空間電荷密度）。很容易發現，壓艙水激涌時所產生的空間電荷密度與油輪洗艙時的空間電荷密度非常相似，甚至更高。
   必須指出，無論是洗艙水還是壓艙水，所形成的帶電水霧均是由一個個帶電懸浮粒子所組成。這些成懸浮狀態的粒子與原來液體的連續相有完全不同的性質。首先，液相的電導率原來對起電量有舉足輕重的影響，但變成懸浮粒子后，這些不連續相的粒子就具有特殊的起電規律，電導率不再是重要因素。其次，由于空氣是良好的絕緣體，懸浮粒子的電荷不容易泄放（這里暫不考慮粒子碰撞所引起的電荷中和），因此，懸浮的液滴能保持多長時間，電荷就幾乎能保持同樣的時間。
沉降起電（第二部分再講）
W.M.Bustin測量了裝油期間和裝油之后大型油艙內電場強度、油品時間常數理論值與實測值之間有巨大差異.這是由沉降電勢所引起.
沉降起電的本質仍是接觸分離起電.

2.5 氣體（蒸汽）靜電
     純凈的氣體在通常條件下不會引起靜電，但由于氣體中往往含有懸浮液體微粒或灰塵等固體顆粒，當高壓噴出時相互間磨擦、分離、能產生較強的靜電，如二氧化碳氣由鋼瓶噴出時靜電可達8KV。
     氣體靜電與氣體的性質、噴出速度，管徑及材質，固體或液體微粒的性質及幾何形態、壓力、密度、溫度等有關。

2.6 人體靜電
      通常情況下，人體電阻在數百歐姆至數千歐姆之間，可以說人體是一個靜電導體。
      但當人們穿著一般的鞋襪、衣服時，在干燥環境中人體就成了絕緣導體。
      當人進行各種活動時，由于衣服之間、皮膚與衣服、鞋與地面、衣服與接觸的各種介質間發生摩擦，可產生幾千伏甚至上萬伏的靜電。
     例如：在相對濕度39%的情況下，人體從鋪有PVC薄膜的軟椅上突然起立時人體電位可達18KV。

人體在靜電場中，也會感應起電，如果人體與地絕緣，就成為獨立的帶電體。如果空間存在帶電顆粒，人們在此環境中可產生吸附帶電。

人體靜電的極性和數值受人們所處的環境的溫濕度、所穿的內外衣的材質、鞋、襪、地面、運動速度、人體對地電容等因素影響。 
接觸分離和活動帶電
感感應和觸摸帶電帶電
人體感應靜電
感應靜電測試結果靜電感應靜電測試結果測試結果感應感應靜電測試結果靜感應靜電測試結果電測試結果
感應靜電測試結果
感應靜電測試結果
感應靜電測試結果
感應靜電測試結果
感應靜電測試結果
在干燥地面人體行走起電過程
不同地面和不同濕度時人體靜電電壓
不同活動形式的人體靜電
人體靜電測試儀
人體靜電消除器
3.靜電放電危害 及案例
3.1 靜電放電的主要種類 
3.2 靜電危害 
3.3 靜電危害的安全界限 
3.4 案例

3.1 靜電放電的主要種類
      靜電放電是帶電體周圍的場強超過周圍介質的絕緣擊穿場強時，因介質電離而使帶電體上的電荷部分或全部消失的現象。
      其靜電能量變為熱量、聲音、光、電磁波等而消耗，這種放電能量較大時，就會成為火災、爆炸的點火源。
      分電暈放電、刷形放電、火花放電、傳播型刷形放電、粉堆放電、雷狀放電、電場輻射放電7種。

3.1.1 電暈放電
電暈放電是在不均勻電場強度很高的部分發生局部電離的放電。
電暈放電有時有聲光，氣體介質在物體尖端附近局部電離，并不形成放電通道。
帶電體有針狀突出部分，兩電極相距較遠時常常發生電暈放電。

電暈放電是發生在不均勻的電場中，空氣被局部電離的一種放電形式。若要引發電暈放電，通常要求電極或帶電體附近的電場較強。對于兩極間的靜電放電，只有當某一電極或兩個電極本身的尺寸比起極間距離小得多時才會出現電暈放電。例如，在空氣中兩平行細線間的ESD，只有當細線的半徑r與兩線間距d之比d / r > 5.85時，才有可能產生電暈放電。否則，隨著極間電壓的升高，兩極間直接產生火花放電而不會產生電暈放電。其它能產生電暈放電的典型的電極結構還有圓柱筒與其軸線上的細導線，細線與平板，尖端與平板等。另外，處在空氣中的帶電體及接地表面上有突起或楞角部分，當其帶電體的電位足夠高時也會產生電暈放電。這種放電有時又稱尖端放電。
引發電暈放電的機制、閾值電壓及放電產生的電暈形態都與放電尖端的極性密切相關。根據放電尖端的極性不同，電暈放電可分為正電暈和負電暈兩種。當放電尖端為負極性時，產生的電暈稱為負電暈放電。形成負電暈的機制即所謂湯遜（Townsend）機制，即產生二次電子雪崩的次級電子是由正離子碰撞陰極表面引起陰極的電子發射而產生的。而放電尖端為陽極時的電暈放電則稱為正電暈。在這種情況下，流向陽極的正離子難以從場中獲取足夠的能量引起陰極的二次電子發射，此時在尖端處維持放電過程的二次電子主要是由其附近的中性分子和原子的光電離而提供的。從電暈放電產生的電暈的形狀來看，負電暈是包圍著放電尖端的均勻光暈圈，而正電暈則呈現出非均勻的絲狀。一般來說，正電暈的起暈電壓要比負電暈的高。
電暈放電是一種高電位、小電流、空氣被局部電離的放電過程。它產生的電流很小，約在1μA到幾百個μA之間。因此一般不具備引燃能力。一方面，電暈放電的許多特點正被人們廣泛的利用，例如靜電除塵、靜電分選以及靜電消除器、蓋革—米勒計數器中都用到了電暈放電技術；但另一方面，電暈放電又會給許多系統造成電磁干擾。在一定條件下，電暈放電產生的放電電流會呈現出周期性的脈沖形式。當放電電極為陰極時，電流脈沖重復頻率可達104Hz；而防盜電極為陽極時，這一頻率可達106Hz。這就是所謂特里切爾（Trichel）脈沖（由他于1938年首次發現）。由于這些脈沖正好位于射頻段，因此會產生強烈的射頻干擾。這一現象對于航空、航天以及武器裝備中微電子系統將產生不可忽視的危害。飛機、航天器、導彈在飛行過程中，機殼或彈體上會因磨擦而產生靜電。當靜電電位足夠高時，可引發電暈放電，而電暈放電形成的電磁干擾會對飛機、航天器、導彈的制導系統產生干擾，造成制導失靈或通信中斷，引發事故。另外，高壓輸電線上的電暈放電會造成不必要的電力浪費。
電暈放電部分圖例
感應電暈單次脈沖放電能量小于20μJ，引燃能量甚小，因此人門常常根據電暈放電的原理制作消靜電器。

