移動式壓力容器導(dǎo)靜電裝置設(shè)置探討
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朱明龍 金慕達(dá)
(浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院杭州 330020)
摘要：通過對導(dǎo)靜電裝置相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的整理，結(jié)合相關(guān)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，以及日常檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的案例，探討導(dǎo)靜電裝置的裝設(shè)和維護(hù)要求，確保裝置可靠、有效。
關(guān)鍵詞：導(dǎo)靜電裝置標(biāo)準(zhǔn)要求安裝方法
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，移動式壓力容器的品種和數(shù)量迅速增多，特別是加入WTO以后，由于國際交流和國際貿(mào)易的需要，對移動式壓力容器的安全性、可維護(hù)性以及經(jīng)濟(jì)性又提出了更高的要求。
導(dǎo)靜電裝置，又稱消除靜電裝置，是為了消除在裝卸、運(yùn)輸過程中，容器內(nèi)液體或氣體與管壁的摩擦而產(chǎn)生的靜電而設(shè)置的。在移動式壓力容器使用過程中，會因?yàn)榈缆奉嶔�、轉(zhuǎn)彎變速以及裝卸作業(yè)時罐體內(nèi)氣體或液體與罐（管）壁的摩擦而產(chǎn)生靜電，這些靜電若不直接導(dǎo)出，在積聚時將產(chǎn)生高達(dá)數(shù)千伏甚至上萬伏的危險電壓，可能會產(chǎn)生靜電火花，導(dǎo)致火災(zāi)事故。
移動式壓力容器的導(dǎo)靜電裝置大致分為兩種：一種是在車輛大梁上裝設(shè)的靜電拖地帶，用于導(dǎo)出車輛行駛過程中罐體內(nèi)介質(zhì)相互摩擦或與罐（管）壁的摩擦產(chǎn)生的靜電。這是一種需要頻繁保養(yǎng)更換的導(dǎo)靜電裝置，我國法規(guī)規(guī)定危險貨物運(yùn)輸車必須配備這種裝置，該裝置對裝設(shè)及維護(hù)有一定要求；另一種在罐箱、低溫罐車或管束式集裝箱上，在制造過程中安裝的導(dǎo)靜電接地板，或稱導(dǎo)靜電連接端子，使用中與車輛底盤連接后通過靜電拖地帶導(dǎo)出靜電，或者在充裝過程中與場地上的導(dǎo)靜電接地線直接連接導(dǎo)出靜電。在實(shí)際檢驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)靜電接地板由于在設(shè)計(jì)制造過程中就有考慮，一般效果較好，但是靜電拖地帶由于安裝、使用等原因，常常不能發(fā)揮導(dǎo)靜電作用，甚至有新出廠的罐車靜電拖地帶經(jīng)檢驗(yàn)不合格的。以下筆者對導(dǎo)靜電裝置設(shè)置中產(chǎn)生的問題進(jìn)行探討并提出一些改進(jìn)意見。
1法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)要求（見表1）
另外，通過對GB／T 19905《液化氣體運(yùn)輸車》、JB/T 6897-2000（（低溫液體運(yùn)輸車》、JB／T4781-2005《液化氣體罐式集裝箱》、JB/T 4783-2007《低溫液體汽車罐車））、JB／T 4784-2007《低溫液體罐式集裝箱》等標(biāo)準(zhǔn)的整理、比較發(fā)現(xiàn)，移動式壓力容器導(dǎo)靜電裝置的基本要求是：1）可靠的導(dǎo)靜電接地裝置，嚴(yán)禁使用鐵鏈；2）罐體與接地導(dǎo)線末端之間的電阻值不大于10Ω（易燃介質(zhì)低溫罐車與低溫液體罐式集裝箱要求SΩ）；3）接地導(dǎo)線截面積應(yīng)不小于5.5mm2;4）導(dǎo)靜電帶必須安裝并且接地可靠。
