移动式压力容器导静电装置设置探讨

朱明龙，金慕达

（浙江省特种设备检验研究院，浙江 杭州 310020）

移动式压力容器导静电装置设置探讨

朱明龙，金慕达

（浙江省特种设备检验研究院，浙江 杭州 310020）

通过对导静电装置相关技术标准的整理，结合相关计算和数据处理，以及日常检验过程中发现的案例，探讨导静电装置的装设和维护要求，确保装置可靠、有效。

导静电装置；标准要求；安装方法

0 引言

导静电装置，又称消除静电装置，是为了消除在装卸、运输过程中，容器内液体或气体与管壁的摩擦而产生的静电而设置的。在移动式压力容器使用过程中，会因为道路颠簸、转弯变速以及装卸作业时罐体内气体或液体与罐（管）壁的摩擦而产生静电，这些静电若不直接导出，在积聚时将产生高达数千伏甚至上万伏的危险电压，可能会产生静电火花，导致火灾事故。

移动式压力容器的导静电装置大致分为两种：一种是在车辆大梁上装设的静电拖地带，用于导出车辆行驶过程中罐体内介质相互摩擦或与罐（管）壁的摩擦产生的静电；另一种在罐箱、低温罐车或管束式集装箱上，在制造过程中安装的导静电接地板，或称导静电连接端子，使用中与车辆底盘连接后通过静电拖地带导出静电，或者在充装过程中与场地上的导静电接地线直接连接导出静电。

在实际检验过程中，发现导静电接地板由于在设计制造过程中就有考虑，一般效果较好，但是静电拖地带由于安装、使用等原因，常常不能发挥导静电作用，甚至有新出厂的罐车静电拖地带经检验不合格的。以下我们对导静电装置设置中产生的问题进行探讨并提出一些改进意见。

1 法规、标准要求

（1）TSG R0005-2011《移动式压力容器安全技术监察规程》9.10条：导静电装置：①装运易爆介质的除铁路罐车以外的移动式压力容器，必须装设可靠的导静电接地装置；②移动式压力容器在停车和装卸作业时，必须接地良好，严禁使用铁链、铁线等金属替代上述接地装置；③移动式压力容器罐体与接地导线末端之间的电阻值应当符合相应本规程引用标准的规定；附件C中第 C3.2（7）条充装易燃、易爆介质的罐式集装箱应当设置可靠的导静电连接端子。

（2）TSG R7001-2013《压力容器定期检验规则》附件A第二（八）条：罐体管路、阀门和车辆底盘之间的导静电导线连接是否牢固可靠，罐体管路阀门与导静电带接地端的电阻不应当超过10 Ω；连接罐体与地面设备的接地导线，截面积应当不小于5.5 mm2；导静电带必须安装并且接地可靠，严禁使用铁链；附件D中第D3.4条：存在以下缺陷（情况）时，不得继续使用：导静电装置安装错误、连接松动或者静电带接地端的电阻超过10 Ω、接地导体不正确。

（3）《液化气体汽车罐车安全监察规程》第七十一条：装运易燃、易爆介质的罐车，必须装设可靠的导静电接地装置，罐体管路、阀门和车辆底盘之间连接处的电阻不应超过10 mΩ。在停车和装卸作业时，必须接地良好。严禁使用铁链。装卸操作时，连接罐体和地面设备的接地导线，截面积应不小于5.5 mm2。

另外，通过对GB/T 19905《液化气体运输车》、JB/T 6897-2000《低温液体运输车》、JB/T 4781-2005《液化气体罐式集装箱》、JB/T 4783-2007《低温液体汽车罐车》、JB/T 4784-2007《低温液体罐式集装箱》等标准的整理、比较发现，移动式压力容器导静电装置的基本要求是：

（1）可靠的导静电接地装置，严禁使用铁链；

（2）罐体与接地导线末端间的电阻值不大于10 Ω（易燃介质低温罐车与低温液体罐式集装箱要求5 Ω）；

（3）接地导线截面积应不小于5.5 mm2；

（4）导静电带必须安装并且接地可靠。

2 分析计算

若把整个罐车看做一个电路，则管路系统R1、罐体R2、车辆底盘R4、静电带R5、管路系统与罐体之间电阻R12、各连接部分电阻分为螺栓连接电阻和金属本体电阻R24、R45构成一个串联电路，从阀门与接地导线末端测得的电阻R，即为

R车= R1+ R12+R2+ R24+ R4+ R45+ R5

同样的，对于罐箱和长管拖车、管束式集装箱，需增加罐体（气瓶）与框架之间的电阻R34及框架电阻R3。

R车= R1+ R12+ R2+ R23+ R3+ R34+ R4+ R45+ R5

由于移动式压力容器以铁（车架，框架）和钢（罐体）作为主要材料，故此处取铁的电阻率=9.78×10-8Ωm， 则应用电阻率公式-可得管路系统电阻_式中L1为接管长度，S1为接管截面积；

取常见气相管接管Φ32×3.5，长约500 mm，则接管两端电阻最大值为

一般罐车气相管与罐体接入点在罐体中部，长度约为罐体直径的一半（此处取1 000），可见：R1<<0.1 Ω。

罐体电阻式中L2为筒体总长，S2为筒体截面积；

取典型筒体Φ2 450×10×12 450（球形封头），则筒体两端电阻最大值约为

一般罐车或罐箱操作箱设置在罐体中部（或后部），与罐体与底盘的连接部分长度不超过罐体长度一半，所以R2<<0.1 Ω。

罐箱（取典型）框架电阻 ，式中L3'为框架连接支柱长度，S3'为框架连接支柱截面积（罐箱取下部4个支柱，上部的4个支柱因距离较远对电阻影响小）。

车辆底盘S4取车架最小截面积。

在安装过程中，一般在法兰之间要加跨接铜片或铜丝带，安装位置附近安装前要注意打磨除锈除油；对于壳体与行走机构分体、采用螺栓把合的，要注意增设导电连接，降低车辆整体电阻。一般槽车阀门与车架静电带安装处之间电阻在出厂时就已确定，且几乎均为0 Ω。