3.1.2 刷形放電
             這種放電往往發生在導體與帶電絕緣體之間。帶電絕緣體可以是固體、氣體或低電導率液體。產生刷型放電時形成的放電通道在導體一端集中在某一點上，而在絕緣體一端有較多分叉，分布在一定空間范圍內。根據其放電通道的形狀，稱為刷型放電。

當絕緣體相對于導體電位的極性不同時，其形成的刷型放電所釋放的能量和在絕緣體上產生的放電區域及形狀是不一樣的。當絕緣體相對導體是正電位時，在絕緣體上產生的放電區域為均勻的圓狀，放電面積較小，釋放的能量也較少。而當絕緣體相對于導體是負電位時，在絕緣體上的放電區域是不規則的星狀區域，面積比較大，釋放的能量也較多。另外，刷型放電還與參與放電的導體的線度及絕緣體的表面積的大小有關。在一定范圍內，導體線度越大，絕緣體的帶電面積越大，刷型放電釋放的能量也越大。一般地說，刷型放電釋放的能量可高達4mj。因此，它可引燃大多數的可燃氣體，但它一般不會引燃粉體。可是，90年代歐洲的最新研究成果則推翻了這個結論。Glor, Maurer已用哈特曼管的刷形放電成功點燃硫磺粉和聚乙烯粉. 新實驗中確定的聚乙烯粉和硫磺粉的最小點火能量分別為1—3和1mJ.
感應性刷形放電
3.1.3 火花放電
火花放電是由于分隔兩電極的空氣或其它電介質材料突然被擊穿，使電流急劇上升，電壓急劇下降，引起的放電。
     放電時有聲光，放電通道一般不形成分叉，電極上有明顯放電集中點，釋放能量比較集中，引燃能力很強，主要發生在相距較近外形較光滑的帶電金屬間。
火花放電是產生工業靜電危害的主要放電形式之一。

當靜電電位比較高的帶電導體或人體,靠近其它導體、人體或接地導體時，便會引發靜電火花放電。火花放電是一個瞬變的過程。放電時兩導體間的空氣被擊穿，形成“快如閃電”的火花通道。與此同時，還伴隨著劈啪的爆裂聲。爆裂聲是由火花通道內空氣溫度的急劇上升形成的沖擊波造成的。在發生火花放電時，靜電能量瞬時集中釋放，其引燃、引爆能力較強。另外，火花放電產生的放電電流及電磁脈沖具有較大的破壞力。它可對一些敏感的電子器件和設備造成危害。
還應當指出，帶電導體產生的火花放電和人體產生的火花放電是不完全相同的。在多數情況下，導體的靜電放電，形成一次火花通道便能放掉絕大部分靜電電荷，即靜電能量可以集中釋放。而對于人體靜電放電來說，由于人體阻抗是隨人體靜電電位變化而變化，在一次放電過程中可能包含了多次火花通道的形成、消失過程，即重復放電。在每次放電過程中僅僅放掉一部分電荷。即每次僅釋放人體靜電能量的一部分。
3.1.4 傳播型刷形放電
在高速起電場所及靜電非導體背面襯有接地導體的情況下，在靜電非導體上所發生的放電能量集中的一種放電。
放電時有聲光，非靜電導體上一定范圍內所帶的大量電荷釋放，放電能量大，引燃能力強。
和火花放電一樣產生靜電災害與故障的概率高。

傳播型刷型放電又稱沿面放電，還稱Lichtenberg放電。只有當絕緣體的表面電荷密度大于2.7×10-4C/m2時才可能發生。但在常溫、常壓下，如此高的電荷面密度較難出現。因為在空氣中單極性絕緣體表面電荷密度的極限值約為2.7×10-5C/m2，超過此極限值時就會使空氣電離。只有當絕緣體兩側帶有不同極性的電荷且其厚度小于8mm時，才有可能出現這樣高的表面電荷密度，此時絕緣體內部電場很強，而在空氣中則較弱。當絕緣板一側緊貼有接地金屬板時，就可能出現這樣高的表面電荷密度。另外，當電介質板被高度極化時也可能出現這種情況。若金屬導體靠近帶電絕緣體表面時，外部電場得到加強，也可引發刷性放電。刷型放電導致絕緣板上某一部分的電荷被中和，與此同時它周圍部分高密度的表面電荷便在此處形成很強的徑向電場，這一電場會導致進一步的擊穿，這樣放電沿著整個絕緣板的表面傳播開來，直到所有的電荷全部被中和。傳播型刷型放電釋放的能量很大，有時可達數焦耳，因此其引燃引爆能力極強。實際上這種很高的表面電荷密度主要發生在氣流輸送粉料時，或者由絕緣材質構成的大型容器或由帶絕緣襯層的金屬材質構成的大型容器，在灌充粉狀絕緣材料時。
3.1.5 粉堆放電（大型料倉內的粉堆放電）
這是近十幾年才發現的新的放電形態。當把絕緣性很高的粉粒由氣流輸送經過管道和滑槽進入大型料倉時，在沉積的圓錐型粉堆表面可能發生強烈的放電.因此歐洲又將之成為錐體放電(cone discharge)。這種放電的能量可達10mJ。隨著粉料的不斷灌充，堆積狀態的粉體電荷密度迅速增加，表面的場強也不斷增強。當場強增加到一定程度時，首先在粉堆的頂部產生空氣電離，形成從倉壁到粉堆頂部的等離子體通道，使粉堆與倉壁之間發生靜電放電。一般地說，料倉體積越大，粉體進入料倉時流量越大，粉粒絕緣性越高，越容易形成放電。此種放電一般發生在直徑3m以上或容積100m3以上的料倉。
3.1.6 雷狀放電
雷電，一種大范圍的空間放電形式。一般發生在雷雨時。人們在火山爆發的塵埃中也曾觀察到這種放電。
雷狀放電，是在料倉內發現了類似的放電。
3.1.7電場輻射放電
電場輻射放電依賴于高電場強度下氣體的放電。當帶電體附近的電場強度達到3MV/m時，這種放電就有可能發生。放電時，帶電體表面可能發射電子。這類放電能量較小，引燃引爆能力弱。這種放電出現的概率也不大。

