火工品防静电防雷执行标准应对辨析

2024-01-17 15:24陈启鹏
中国标准化 2023年22期
关键词:火工品防静电防雷

摘 要:本文着重于火工品防静电防雷专业实施的技术标准引用研究,针对火工品的易燃、易爆、瞬时、破坏等特点,对其运用过程中由于外界刺激形成的电火花或自然雷击激发静电放电所产生危害现象进行分析。列举火工品防静电防雷相关执行标准在防护管理、场所设施设备、工作环境、防静电防雷工程、防静电防雷测试、防静电防雷检测中的实施应用。通过对防静电防雷执行标准应对辨析,保障火工品使用过程安全,并确保有相应的防护控制措施,降低风险,避免突发事件发生,向着人为所用目标发展。

关键词:火工品, 防静电, 防雷, 标准

DOI编码:10.3969/j.issn.1002-5944.2023.22.012

0 引 言

火工品,俗称火具,通常为装有火工制剂品,在有限的外界能量激发下,触动燃烧或者爆炸之后,释放出巨大的能量,发挥引燃、引爆以及特殊作用的制品或装置。如炸药、弹药、火箭。GB 51237-2017《火工品试验室工程技术规范》对火工品的定义为:受外界一定能量刺激,在预定时间、地点产生燃烧或爆炸的元器件及装置的统称。外界刺激为关键,分为人为和自然作用,这种作用又分为有所用和不为所用。其中,有所用,施加一定的操作控制达到相应目标期望值;另外不为所用如人为静电摩擦形成电火花或自然雷击极易引发燃烧或爆炸事故时有发生,军工或民用火工品,处于不同环境中都存在这种安全隐患。特别是当今科技发展使用电子控制火工品,如火箭、导弹、卫星发射,进行点火、引燃、引爆且人为价值利用成为常态,控制程度和必须考虑的意外要具有相应的应对措施。

火工品在现实社会环境中分为生产和运用过程。生产过程控制非常严格,形成了系统的安全生产标准化过程。实际使用比较宽泛复杂,人为能动意识比较强,安全隐患广泛存在;安全标准存在于日常生活中[1],火工品运用了安全标准,如对标准实施控制把握力度,不同的人群以及层次遵守执行程度不同,导致在静电、雷击或误操作下极易发生事故。进入二十一世纪二十年来新的历史发展阶段,科技创新引领火工品不断更新迭代发展,与火工品相关国家行业标准相继制定采用实施,但是实施执行标准意识辨析程度还比较薄弱,尚需形成相应的标准体系,对依据标准应对突发事件需进一步加强。本文重点就火工品运用过程发布实施的国家行业相关防静电防雷执行标准进行辨析。

1 防护管理

火工品的实际运用防护管理主要为使用条件、安全职责、措施、检查、危害防患,风险防控、事故发生处理等,进行火工品使用的工作环境应制定严格的安全管理标准,如何降低风险也都有相应要求。如静电防护:(1)应使用静电感度低的物品,远离火源、热源、电源,避免阳光直射,控制产生火花的条件,将场所危险降到最低;(2)减少物体间的摩擦,如果经摩擦静电荷积累达到临界点,会引起局部场强超过介质的击穿强度,形成火花放电;(3)提高环境相对湿度,减少物体间接触面积、分离速度和次数;(4)运用隔离、屏蔽、接地、搭接等静电防护加固技术,阻止静电放电能量耦合;(5)控制静电起电率,防止危险静电源的形成,有效增大电荷消散速率[2]。

防护管理执行的标准:GB/T 34312-2017《雷电灾害应急处置规范》规定了雷电灾害应急处置管理、原则和要求,GB/T 39587-2020《静电防护管理通用要求》适用于火工品易受静电放电影响的物料、产品、环境、环节静电防护管理工作,QX/T309-2017《防雷安全管理规范》规定了防雷安全管理的原则、要求和措施,QX/T 400-2017《防雷安全检查规程》对防雷安全检查的基本规定、检查内容程序、防雷安全隐患整改及处理等内容进行要求。

2 场所设施设备

火工品作为燃烧或爆炸物品使用于特定的环境中,其安全性、可靠性具有严格标准的范围界限技术条件。运用场所主要有爆炸物场地、实验室、发射场(井或中心库)、火工品库区(房)、电子火控测控中心等,具有特定许可、资质、范围、类型、等级、区域选择布置等要求[3]。在防静电防雷方面应建设满足运行要求的设施(建筑物),配置相应的控制仪器设备,并且配备各种防静电装备(用品)和设置接地系统(或等电位连接)、安装必要的防雷设备,场所应限制静电电位、限制通过接地线的电流具有确定边界和专门标记。

如GJB 2527-1995《弹药防静电要求》对场所静电接地、控制起电率、降低静电起电点位规定了防静电危害技术要求。GB 51237-2017《火工品试验室工程技术规范》对火工品试验室危险等级和试验间分类,试验仪器、设备的选择和配置,火工品试验室工程技术条件进行要求,其中第9章电气中的9.4防雷、9.5防静电有相应的规定。

