油氣管道四孔法蘭間金屬墊跨接防靜電線論述

張延堂

（中國(guó)石油西部管道新疆輸油氣分公司，新疆烏魯木齊 830000）

0 引言

石油天然氣管道與管道之間的連接，常常用到法蘭連接，四孔螺栓法蘭連接經(jīng)常用于小口徑的石油天然氣管道。但是石油天然氣管道屬于危險(xiǎn)爆炸環(huán)境，對(duì)靜電要求比較嚴(yán)格。有些規(guī)范規(guī)定，輸油（氣）管道的法蘭連接處應(yīng)跨接防靜電線，當(dāng)不少于5根螺栓連接時(shí)在非腐蝕環(huán)境下可不跨接。也有一些規(guī)范規(guī)定，有靜電接地要求的管道，當(dāng)每對(duì)法蘭或螺紋接頭間電阻值大于0.03時(shí)，應(yīng)有導(dǎo)線跨接。由于石油天然氣管道屬于高危爆炸環(huán)境，所以安全檢查次數(shù)也比一般企業(yè)多。安全檢查時(shí)，經(jīng)常有人根據(jù)規(guī)范，提出四孔法蘭應(yīng)跨接防靜電線的要求，無論法蘭與法蘭之間是否是金屬導(dǎo)電墊片還是橡膠絕緣墊片，都提出整改意見。大家對(duì)用金屬墊片的四孔法蘭之間是否需要跨接防靜電線，也存在爭(zhēng)議。下面采用直流雙臂電橋直接測(cè)量其間的電阻值，對(duì)這一問題進(jìn)行分析。

1 四孔法蘭跨接線概述

四孔螺栓法蘭連接經(jīng)常用于小口徑的石油天然氣管道，但是幾乎在每年的安全檢查中，都有因?yàn)樗目追ㄌm沒有跨接防靜電線、不符合安全要求的問題，要求進(jìn)行安全整改。油氣管道用到的法蘭墊片形式主要有兩種：一種是金屬八角墊，另一種是金屬纏繞墊。這兩種金屬墊片的導(dǎo)電性能不可置疑，不過墊片與法蘭接觸面積也比跨接一根導(dǎo)線的接觸面積大。有人認(rèn)為，這種做法存在安全隱患，需要整改，也有人則認(rèn)為沒有必要進(jìn)行整改。至于如何整改、用多大直徑導(dǎo)線跨接、整改后合格的標(biāo)準(zhǔn)等問題，也找不到相關(guān)規(guī)范。目前油氣站場(chǎng)四孔法現(xiàn)在蘭容易跨接的位置都已經(jīng)跨接了。由于沒有規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)，所以現(xiàn)在站場(chǎng)四孔法蘭跨接形式多樣，線徑也不一，也不美觀，也有好多油氣站場(chǎng)高空四孔法蘭還沒有跨接防靜電線。因此，關(guān)于金屬墊片四孔法蘭跨接線是否整改的問題，值得探討。

2 管道防靜電線跨接規(guī)范

（1）《壓力管道規(guī)范—工業(yè)管道第4 部分 制作與安裝》（GB/T 20801.4—2006）第10.12.1 條，有靜電接地要求的管道，各段間應(yīng)導(dǎo)電良好。每對(duì)法蘭或螺紋接頭間電阻值大于0.03時(shí)，應(yīng)設(shè)導(dǎo)線跨接。

（2）《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》（GB 50235—2010）第7.13.1 條，設(shè)計(jì)有靜電接地要求的管道，當(dāng)每對(duì)法蘭或其他接頭間電阻值超過0.03時(shí)，應(yīng)設(shè)導(dǎo)線跨接。

（3）《石油化工金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50517—2010）第8.9.1 條，有靜電接地要求的管道，當(dāng)每對(duì)法蘭或螺紋接頭間電阻值大于0.03時(shí)，應(yīng)有導(dǎo)線跨接。