3.2 靜電危害
靜電在工業生產中的危害主要表現兩個方面
一方面是由于靜電場的存在造成的危害
另一方面是靜電放電造成的危害

即靜電場危害和靜電放電危害。

3.2.1 靜電場危害
靜電場的存在對不同行業、不同物體、不同的生產條件和環境狀況影響不同。

3.2.2 靜電放電的危害
靜電放電有著高電壓，有的放電瞬時大電流，并伴有電磁輻射等特點，靜電放電可引起種種災害。
⑴造成干擾：靜電放電能引起計算機、自動控制等電子設備的故障和誤動作，造成安全事故。
⑵絕緣擊穿引起短路：靜電電壓高易引起空氣或介質絕緣擊穿，
  如日本一臺500KVA變壓器，用泵打循環油冷卻，油流活動與繞組線圈摩擦產生靜電，靜電放電擊穿繞組絕緣引起短路發生爆炸。

⑶引起人體電擊和誘發二次事故。
人體對靜電電擊的敏感程度

人體電位（kV）	電擊程度	備注
1.0	完全無感覺	
2.0	手指外側有感覺，但不疼	發出微弱放電聲
2.5	有針觸的感覺，有哆嗦感，但不疼	
3.0	有被針刺的感覺，微疼		
4.0	有被針深刺的感覺，手指微疼	見到放電的微光
5.0	從手掌到前腕感到疼	指尖延伸出微光
6.0	手指感到劇疼，后腕感到沉重	
7.0	手指和手掌感到劇疼，稍有麻木感覺	
人體電位（kV）	電擊程度	備注
8.0	從手掌到前腕有麻木的感覺	
9.0	手腕子感到劇疼，手感到麻木沉重	
10.0	整個手感到疼，有電流過的感覺		
11.0	手指劇麻，整個手感到被強烈電擊		
12.0	整個手感到被強烈打擊	
由于人體電擊刺激帶來的精神緊張，往往會造成手腳動作失常，被機器設備碰傷或從高處墜落，造成靜電危害的二次事故。
⑷火災爆炸危險場所的點火源
靜電火花或刷形等放電，其放電能量可直接點燃最小點火能較低的氣體、液體、粉體、固體，成為安全事故的點火源。
3.3 靜電危害的安全界限
3.3.1 帶電體為導體 
3.3.2 帶電體為靜電非導體

3.3.1 帶電體為導體
⑴導體靜電放電能量為W=0.5CV2當其數值大于可燃物的最小點燃能量時就有引燃危險。
⑵在接地針尖等局部空間發生的感應電暈放電不會引燃最小點燃能量大于0.2mJ的可燃氣。
⑶當兩導體電極間的電位低于1.5KV時，將不會因靜電放電使最小點燃能量大于或等于0.25mJ的石油蒸氣引燃。

3.3.2 帶電體為靜電非導體
當帶電物體為靜電非導體時，如發生放電，一般情況下帶電體不能一次對靜電能量全部放出，因此帶電物體為靜電非導體的放電界限，就不能用帶電體所用方法求出

其它靜電安全判例
電引爆裝置很普遍. EMI感應耦合控制線路而引爆.
1949年美國杜邦公司石油勘探船上, 50W發射機的水平天線在5磅炸藥的引爆電路上感應出0.42A的電流而意外爆炸.
  有一枚正在運輸途中的導彈, 行至距雷達設備約61米處, 突然意外點火發射.
  飛機機翼副油箱在無線電輻射干擾下引起誤投放.
  軍艦魚雷在調頻廣播電臺電磁波作用下意外發射屢見不鮮.

電磁干擾對燃油的危害 
直接照射: 
燃油蒸汽在2 ~ 13MHz電磁波的發射天線輻射的電磁波照射下, 若發射功率為100W, 天線與燃油為11.5 ~ 75米之間, 就會發生自燃而引起爆炸. 
電磁干擾對燃油的危害 
電火花點燃
在大功率發射天線周圍給飛機加油時, 在特定條件下, 當油嘴從飛機油箱中抽出來的瞬間, 會引起爆炸. 原因: 油槍、接地電纜和飛機構架組成了一個射頻接受回路, 形成約0.12A的電流, 油槍嘴離開油箱時引起電弧放電, 電火花使燃油燃爆.
  實驗指出: 引起電弧和電火花放電所需的極限是50VA. 一中型加油車為飛機加油時, 若飛機油箱附近存在電磁輻射, 頻率在24 ~ 32MHz之間, 場強只需37V/M, 即可獲得引起火花放電的電磁能量, 達到50VA的極限值. 
電磁干擾對燃油的危害
靜電放電: 
燃油在油箱內晃動產生靜電, 若發生ESD, 可能點燃.

電磁能量與人體 
熱效應: 
電磁輻射通過對細胞加熱增加血液的流動和發熱, 并使外部感覺神經末梢受到加熱刺激作用產生病理、生理和神經反應, 稱為熱效應.
      人體細胞在 1 ~ 3GHz范圍內熱效應最嚴重. 主要加熱人體深處細胞. 在3GHz以上只加熱表面皮膚.
      體溫超過正常值時, 每升高一度, 基礎代謝大約增加5 ~ 14%, 組織中的氧氣需增加50 ~ 100%. 因而對人體造成傷害. 部位不同, 傷害程度也不同. 皮膚受傷害程度最輕. 因它有豐富的微血管, 能帶走較多能量, 散熱效率高.
      眼睛: 對1 ~ 3GHz的頻率最敏感. 眼睛晶狀體水分多, 血管極少, 不易帶走熱量. 在射頻照射下易水腫. 照射強度增大, 會使晶體混濁, 形成白內障. 在極強照射下, 會失明. 
電磁能量與人體
睪丸: 比眼睛還要脆弱. 危害閾值比眼睛小一個數量級. 在微波輻射作用下, 睪丸發熱升溫會引起暫時或永久性不育.
      大腦: 顱骨傳熱性差. 在一定強度輻射下, 大腦的溫升比其它部位更快地達到較高的最終溫度, 使腦功能減退和病理反應.
      神經系統: 高強度輻射, 會刺激末梢神經系統和中樞神經系統反應遲鈍和疼痛, 或者引起慌亂、搖晃及痙攣.
      血液: 引起白細胞和紅細胞數目減少. 長期微波照射還會損害骨骼的生成, 破壞骨髓等.

