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3.2 易燃易爆物质的最小点火能分级和计算能量分级


3.2.1  易燃易爆物质可按最小点火能量的大小分为两级,并应符合下列规定:

    1  Ⅰ级应为E≤1.00mJ;

    2  Ⅱ级应为E>1.00mJ。

3.2.2  计算能量分级与计算应符合下列规定:

    1  人与易燃易爆物质的能量耦合参数分级应符合下列规定:

        1)  1级Ke1应为1;

        2)  2级Ke2应为10;

        3)  3级Ke3应为100;

        4)  4级Ke4应为1000。

    2  计算能量可按下式计算:

    式中:min——计算能量(mJ);

              Ken——能量耦合参数;

              Emin——最小点火能量(mJ)。

    3  计算能量分级应符合下列规定:

        1)  Ⅰ级应为≤1.00mJ;

        2)  Ⅱ级应为1.00mJ<≤100mJ;

        3)  Ⅲ级应为>100mJ。

    4  导(防)静电地面所处场所中有多种易燃易爆物质时,应分别计算不同易燃易爆物质的计算能量,并以最小的计算能量作为该场所的计算能量。

3.2.3  能量耦合参数级别与选择条件,应符合表3.2.3的规定。

表3.2.3 能量耦台参数级别与选择条件

续表 3.2.3

条文说明

3.2.1、3.2.2  易燃易爆物质最小点火能(Emin)分级,在现行行业标准《烟火药生产防静电安全规程》WJ 1911、《电火工品生产防静电安全规程》WJ 1912等中分为EA、EB、EC三级;《弹药防静电要求》GJB 2527中分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五级。前者是将最钝感的物质排在EA级中,后者是将最敏感的物质排在Ⅰ级里,按常规分级(类)法,都是将最敏感的物质排在最前面的第Ⅰ级。本规范参照《烟火药生产防静电安全规程》WJ 1911的分级(类)方法,将其EC、EB、EA的表述方法改成计算能量。在本规范的附录B表B.0.1、表B.0.2和表B.0.3中没有收入Emin>100mJ的物质,只有E≤1.00mJ和E>1.00mJ两级。在计算导(防)静电地面时,易燃易爆物质的静电感度取计算能量,即min=Ken·Emin。又由于Ken值分为1、10、100、1000四级,min有可能大于100mJ,即有的存在。

    易燃易爆物质的最小点火能(Emin)是在实验室经过反复实验,在优选各种最敏感条件下做出来的数据,这些条件包括:实验装置、实验线路及其最佳参数(R.L.C)、放电电极的几何尺寸、极间间距、实验电压、放电电容,被测介质的粒度或浓度(气体、蒸气或粉尘爆炸极限)及环境的温、湿度,放电电流所持续的时间等。实验中要尽可能地减少电路能耗,并采用有效方法使其放电火花的能量处于最佳状态。

    在生产场所中,介质不一定都处在各种最敏感的条件和状态,反而是尽可能地采取各种行之有效的措施,避开或远离这些敏感的条件。从而使min量值尽可能提高,使对静电敏感物质的计算能量变得更大些。本规范将这些避开和远离的静电敏感条件,用能量耦合参数Ken来描述,显然Ken≥1。并将KenEmin,的乘积定义为设计导(防)静电地面的计算能量,这是选择导(防)静电地面上限电阻值的重要依据。

    人为地改变危险物质在防静电场所敏感条件的办法很多,如对有可燃性悬浮粉尘、可燃性气体、蒸气的场所采取良好的通风或敞开措施,以降低其浓度,防止介质进入爆炸的极限,以达到增加物质钝感的目的;又如将人直接接触危险介质,改为用防静电工具操作,或采用对产品进行防静电包装等办法。以达到减少放电火花能量的目的。