检验中也发现，R车实测值只存在于0～1 Ω之间或∞，造成车辆导静电检测不合格的主要原因是静电带或者静电带安装处电阻过大。

3 检验中发现的问题

在实际检验过程中，导静电检测的不合格主要是由于静电带安装不当造成的，下面就几个典型案例进行分析。

案例一：劣质的静电带。

检验发现在某液化气罐车静电带末端无铜丝，初步怀疑是由于静电带拖地过程中，铜芯被抽出。征得司机同意后，在末端往上10 cm处截开静电带，仍无铜丝，静电带内也无铜丝痕迹，最后在静电带上端剪开静电带，发现整根静电带内均无铜芯。

类似的，在检验过程中发现的劣质静电带，有接地导线截面积不足的，有用铝丝代替铜丝的，也有上述空心静电带的。这种劣质导静电带根本无法有效起到在车辆行驶过程中导出残余静电的作用，只是应付检查的门面工程。

案例二：不合理的安装。

在某日检验中，发现一台低温车检测导静电检测电阻测试不合格，实测静电带两端电阻测试合格，阀门处与车架上除去漆层位置测试电阻也测试合格，观察静电带安装紧固。拆下静电带后发现静电带紧固螺丝虽正确安装，但静电带搭铁未与车架连接。

类似的问题是静电带检测不合格的主要原因，有安装不到位造成的，也有安装不紧固在车辆行驶过程中松脱的。正确的安装方法应该是在安装前，将静电带安装位置及静电带搭铁用砂纸或锉刀去锈，除漆、除油污，将搭铁与车架紧密接触后上紧放松螺母，调节静电带拖地长度与配重块位置，确保运输过程中静电带与地面接触。

案例三：错误的安装位置。

一台低温挂车，一个月前检验导静电带合格，一个月后同样的检验又不合格。仔细观察静电带安装在后轮后方的大梁上，静电带螺丝安装紧固，未发现松脱。拆下后发现静电带搭铁位置有一层锈渍，影响了导电性能。

分析原因，车辆在行驶过程中，如遇雨天或湿滑路面，飞溅的水花将从箭头方向溅入导静电带安装位置并残留，在一段时间内，残留的液体形成一种化学电池效果，腐蚀潮湿的金属表面，最终导致导电性能下降。

静电带应安装在车尾大梁中部处，并将安装面选择在型钢背面。在尾梁中部和两侧处，易受车尾水花影响，避免影响静电带使用效果。

案例四：使用不当造成损坏。

某罐箱挂车，检验发现静电接触不良，观察发现由于车辆使用过程中，轻载和重载时车辆底盘距地面高度不同，有时就需调节静电带高度，频繁的调节和恶劣的使用环境造成静电带加速老化。

类似的问题基本可以通过外观检查发现，特征是橡胶带破损、断裂，金属丝暴露部分有氧化皮，静电测试时测试正常，但有接触不良、示值不稳定的现象。这是由于橡胶带在弯折部分曲率过大，在弯折段橡胶带外侧拉伸内侧压缩，经一段时间使用后，外侧橡胶带疲劳老化，形成裂纹并不断扩展，直到撕裂静电带导致金属丝裸露。而裸露的金属丝失去橡胶带保护后，在行驶中的气流冲击和潮湿环境中加速氧化，影响导电性能。在日常使用中，操作人员应根据罐车离地间隙和使用情况调节静电带高度，以距地面3～5 cm为宜（此时应保证金属丝在橡胶带端面外可见），并调节橡胶带弯折部分，避免弯折部分曲率过大造成橡胶带破损。

通过检验发现，优质的静电带，合理的安装，正确的安装位置加上良好的维护，静电带的使用寿命将超过3年，而不合理的安装根本无法使静电带达到正常的使用效果。

4 总结

虽然导静电装置特别是静电带只是移动式压力容器中的一个小部件，但是其对罐车安全运行的影响却不容小觑。在导静电装置日常使用中，应特别注意下面几个方面。

（1）选择正规厂商生产的合格静电带；

（2）在正确位置安装静电带，合理安装静电带，确保静电带稳固可靠；

（3）日常维护注意保养静电带，及时调节拖地长度。

通过上述分析整理，希望能对导静电装置的检验提供更多的帮助，希望在日常设置、维护中，能够规范操作，合理保养，确保导静电装置使用效果，延长使用寿命。

［1］ 压力容器定期检验规则. TSG R7001～2013.

［2］ 移动式压力容器安全技术监察规程. TSG R0005～2011

［3］ 槽罐车操作技术. 化学工业出版社.

［4］ 油罐车导静电拖地带防静电效果研究. 安全、健康和环境，2013，12.

［5］ 移动式压力容器安全附件的失效分析与预防. 河南科技，2010，21.

On mobile pressure vessel conducting electrostatic device settings

TH49

1009-797X （2015） 20-0065-03

A DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.20.011

朱明龙（1987-），男，职称：助理工程师，毕业于南昌航空大学，研究方向为移动式压力容器检验工作。

2015-09-15