電磁能量與人體
非熱效應
      機理還不十分明了. 但確有危害. 在一定強度的電磁場中, 人的血液特性有微小變化. 在輻射場作用下, 染色體結構出現變異. 在脈沖射頻照射下, 蛋白質分子運動、定位和極化.

電磁干擾危害與頻率
1GHz頻率照射: 有50 ~ 60%能量穿透人體. 在1 ~ 3GHz內輻射能量全部被皮膚、脂肪和肌肉吸收, 使人體深處細胞加熱, 造成內部器官損傷. 3GHz以上時, 一部分能量被皮膚表面吸收, 一部分被反射, 危害不大. 
我國規定電磁輻射量不允許超過如下臨界值:
對于連續照射:   平均功率密度為4mW/cm2.
對于脈沖波照射: 平均功率密度為2mW/cm2. 暴露時間為6分鐘
美、英、德、加規定界限值為：10mW/cm2， 暴露時間為6分鐘
  原蘇聯界限值為：10μW/cm2， 暴露時間為8小時。 
3.4 案例
（略）
4.靜電危害綜合防治對策
4.1 主要場所
  
4.2 消除靜電危害的基本措施

4.1 主要場所
靜電的主要危險是引起火災和爆炸，因此下列場所必須采取防靜電措施。
⑴生產、使用、貯存、輸送、裝卸易燃易爆物品的生產裝置；
⑵產生可燃性粉塵的生產裝置、干式集塵裝置以及裝卸料場所；
⑶易燃氣體、易燃液體槽車和船的裝卸場所；
⑷有靜電電擊危險的場所。

部分企業的防靜電措施
4.2 消除靜電危害的基本措施
靜電燃爆事故，需滿足三個必要的條件——形成了爆炸性混合氣體；空氣中有充足的含氧量；存在靜電點火源。只要采取技術措施，消除其中的任何一條，就能防止油輪靜電事故的發生。這是靜電事故綜合防治技術的基本指導思想。

采用浮頂式油罐
浮頂式油罐，顧名思義，是在油面上設計安裝了一只浮頂。它能隨著液面的高低而自動升降，飄浮自如。靠這只浮頂將油品與大氣隔離開來，使浮頂與油品之間基本上無蒸汽空間。既不易形成爆炸性混合氣體，又使油品空間的含氣量很低，從而達到防爆目的。

浮頂的上部有兩根或多根紫銅導線，順扶梯接到艙壁上。油品一般為高絕緣體，電導率很低，靜電荷在油品中的泄漏很慢。當安裝上金屬浮頂之后，油品所帶大量的靜電荷就可以導至浮頂上，然后順導線導走，避免了靜電荷的大量積聚。

浮頂與罐壁之間的密封結構均用橡膠制品。為了使這項措施在防靜電方面起到更好的效果，可以改用導靜電橡膠制品，使浮頂的導靜電通路不僅限于幾根導線，而且可以通過環形密封橡膠將靜電導走。

控制裝油流速
統計資料表明，全世界每年平均6~10次大事故是在給裝卸油時發生的。因此，許多研究機構對安全裝油流速進行了研究。下面就簡要介紹這方面的研究成果。

正如前幾章章中所指出的，油品在管線內流動時靜電起電量與流速的1.5~2次方成比例地增加。例如，汽油、航空煤油之類的油品，在直徑為67.5mm的鐵管內、流量為每秒10升時，單位時間內的起電量可達10-7A以上。若使它流入對地電容為1000pF的油艙，假設電荷不泄漏，艙內就會以每秒100V的速度升高電壓。國內某單位對裝柴油的油艙做過實驗，開始流量較低時，靜電起電并不明顯。例如，流量為2~3t/h時，半小時后測得靜電電位剛剛升到870V。若將流量提高到15t/h，約經6分鐘靜電電位從190V上升到7000V。可見，控制液體流速，是減少靜電產生的有效方法。 
備注：165
備注：
    
不少國家的防靜電規程對裝油時的流速均作出了限制。但很不統一。有的是根據本國研究機構的研究結果制訂的，有的是工業部門或行業協會制訂的。下面給出國際上影響最大的三個控制流速的計算公式，供參考。
   原西德化學工業協會，對于煤油、噴氣飛機燃料、清潔用輕質汽油等，推薦采用如下經驗公式來確定極限流速：
                                                            
或者

美國石油學會（API）推薦實用規程則提出如下流速公式：
   對于汽車槽車：
                 vd≤0.5                                             
   對于鐵路槽車、油輪：
         vd≤0.8  
 殼牌石油公司也同意使用上式。
   按美國公式計算，其流速要比原西德的流速為快。但是，也有更保守的安全流速公式，例如比較有影響的西歐某一研究機構提出如下公式：
      vd<0.38   
控制注油方式
一定要底部注油.
注意注油管口形狀.
使用防靜電罩.
事故統計資料也表明，頂部裝油的事故幾率大大高于底部裝油。從頂部注油造成事故的例子國內外都時見報道。例如，1977年12月，某工廠一個200噸的油倉裝柴油時，使用頂部注入方式，柴油中還夾有水，每小時約以12~13噸的流量從內徑為2.5英寸的管口噴入艙內，約十幾分鐘發生了爆炸，繼而引起大火。事后的模擬實驗表明：經5分鐘測得油面電位達7000V。隨后以相同速度從下部注入，5分鐘后電位便從6000V降到300V。所以，堅持底部注入要安全得多。 
底部注油之所以油面電位較低，是由于下面幾項原因：在局部范圍內可避免因油柱集中下落形成較高的油面電荷密度；減少了噴濺、泡沫，從而減少了新電荷的產生；減少了油品的霧化及蒸發，從而避免低于閃點溫度時的點燃；油面上部沒有突出接地體，從而避免了局部電場的增高。 
使用抗靜電劑
在油品中加入“痕量”級的抗靜電添加劑，在不改變油品原有理化指標的基礎上，能大大降低油品的靜電起電量。因而獲得越來越廣泛的應用。
   國內外的實踐表明，抗靜電添加劑有很強的吸附性、離子性和表面活性，除了能防止靜電的產生之外，還能起到加快電荷泄漏的作用，從而消除了靜電積聚的危險。 
加拿大于1963年開始在石油產品中使用抗靜電添加劑（ASA-3）。1968年英國開始使用石油抗靜電添加劑。1980年北大西洋組織就使用石油抗靜電添加劑達成協議，并制定了使用管理標準（ASTM一AG3747）。美國于1979年5月正式批準使用石油抗靜電添加劑。前蘇聯于1978年開始使用抗靜電添加劑。我國北京石油化工科學研究院、蘭州煉油廠等單位已于1976年研制成功了T1501石油抗靜電添加劑，并已于1979年陸續在全國開始推廣使用。 
目前的抗靜電添加劑的類型，基本上可分為陽離子表面活性劑，陰離子表面活性劑和兩性表面活性劑。就其組成來說，抗靜電添加劑都采用多組份金屬鹽化合物。這是因為兩種金屬鹽配合使用能起到顯著的增效和協和作用。其混合溶液的電導率要比兩種單體鹽電導率之和增大數百倍甚至上千倍。 
 抗靜電添加劑之所以能防止油品靜電起電，其作用機理可從偶電層理論加以解釋。
表5-2加Zn-Dips苯溶液偶電層厚度