2分析計(jì)算
若把整個罐車看做一個電路，則管路系統(tǒng)R1、罐體R：、車輛底盤R。、靜電帶R；與它們之間的連接部分構(gòu)成一個串聯(lián)電路，從閥門與接地導(dǎo)線末端測得的電阻R車，即為
R車= R1+R12+R2+R24+R4+R45+R5
式中：
R12——管路系統(tǒng)與罐體之間的電阻；
R24——罐體與車輛底盤之間的電阻；
R45——車輛底盤與靜電帶之間的電阻。
同樣的，對于罐箱和長管拖車、管束式集裝箱，需增加罐體（氣瓶）與框架之間的電阻R34及框架電阻R3，
R車= R1+R12上R2+R23+R3+R34+R4+R45+R5
式中：
R12——管路系統(tǒng)與罐體之間的電阻；
R23——罐體與框架之間的電阻；
R34——框架與車輛底盤之間的電阻；
R45——車輛底盤與靜電帶之間的電阻。
管路系統(tǒng)與罐體之間電阻R12 -般可分解為三部分：罐體與閥門連接電阻、閥門電阻以及閥門與管路系統(tǒng)連接電阻。其中，罐體與閥門連接電阻以及閥門與管路系統(tǒng)連接電阻實(shí)際上是采用螺栓連接的，而閥門電阻即閥門本體鑄鐵件電阻。類似的可以把R23.R24、R34、R45等各連接部分電阻分為螺栓連接電阻和金屬本體電阻。在實(shí)際操作中，一般在法蘭之間要加跨接銅片或銅絲帶，安裝位置附近安裝前要注意打磨除銹除油；對于殼體與行走機(jī)構(gòu)分體、采用螺栓把合的，要注意增設(shè)導(dǎo)電連接，降低車輛整體電阻。
表2是一臺優(yōu)利德牌UT51型數(shù)字萬用表(0～200Ω檔，分辨率0.1Ω，2013年3月校驗(yàn)合格)在實(shí)際檢測過程中的一組數(shù)據(jù)。
在實(shí)際應(yīng)用過程中，一般槽車閥門與車架靜電帶安裝處之間電阻在出廠時就已確定，且?guī)缀蹙鶠?Ω。檢驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)，RI實(shí)測值只存在于0～1Ω之間或oo，造成車輛導(dǎo)靜電檢測不合格的主要原因是靜電帶或者靜電帶安裝處電阻過大。
3檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的問題
由于在生產(chǎn)制造過程中，罐體、閥門、框架及車體均已連接緊固，在實(shí)際檢驗(yàn)過程中，導(dǎo)靜電檢測的不合格主要是由于靜電帶安裝不當(dāng)造成的，筆者下面就幾個典型案例進(jìn)行分析：
案例一：劣質(zhì)的靜電帶
檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在某液化氣罐車靜電帶末端無銅絲，初步懷疑是由于靜電帶拖地過程中，銅芯被抽出。征得司機(jī)同意后，在末端往上10cm處截開靜電帶，仍無銅絲，靜電帶內(nèi)也無銅絲痕跡，最后在靜電帶上端剪開靜電帶，發(fā)現(xiàn)整根靜電帶內(nèi)均無銅芯。
類似的，在檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的劣質(zhì)靜電帶，有接地導(dǎo)線截面積不足的，有用鋁絲代替銅絲的，也有上述空心靜電帶的。這種劣質(zhì)導(dǎo)靜電帶根本無法有效起到在車輛行駛過程中導(dǎo)出殘余靜電的作用，只是應(yīng)付檢查的門面工程。究其原因，一般都是車輛在行駛過程中導(dǎo)靜電帶脫落，在充裝、車輛年審過程中需檢測時，臨時在周邊小店購買的假冒偽劣導(dǎo)靜電帶。一般規(guī)模較大的運(yùn)輸公司或車隊(duì)會隨車配備一根新導(dǎo)靜電帶，在發(fā)現(xiàn)脫落時及時更換，可以完全避免類似問題。
案例二：不合理的安裝