（4）《石油化工劇毒、可燃介質(zhì)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（SH 3501—2011）第6.2.13 條，設(shè)計(jì)文件有靜電接地要求的管道，各段間應(yīng)導(dǎo)電良好，對(duì)低電阻值及接地位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)文件要求，并進(jìn)行電阻值測(cè)定。當(dāng)每對(duì)法蘭或螺紋接頭間電阻值大于0.03時(shí)，應(yīng)有導(dǎo)線跨接。并符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)SH 3097—2000 和設(shè)計(jì)文件的有關(guān)規(guī)定。

（5）《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50074—2014）第14.2.14 條，輸油（油氣）管道的法蘭連接處應(yīng)跨接。當(dāng)不少于5 根螺栓連接時(shí)，在非腐蝕環(huán)境下可不跨接。

（6）《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》（GB 50156—2012）第11.2.12 條，在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的油品、液化石油氣和天然氣管道上的法蘭及膠管兩端連接處應(yīng)有金屬線跨接，主要是為了防止法蘭從膠管兩端連接處由于連接不良（接觸電阻大于0.03）而發(fā)生電或雷電火花，繼而發(fā)生爆炸火災(zāi)事故。有不少于5 根螺栓連接的法蘭，在非腐蝕環(huán)境下，法蘭連接處的連接是良好的，故可不做金屬線跨接。

（7）《石油化工靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)范》（SH 3097—2000）第4.3條管道系統(tǒng)和第4.3.3 條，當(dāng)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，但應(yīng)保證至少有2 個(gè)螺栓或卡子間具有良好的導(dǎo)電接觸面。

3 規(guī)范分析

上述法蘭防靜電跨接有關(guān)的7 個(gè)規(guī)范。其中，（7）是專門的石油化工靜電設(shè)計(jì)規(guī)范，規(guī)定金屬法蘭兩條螺栓，可以不用跨接線；（1）（2）（3）（4）和（6）規(guī)定，法蘭間電阻值小于0.03，不用跨接線；（5）和（6）規(guī)定，輸油（油氣）管道的法蘭連接處應(yīng)跨接，當(dāng)不少于5 根螺栓連接時(shí)，在非腐蝕環(huán)境下可不跨接。這兩條規(guī)范確實(shí)規(guī)定了，5 根螺栓以下應(yīng)跨接。

4 測(cè)量工具選用

（1）根據(jù)凱爾文電橋原理，采用四線制測(cè)量法，能有效消除測(cè)量線的導(dǎo)線電阻和測(cè)量點(diǎn)的接觸電阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，確保測(cè)量精度高，重復(fù)性好。這對(duì)測(cè)量低值電阻十分重要。

（2）電橋內(nèi)附帶放大的指零儀，并具有可內(nèi)裝干電池的電池盒，所以只需附加測(cè)量導(dǎo)線就能進(jìn)行測(cè)量。使用方便，穩(wěn)定性好、可靠性高。

（3）采用鋁型材外殼，具有美觀大方、堅(jiān)固實(shí)用、耐腐蝕、抗擠壓性能好等特點(diǎn)，尤其適宜車間現(xiàn)場(chǎng)和野外使用。

其主要參數(shù)見表1。

5 四孔法蘭間的電阻測(cè)量

在西部管道新疆輸油氣分公司了墩作業(yè)區(qū)，采用QJ44 型直流雙臂電橋測(cè)量四孔法蘭間的電阻，相關(guān)數(shù)據(jù)見表2、圖1。其中，測(cè)量電阻應(yīng)減去測(cè)量線電阻0.000 26；測(cè)量人為張延堂、左理天、劉兵、王振華、王龍；測(cè)量日期為2017年9月14日。

6 數(shù)據(jù)分析

表1 QJ44 型攜帶式直流雙臂四端電橋的參數(shù)

表2 了墩作業(yè)區(qū)四孔法蘭電阻的測(cè)量數(shù)據(jù)

圖1 測(cè)量電阻的柱狀圖