濃度，mol/l

厚度,μm

10-5

10-4

10-3

?
   由偶電層原理可知，當液體在管中流動時，液體和管壁的界面形成偶電層。電導率高的液體如水的擴散層很薄。電導率低的液體如烴類則擴散層非常厚，擴散到液體內部的廣大范圍，引起電荷的分散。而當烴類中有離子性物質時，其偶電層被迫而變薄，使其電荷的分離、分布都受到限制，液體流動所攜帶的電荷量也就大大減少。這就是抗靜電添加劑起作用的道理。 
過濾材料	油品	抗靜電劑含量	油面最高電位KV	油品電導率PS/m
紙-玻璃纖維	大慶2#航空煤油	0	19.6	15
紙-玻璃纖維	大慶2#航空煤油	0.1ppm
T1501	4.6	50
紙-玻璃纖維	大慶2#航空煤油	0.2ppm
T1501	1.2	120
紙-玻璃纖維	大慶2#航空煤油	0.4ppm
T1501	0.5	240
紙-玻璃纖維	大慶2#航空煤油	1.0ppm
T1501	0	400
國產抗靜電劑效果表
規定靜止時間
所謂靜置時間，就是對油輪注油結束后，不要立即進行采樣、檢測等作業，而是要靜置一段時間，使油品中的靜電荷有一個消散、泄放的機會（稱為電荷弛豫）。待油品的靜電場達到安全界限以下時，再進行各種作業，就不會誘發危險。 
給油艙注油結束后，油面電位并非逐漸下降，而是由于沉降起電等原因，使油面電位有一個上升過程，然后再下降。

由此可知，若剛停泵就進行采樣、檢尺等作業，正好在最高油面電位下工作，是很不安全的。因此應規定在一定的靜置時間后方可進行作業。靜置時間的長短與油品電導率和容積大小有關。電導率越小，容積越大，電荷消散所需時間越長，靜置時間就相應地長一些。日本《靜電安全指南》提出的靜置時間參考標準見下表。

油品電導率	油艙容積
      m3	油艙容積
     m3	油艙容積
     m3	油艙容積
     m3
S/m	10以下	10--50	50--5000	5000以上
10-8以上	1	1	1	2
10-8以下
10-12以上	2	3	10	30
10-12以下
10-14以上	4	5	60	170
10-14以下	10	15	120	240
消除人體靜電
人體靜電有可能成為危險場所的點火源.必須加以消除.
人體電位一般可達幾千伏、上萬伏，最高可達到6萬伏。
人體ESD的瞬間功率可達幾十瓦。可引起火災、爆炸。
ESD引起靜電電擊及二次傷害。
?
防靜電工作服
?
   1．防靜電工作服的種類
   目前我國已初步開發了一批具有防靜電性能的織物，可供各種生產車間使用。從生產工藝看，大體可分以下三種。
   （1）在織物表面采用吸濕性樹脂，降低表面電阻率，使靜電容易泄漏。
   （2）在化纖生產工藝中，引入吸濕性材料或親水性基團，降低其電阻，使靜電容易泄漏。
   （3）在織物中，混入導電性纖維（其材質與工藝則是多種多樣），利用其產生的電暈放電使靜電中和。

對比試驗結果
即穿一般衣服與穿防靜電服裝，站在不同地面上，同時進行脫衣起電試驗，然后進行比較。
   （1）實驗者穿絕緣鞋，站在絕緣地面上，身穿普通服裝，然后脫掉外上衣，立即用手觸摸電位計觸頭，測量人體電位；同時將脫下的上衣，搭在繩上，測衣服電位，結果如表5-5。 
表7-8普通服裝脫衣起電試險結果

被試者

內外衣材質

人體電位 V

衣服電位 V

備注

甲

外穿的確良上衣下穿藍布牛仔褲內穿毛線衣褲

4800

28000

溫度15℃
濕度40%
人體電容：
C人甲：130pF
C人乙：130pF

4200

20800

5300

29000

乙

外穿彈力呢上衣下穿毛料褲
內穿絲綢棉上衣下穿尼龍褲

6400

42300

6400

35000

6100

28000

（2）實驗者內穿普通服裝，外著防靜電工作服（套裝），仍然站在絕緣地面上，穿絕緣鞋，同上面一樣做脫衣起電試驗，測試結果見表7-9。

表7-9普通內衣、外著防靜電套裝脫衣起電試驗

被試者

內衣材質

人體電位 V

衣服電位 V

備注

甲

上穿毛線衣
下穿藍布牛仔褲

1300

2900

溫度15℃
濕度40%
人體電容：
C人甲：130pF
C人乙：130pF

1000

2800

乙

上穿毛線衣
下穿毛料褲
?

1300

4000

900

3800

（3）實驗者外穿防靜電工作服（套裝）、導電鞋，站在導電地面上，脫去上衣，測人體電位和衣服電位，結果見表7-10。

表7-10防靜電工作服、防靜電地面試驗結果

被試者

內衣材質

人體電位 V

衣服電位 V

備注

甲

上穿毛線衣
下穿藍布牛仔褲

100~200

4800

溫度15℃
濕度40%
人體電容：
C人甲：390pF
C人乙：360pF

100~200

2700

乙

上穿毛線衣
下穿毛料褲
?