3.2.3  在现实的生产活动中,易燃易爆物质应用特别广泛,涉及的行业面广,物质本身的状态、环境条件千差万别。要通过一个静电能量耦合参数(Ken)来精确描述物质的计算能量(min)是困难的。为此,本规范根据生产过程中已采用过的,并经实践证明是行之有效的办法,将易燃易爆物质的状态和环境条件加以改变。现将易燃易爆物质状态和环境条件(简称条件)归纳成九条,并对应将Ken分为1、10、100、1000四个级别。能量耦合参数级别及其对应的选择条件见表3.2.3;

    条件1:人与物,物与物,或人与人,只要有任何一方带静电,在其直接接触或通过金属导体接触时就会放电,放电火花就有可能点燃危险物质,造成静电灾害。易燃易爆物质处于气(汽)状、悬浮状时,人在其间的活动都属于人与物直接接触。

    当地面电阻R<108Ω时,人穿导(防)静电鞋在导(防)静电地面上按正常的速度行走,所产生的静电将会得到较好的泄漏,瞬间的峰值电压在100V以下,所维持的时间都在毫秒级以下,可视为不带电。若地面电阻值增大时,静电峰值电压会提高,维持的时间也会增长。

    危险的物质进入容器时,为了减少流动时产生静电积累,容器应该直接或间接接地,并应在过程结束后静止一段时间,待静电完全释放后,也可视为不带电。

    搬运已经包装好的危险物品,存放在有导(防)静电地面的库房,开箱(瓶、桶)前应让其静置一段时间,待静电中和或泄放后,也可视为危险品不带电。

    条件2:危险物质对静电处于敏感状态是指;

    附录B表B.0.1中的物质进入爆炸极限范围之内;

    附录B表B.0.2中的物质进入爆炸下限浓度;

    附录B表B.0.3中物质的粒度处于表中所列的范围之内。表中未注明粒度范围的物质,为黑火药,虽未注明粒度的范围,但我们知道,它的Emin是在粉态状况下打出来的,其粉态处于敏感状态;而对于已成粒状的黑火药,可不视为敏感状态。

    条件3:所谓间接接触,是指人用防静电材料做成的工具去间接操作危险物质;也包括一种物质和另一种物质接触是通过具有一定电阻(如5×105Ω)的中间介质相接触。

    条件4:所谓非正常状态是指:事故中的停电、停水、设备故障、接地线断开等。但在非正常状态发生时,当设有必要的连锁保护,或报警装置,提醒人们及时处理故障,而短时间内没有及时处理,也不至于产生恶果的,可不计入此列。

    条件5:在生产和储运中,如已对物质的流动过程和停止状态都采取了有效的防静电措施,使其产生静电量小,或使产生的静电能得到及时的泄漏,人在接触时静电量小,或没有静电,则Ken值可在100~1000范围内酌情选择。如物质在混批工序中,料斗已直接或间接接地,在下料时又不断地用接地(含间接接地)的耙子耙平,混批完后又静止放一段时间,料盘中装载的物质,可视为不带电;此时Ken值可选为1000。

    有的行业,如石油化工行业,已按行业防静电规范、规程要求,采取了另外一些有效的防静电措施,从而使Ken值可在100~1000范围内选择。

    条件6:参见条件5选取Ken值。

    条件7:敞开式场所,包括部分敞开的场所,如加油站、液化气站等,还包括露天生产场所。

    条件8:危险物质在封闭的设备、管道中进行生产和输送,并采取了有效的防静电措施,使生产和输送过程中产生的静电能及时泄漏。在人能与介质接触的工位,保证介质不带静电,可选Ken为1000;否则就不能取Ken=1000;

    条件9:危险品进行了气密式的封装,指气体、液体已装入具有耐高压的瓶、罐,固态物质的成品或半成品已装入气密式的铁皮箱等。在这些物品的周转通道和库房并不进行开封操作,或静放较长时间,待静电消除后,才能进行缓慢操作(即轻拿轻放)等。

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导(防)静电地面设计规范 GB50515-2010
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