在某日檢驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)一臺低溫車檢測導(dǎo)靜電檢測電阻測試不合格，實(shí)測靜電帶兩端電阻測試合格，閥門處與車架上除去漆層位置測試電阻也測試合格，觀察靜電帶安裝緊固。拆下靜電帶后發(fā)現(xiàn)靜電帶緊固螺絲雖正確安裝，但靜電帶搭鐵未與車架連接。
類似的問題是靜電帶檢測不合格的主要原因，有安裝不到位造成的，也有安裝不緊固在車輛行駛過程中松脫的。正確的安裝方法應(yīng)該是在安裝前，將靜電帶安裝位置及靜電帶搭鐵用砂紙或銼刀去銹，除漆、除油污，將搭鐵與車架緊密接觸后上緊放松螺母，調(diào)節(jié)靜電帶拖地長度與配重塊位置，確保運(yùn)輸過程中靜電帶與地面接觸。
案例三：錯誤的安裝位置
一臺低溫掛車，一個月前檢驗(yàn)導(dǎo)靜電帶合格，一個月后同樣的檢驗(yàn)又不合格。仔細(xì)觀察靜電帶安裝在后輪后方的大梁上，靜電帶螺絲安裝緊固，未發(fā)現(xiàn)松脫。拆下后發(fā)現(xiàn)靜電帶搭鐵位置有一層銹漬，影響了導(dǎo)電性能。
分析原因，車輛在行駛過程中，如遇雨天或濕滑路面，飛濺的水花將從箭頭方向?yàn)R入導(dǎo)靜電帶安裝位置并殘留，在一段時間內(nèi)，殘留的液體形成一種化學(xué)電池效果，腐蝕潮濕的金屬表面，最終導(dǎo)致導(dǎo)電性能下降。
如圖1所示，靜電帶應(yīng)安裝在車尾大梁中部A處，并將安裝面選擇在型鋼背面。在尾梁中部C和兩側(cè)B處．易受車尾水花影響，避免影響靜電帶使用效果。
案例四：使用不當(dāng)造成損壞
某罐箱掛車，檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)靜電接觸不良，觀察發(fā)現(xiàn)由于車輛使用過程中，輕載和重載時車輛底盤距地面高度不同，有時就需調(diào)節(jié)靜電帶高度，頻繁的調(diào)節(jié)和惡劣的使用環(huán)境造成靜電帶加速老化。
類似的問題基本可以通過外觀檢查發(fā)現(xiàn)，特征是橡膠帶破損、斷裂，金屬絲暴露部分有氧化皮，靜電測試時測試正常，但有接觸不良、示值不穩(wěn)定的現(xiàn)象。這是由于橡膠帶在彎折部分曲率過大，在彎折段橡膠帶外側(cè)拉伸內(nèi)側(cè)壓縮，經(jīng)一段時間使用后，外側(cè)橡膠帶疲勞老化，形成裂紋并不斷擴(kuò)展，直到撕裂靜電帶導(dǎo)致金屬絲裸露。而裸露的金屬絲失去橡膠帶保護(hù)后，在行駛中的氣流沖擊和潮濕環(huán)境中加速氧化，影響導(dǎo)電性能。在日常使用過程中，操作人員應(yīng)根據(jù)罐車離地間隙和使用情況調(diào)節(jié)靜電帶高度，以距地面3～5cm為宜（此時應(yīng)保證金屬絲在橡膠帶端面外可見），并調(diào)節(jié)橡膠帶彎折部分，避免彎折部分曲率過大造成橡膠帶破損。
通過檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，優(yōu)質(zhì)的靜電帶，合理的安裝，正確的安裝位置加上良好的維護(hù)，靜電帶的使用壽命將超過3年，而不合理的安裝根本無法使靜電帶達(dá)到正常的使用效果。
4總結(jié)
雖然導(dǎo)靜電裝置特別是靜電帶只是移動式壓力容器中的一個小部件，但是其對罐車安全運(yùn)行的影響卻不容小覷。在導(dǎo)靜電裝置日常使用中，應(yīng)特別注意下
面幾個方面：
1)選擇正規(guī)廠商生產(chǎn)的合格靜電帶；
2)在正確位置安裝靜電帶，合理安裝靜電帶，確保靜電帶穩(wěn)固可靠；
3)日常維護(hù)注意保養(yǎng)靜電帶，及時調(diào)節(jié)拖地長度。
通過上述分析整理，希望能對導(dǎo)靜電裝置的檢驗(yàn)提供幫助，更多的，希望在日常設(shè)置、維護(hù)中，能夠規(guī)范操作，合理保養(yǎng)，確保導(dǎo)靜電裝置使用效果，延長使用壽命。