5000

4000

屬0區或1區的爆炸危險場所，且可燃物的最小點燃能量在0.25mJ以下時，工作人員應穿防靜電鞋、工作服。禁止在爆炸危險場所穿脫衣服、鞋帽。
設置簡易人體靜電消除裝置
?人們在油輪、油區進行采樣、檢尺等作業之前，應先接觸一下消電棒（或一根接地導線），以消除人體靜電。該消電棒一般安裝在油輪、油區的扶梯上。
   人們從碼頭登上油輪時，在上船必經之處留出一小塊地方，即一小塊甲板不涂防腐油漆，以便人們經過時自行消電。或者在船體上下舷梯處的扶欄上安裝一段裹銅管，以便人們上船時，先摸一下鋼管進行消電。

幾處油碼頭的
人體靜電消除裝置

防止油中夾水和空氣，防止不同油相混合

油中含水或空氣，或者不同油相混合時，靜電發生量會急劇增加。實驗結果表明，油含水、氣會使起電效應增大2~50倍。這是因為，油品與空氣接觸后，在攪拌、噴射、沉降、飛濺、發泡與流動等接觸分離的相對運動過程中，會在液體中產生大量靜電。這種靜電對易燃的汽油、煤油等輕質石油產品是一種潛在的著火危險。例如，1978年1月，國內某單位一只5000m3柴油貯罐發生爆炸，就是因為在注油過程中從下部打進壓縮空氣進行攪拌（底部還存在老油），同時又采用了頂部注入方式，這就釀成了大禍。
   實際測試也表明，當空氣呈細小氣泡混入油品時，在流動開始的一瞬間，與油品在管線內流動相比，起電效應大約增大100倍左右。

所以，一定要采取措施防止油品與水、氣相混或不同油品相混。一是要在注油前注意切水，防止底部注油時把水攪進油中。二是要堅持底部進油，防止油與空氣的混合。三是切換不同油品時要注意貯罐的清掃，防止不同油相混合。

靜電接地
     所有金屬裝置、設備、管道、貯罐等都必須接地。不允許有與地相絕緣的金屬設備或金屬零部件。
    各專設的靜電接地端子電阻不應大于100Ω。
    金屬設備與設備之間、管道與管道之間，如用金屬法蘭連接，若能保證有兩個以上螺栓可靠連接，可不另接跨接線。

平時不能接地的汽車槽車和槽船在裝卸易燃液體時，必須在預設地點按操作規程的要求接地，所用接地材料必須在撞擊時不會發生火花。裝卸完畢后，必須按規定待物料靜置一定時間后，才能拆除接地線。

直徑大于2.5ｍ或容積大于50ｍ3的大型金屬裝置應有兩處以上接地點。較長的輸送管道應每隔80-100ｍ設一接地點。 
磁性連接頭
接地點
接地點
設備夾
采用靜電消除器
在流速較大、靜電產生較多的出口附近，可采用靜電消除器消除靜電。
采用導電性好的管道輸送易燃液體
不宜采用非金屬管輸送易燃液體。如必須采用，應采用可導電的管子或內設金屬絲、網的管子，并將金屬絲、網的一端可靠接地或采用靜電屏蔽。

增加濕度
增加空氣濕度的主要作用是降低絕緣體的表面電阻率，從而便于絕緣體通過自身泄放靜電。因此，如工藝條件許可，可增加室內空氣的相對濕度至50％以上。

控制可燃氣體靜電
為減少氫、乙炔、丙烷、城市煤氣等可燃氣體的靜電電量，應首先清除輸送管、儲氣瓶、軟管等內部雜質（包括水分），保證容器和管道有良好的靜電接地，盡量使用接地的金屬管。氣體出口處應保持潔凈。
對管道的閥門、法蘭應經常維修，而泄漏處應保持潔凈，有條件宜安裝氣體泄漏自動報警器。
控制可燃氣體的流速，如管道中乙炔流速應限制在2m/s以下，氣相液化石油氣管中流速應控制在8-12m/s。

5. GB 13348-2009液體石油產品靜電安全規程 修改內容簡述 
GB 13348-2009（代替GB 13348-1992） 液體石油產品靜電安全規程
2009-03-31發布
2009-12-01實施
主要修訂部分
——刪除了 “靜電引燃起因”、“預防靜電危害的管理措施”和附錄B ；
——增加了改善工藝操作條件的規定 ；
——調整了加入防靜電添加劑油品電導率的要求，數值從50pS/m提高 到250pS/m ；
——增加了安裝人體靜電消除裝置的規定 ；
——調整了對油罐導靜電涂料電阻率的要求 ；
——調整了裝油速度的要求 ；
——增加了鐵路罐車大鶴管裝車的要求 ；
——修改了油碼頭船岸連接的要求；
——增加了管道泵及過濾器、緩沖器等應可靠接地的要求； 
——調整了對采樣、測溫、檢尺工具的要求。

標準內容
一、范圍
二、規范性引用文件
三、預防靜電危害的基本方法
四、預防靜電危害的技術措施
附錄

1  范圍
原文：本標準規定了液體石油產品在生產、運輸、貯存、使用過程
      中防止靜電危害的基本方法和措施。　 本標準適用于液體石油產品。

修訂：本標準規定了液體石油產品在生產、運輸、貯存、使用等過
      程中預防靜電危害的基本方法和措施。　 本標準適用于液體石油產品。

2  規范性引用文件
修訂：
      下列文件中的條款通過本標準的引用而成為本標準的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內容）或修訂版均不適用于本標準，然而，鼓勵根據本標準達成協議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本標準。
      GB 4385　 防靜電膠底鞋、導電膠底鞋安全技術要求　　  GB 6950　 輕質油品安全靜止電導率　　GB 12014　防靜電工作服　　GB 12158　防止靜電事故通用導則
  刪除：3 靜電引燃起因
      液體石油產品在流動、過濾、混合、噴霧、噴射、沖洗、加注、晃動等情況下，由于靜電荷的產生速度高于靜電荷的泄漏速度，從而積聚靜電荷。當積聚的靜電荷，其放電的能量大于可燃混合物的最小引燃能，并且在放電間隙中油品蒸氣和空氣混合物處于爆炸極限范圍時，將引起靜電危害。
     
 說明：本章只是對液體石油產品靜電積聚的過程及引起靜電災
      害的條件的描述，無規定要求，根據標準編寫要求刪除。
3  預防靜電危害的基本方法
修訂：
3．1　靜電接地3．1．1　油品生產和貯運設施、管道及操作工具等應采取靜電接地措施。當它們與防雷、電氣保護接地系統可以共用時，不再采用單獨靜電接地措施。3．1．2　靜電導體與大地間的總泄漏電阻值在通常情況下應不大于1MΩ。專設的靜電接地體的接地電阻值不宜大于100Ω在山區等土壤電阻率較高的地區，其接地電阻值也不應大于1000Ω。
3.2  工藝操作條件的改善
新增：

3.2.2 在灌裝過程中，應防止油品的飛散噴濺，從底部或上部入罐的注油管末端時，應設計成不易使液體飛散的倒T形等形狀或另加導流板；或在上部灌裝時，使液體沿側壁緩慢下流。

說明：本條款引自《防止靜電事故通用導則》GB/12158-2006：6.3.2
      參考了《防止靜電、閃電和雜散電流引燃的措施》API RP2003-
      2008：4.2.5.4、4.2.6。噴濺式灌裝造成油品動蕩并形成薄霧
      能產生大量靜電，危險性較大，本條款規定了相應的防范措施

3.2.3 應避免混入其他不相容的第二物相雜質如水等。并應盡量  減少和排除容器底部和管道中的積水。當管道內明顯存在不相容的第二物相時，其流速應限制在1m/s以內。 
3.2  工藝操作條件的改善
新增：
說明：本條款引自《防止靜電事故通用導則》GB/12158-2006:6.1.2、
      6.3.4，參考了《防止靜電、閃電和雜散電流引燃的措施》API
      RP2003-2008：4.2.5.5。油品中混入水等雜質，不論在輸送的
      管線中還是在儲罐里都增加了帶電危險性，當混入的水分在
      1%～5%時最危險。本條款規定了相應的防范措施。

3.3  采用靜電消除器
修訂：
3.3.1 當不能以改善工藝條件等方法來減少靜電積聚時，應采用
      液體靜電消除器。

3.3.2 靜電消除器應裝設在盡量靠近管道出口處。 
3.4  采用防靜電添加劑
原文：
4.4.1 在液體石油產品中可加入微量的油溶性的抗靜電添加劑，使其電導率達到50pS/m以上。輕質油品安全靜止電導率及其測定法見GB 6950 和 GB 6539。
修訂：
3.4  在油品中可加入微量的油溶性的防靜電添加劑，使其電導率達到250pS/m以上（參見GB12158和GB6950）
本條款參考了《防止靜電事故通用導則》GB/12158-2006:6.3.8、《防止靜電、閃電和雜散電流引燃的措施》API RP2003-2008：A.8.5。2001年修訂的《輕質油品安全靜止電導率》GB6950規定噴氣燃料的安全靜止電導率應為50-600pS/m，從調研結果來看，目前國內只有航煤使用防靜電添加劑，本條款參考GB/12158采用250pS/m。GB6950-2001中規定了電導率的測定法，故不再參見GB 6539。
說明：
3.5  采用緩和器
3.5.1 帶電油品在緩和器內停留的時間一般可按緩和時間的3倍
      來設計。緩和時間應按式(1)計算：
................. (1)

式中： t ——緩和時間，s；
      εr——油品相對介電常數；
      ε0 ——真空介電常數，pF/m；
       σ——油品電導率，pS/m。
3.5.2 對于電導率大于50 pS/m的油品，可以不受緩和時間的限制
保留：
3.7  防止人體帶電
4.7.1 當氣體爆炸危險場所的等級屬0區及1區時，作業人員應穿
      防靜電工作服，防靜電工作鞋、襪，且應配置導電地面。
      (參見GB 12014和GB 4385)。 
爆炸危險場所作業人員穿防靜電工作服，防靜電鞋是目前石化行業的一般要求。原條款規定限制在0區和1區內，并要求配置導電地面，難以操作。事實上，作業人員很少進入0區，短時間內會在1區和2區出入，應統一著裝要求。導電地面是電子行業靜電危險場所的要求。
原文：
3.7.1 爆炸危險場所作業人員應穿防靜電工作服，防靜電鞋
     （參見GB 12014和GB 4385）。 
修訂：
3.7  防止人體帶電
3.7.3 泵房的門外、油罐的上罐扶梯入口與采樣口處、裝卸作業
      區內操作平臺的扶梯入口及懸梯口處、 裝置區采樣口處、
      碼頭入口處等作業場所應設人體靜電消除裝置。 
本條款參考了《石油庫設計規范》GB50074-2002：14.3.13。目前石化行業普遍要求設置人體靜電消除裝置，從實踐經驗來看效果很好。
新增：
4  預防靜電危害的技術措施
本條款參考了《鋼質石油儲罐防腐蝕工程技術規范》GB50393-2008：4.1.4。導靜電涂料分為本征型和添加型兩類。本征型利用基料本身的導靜電能力來實現導靜電；添加型主要通過填料來實現導靜電，常見的主要以添加金屬和金屬氧化物及碳黑為主，添加金屬和金屬氧化物淺色導靜電涂料，它與以添加碳黑為主的黑色導靜電涂料有所區別。由于碳黑系列的導靜電涂料在使用過程中污染油品、耐腐蝕性差等缺陷，該規范限制了碳黑系列的導靜電涂料的使用。該規范提倡使用本征型導靜電涂料。涂層的表面電阻率取值是該規范經過廣泛討論確定的。
 4.1 油罐
原文：5.1.2 貯罐內壁應使用防靜電防腐涂料，涂料體電阻率應低
      于108Ω·m（面電阻率應低于109Ω）。  
修訂：4.1.2 當油罐內壁采用導靜電型防腐蝕涂料時，應采用本
       征型導靜電防腐蝕涂料或非碳系的淺色添加型導靜電防腐
       蝕涂料，涂層的表面電阻率應為（108～1011）Ω。 
4.1 油罐
原文：
 5.1.4 對于電導率低于50pS/m的液體石油產品，在注入口未浸沒
       前，初始流速不應大于1m/s，當注入口浸沒200mm后，可
       逐步提高流速，但最大流速不應超過7m/s。如采用其他有
       效防靜電措施，可不受上述限制。   
修訂：
 4.1.4 對于電導率低于50pS/m的油品，在注入口未浸沒前，初始
       流速不應大于1m/s，當注入口浸沒200 mm后，可逐步提高
       流速，但最大流速不應大于7 m/s。如采用其他有效防靜電
       措施（如防靜電添加劑、靜電消除器等），可不受上述限制 
說明：明確說明其他有效防靜電措施是指防靜電添加劑、靜電消除器等。
4.1.6 裝油完畢應靜置10min后再進行采樣、測溫、檢尺等作業。
      若油罐容積大于5000m3時，應靜置30min后作業。 
本條款內容為原5.10.3與5.4.4的規定，在章節上作了變動以便更加明確。 
新增：
說明：
4.1 油罐
4.2  汽車罐車
原文：
 5.2.3 采用頂部裝油時，裝油鶴管應深入到槽罐的底部200mm。
       裝油速度宜滿足式（2）關系：V2D≤0．5 
修訂：
 4.2.3 采用頂部裝油時，裝油鶴管應深入到槽罐的底部200mm。
       裝油速度宜滿足式（2）關系： VD≤0．5

說明：
本條款參考了《防止靜電事故通用導則》GB/12158-2006:6.3.1、《防止靜電、閃電和雜散電流引燃的措施》API RP2003-2008：4.2.5.3。對于裝油速度的控制，原西德化學工業協會對于煤油、噴氣飛機燃料、清潔用輕質汽油等，推薦采用V2D≤0.64的經驗公式；西歐有的研究機構提出VD≤0.38的公式；英國專利研究中心認為應按油品電導率的不同而采用不同的速度。我國一般采用美國石油學會（API）提出的公式，即對于汽車槽車VD≤0.5，對于鐵路槽車VD≤0.8。 
4.3  鐵路罐車
原文：
 5.3.3 頂部裝卸油時，裝卸油鶴管應深入到槽罐的底部。裝油速
       度宜滿足式（3）關系：　　                 V2D≤0．8 
說明：
本條款參考了《防止靜電事故通用導則》GB/12158-2006:6.3.1、《防止靜電、閃電和雜散電流引燃的措施》API RP2003-2008：4.3.5。 
修訂：
 4.3.3 頂部裝卸油時，裝卸油鶴管應深入到槽罐的底部。裝油速
       度宜滿足式（3）關系：　　                 VD≤0．8 
4.4  油輪和舶船
原文：
 5.4.1 作業前，應先將船體與陸地上接地端進行接地。使用軟管
       輸送輕質油品前，應做電氣連續性檢查。遵循先接搭接線
       后接軟管，作業后先拆輸油軟管后拆搭接線。 
修訂：
 4.4.1 作業前應用絕緣護套導線通過防爆開關將碼頭與船體跨接，
       作業后拆除跨接線。輸油臂或軟管上如裝有25kΩ～2500kΩ
       的絕緣法蘭或防靜電軟管，不宜設跨接線。使用軟管輸送輕
       質油品前，應做電氣連續性檢查。 
說明：
          本條款參考了《石油庫設計規范》GB50074-2002：14.3.13和《油碼頭安全技術基本要求》GB16994－1997：5.2.7。國際海運聯盟（ICS）、國際港口協會（IAPH）、石油公司國際海事論壇（OCIMF）最新修訂的“國際油船和石油終端站安全指南（ISGOTT）明確規定：在油船裝、卸作業時，船-岸之間必須加裝防靜電絕緣法蘭或非導電軟管（二者只能選用其一）。該條款修訂考慮了國際國內的實際情況。絕緣法蘭或防靜電軟管主要目的是防雜散電流，同時具有防靜電功能，是國際上普遍采用的。采用跨接線是目前國內通行做法（即使有絕緣法蘭或防靜電軟管），但在連接時存在火化放電危險，因此要求通過防爆開關連接。
4.4  油輪和舶船
4.4  油輪和舶船
原文：
 5.4.3 裝油初速度不大于1m/s，當入口管浸沒后，可提高流速，
       但100mm管徑不大于9m/s；150mm管徑不大于7m/s。 
修訂：
 4.4.3 裝油初速度不大于1m/s，當入口管浸沒后，可提高流速，
       但不應大于7m/s。 
本條款參考了《油船油碼頭安全作業規程》GB18434-2001：11.4.3.1。原條文規定了兩種管徑的最大流速，可操作性差。
說明：
4.5  飛機
原文：
 5.5.4 當油品電導率大于50pS/m時，其加油速度可達至7m/s。 
修訂：
 4.4.4 當油品電導率大于250pS/m時，其加油速度可達至7m/s。 
與條款3.4對應。 
說明：
4.6  油桶
修訂：
 4.6.1 當采用金屬管嘴或金屬漏斗向金屬油桶裝油時，各部分應
       保持良好的電氣連接，并可靠接地。
 4.6.2 不應使用絕緣性容器加注汽油、煤油等。
 4.6.3 防靜電容器加注油品時，容器上的任何金屬部件應與裝油
       管線跨接。若使用金屬漏斗加注，金屬漏斗也應接地。
4.7  管路
添加：
 4.7.3 管道泵及過濾器、緩沖器等應可靠接地。
保留：
 4.7.1 管路系統的所有金屬件，包括護套的金屬包覆層必須接地
       管路兩端和每隔200～300m處，應有一處接地。當平行管路
       相距10cm以內時，每隔20m應加連接。當管路與其他管路交
       叉間距小于10cm時，應相連接地。 4.7.2 對金屬管路中間的非導體管路段，除需做屏蔽保護外，兩
       端的金屬管應分別與接地干線相接。非導體管路段上的金
       屬件應跨接、接地。 4.7.4 用管路輸送油品，應盡量避免混入空氣、水、灰塵等物質 
4.8 攪拌、混合和調和 
刪除：
 5.8.3 如果采用噴射混合，只要液柱不噴出液面，并且設備的金
       屬部件都接地，是沒有靜電引燃危險的。 
     本條款不具操作性，根據標準編寫要求刪除。 
說明：
4.10  采樣、測溫、檢尺
原文：
 5.10.2 不準使用絕緣和非絕緣材質的檢尺、測溫、采樣工具進
        行作業。 
修訂：
 4.10.2 繩索及油尺等應采用單位長度電阻值為1×105Ω／m～
        1×107Ω／m或表面電阻和體電阻率分別低于1×109Ω
        及1×108Ω·m的靜電亞導體材料。 
本條款參考了《防止靜電事故通用導則》GB/12158-2006: 6.3.7
原條款表述不清。
說明：
4.10  采樣、測溫、檢尺
原文：
 5.10.3 油罐采樣、計量和測溫前靜置時間可按5.4.4之要求進行。 
修訂：
 4.10.3 作業應根據靜置時間的要求進行。 
原條款只對油罐靜置時間作了要求，事實上汽車罐車、鐵路罐車及油輪等進行檢尺、測溫、采樣作業時也應符合靜置時間要求（見3.1.6、3.2.6、3.3.4、3.4.5）。
說明：
刪除：
    第6章 預防靜電危害的管理措施 
    本章規定的各項管理措施與目前各企業生產管理不相符合，難以貫徹執行，應由企業或其主管部門根據實際情況制定相應的管理制度。
說明：
附錄 
刪除：
    原附錄B“輕質石油產品電導率測定儀校正法”。 
本附錄是已刪除的原第6章的附錄。
說明：

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