3 工作环境

3.1 危险源辨识

从事火工品工作环境就要相應对危险品认识提出要求,首先要进行危险源辨识,GB 18218-2018《危险化学品重大危险源辨识》表1中给出的爆炸品临界量(t)的辨识[4]。从防静电防雷角度,实质上识别存在哪些安全隐患,如炸药原材料放置温湿度的控制、成品的热分解,机械撞击、摩擦静电的积累和放电,腐蚀性的危害,漏电短路产生的电火花,以及自然雷电雨状态下发生的雷击等。

3.2 火工品分类辨识

对火工品种类认识,应了解其特性标识。GB190-2009《危险货物包装标志》规定了爆炸物的标记图形、尺寸、颜色和使用方法,GB/T 17582-2011<《工业炸药分类和命名规则》规定了命名以反映产品的主要属性和用途为主,GJB 347A-2005《火工品分类和命名原则》给出了类别、型别代号。

3.3 进入工作区防护用品

当人体进入工作区,如所穿戴的衣帽鞋手套等为纤维物质,携带电子的身体与电子设备发生接触时,在操作、维护过程中由于摩擦作用会产生摩擦静电,所负载的电荷达到一定程度时候就会产生放电形成电火花现象,瞬间释放的电压或放电功率都很巨大,极有可能会击穿某些元器件。同时人体也会产生电感应,如果防护的措施不到位、就会使产生的电荷不断累积、电位不断升高,一旦形成放电环境就会产生能量诱发火灾或爆炸,因此必须配备相应的防静电防护用品才能进入工作区。

室外场地配备的防护用品:应符合GB 2811-2 019《头部防护 安全帽》的特殊型( T ) /防静电(A),GB 6095-2021《坠落防护 安全带》中5.5.3防静电性能的规定(适用于空中作业)等标准。

室内工作区配备的防护用品:GB 12014-2019《防护服装 防静电服》、GB/T 31421-2015《防静电工作帽》、GB/T 22845-2009《防静电手套》、GB21148-2020《足部防护 安全鞋 (防静电 A)》、GB/T 28895-2012《防护服装 抗油易去污防静电防护服》、GB/T 28409-2012《个体防护装备 足部防护鞋(靴)的选择、使用和维护指南》等标准。

3.4 遵守工作管理标准规章制度

进入工作区都具有严格管理措施规章制度以及操作规程,根据作业(测试)现场不同的工作环境制定相应的规范、标准、作业指导书、操作规程等实施运行,以组织文件形式下发,必须遵守执行。如:

(1)严禁穿化纤衣服、穿钉子鞋,不准带手机、带无线电设备、火种进入工作区,严格穿戴规定的防护用品;

(2)工作流程:入工作区前准备→登记→交接班→作业操作(单元测试)→监控→发现问题情况沟通交流通知汇报→填写记录→交班→出工作区;

( 3 ) 针对不同防静电工作区选择执行G J B30 07A-20 09《防静电工作区技术要求》不同范围标准。其中 1范围 d)有发射平台(包括移动式);4.6.4对于人体静电防护 凡进入EPA(防静电工作区)的人员必须穿防静电工作服(头戴防静电帽)、穿防静电鞋。根据是否接触ESDS产品正确地选用工作服,在进入EPA前穿戴防静电工作服和鞋(束),离开EPA后才允许更换工作服和鞋(束),工作服、鞋的使用应符合相关标准要求;

(4)按照GJB 1649-1993《电子产品防静电放电控制大纲》的要求,制定的GJB/Z 105-1998《电子产品防静电放电控制手册》,适用于静电放电敏感电子产品的静电防护控制;

(5)依据GB 12158-2006《防止静电事故通用导则》的标准,适用于存在静电引燃(爆)等静电危害场所的设计和管理,标准描述了静电放电与引燃,规定了静电防护措施、静电危害的安全界限及静电事故的分析和确定。

4 防静电防雷工程

防静电防雷是火工品工程建设重要组成部分,工程项目设计施工建设中都有相应标准要求。如WJ 2470-1997《小量火药、炸药及其制品危险性建筑设计安全规范》中的5.4.7防雷和防静电,规定了防雷等级,危险性建筑防静电要求直接接地电阻值应不大于100Ω,间接接地电阻值应不大于108Ω,危险场所应铺设防(导)静电地板和防(导)静电工作台面静电泄漏电阻值为:1.0×104和1.0×108Ω。

有电子控制的火工品工程设计按GB 50 611-2010 《电子工程防静电设计规范》进行。如5.0.4防静电工作区电源进线浪涌保护器的设置,应符合现行国家标准GB 50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的有关规定。6.0.5防静电接地宜选择联合接地方式。当选择单独接地方式时,接地电阻值不应大于10Ω,并应与防雷接地装置保持20m以上的间距。6.0.6防静电工作区中整个接地系统的设计应以防雷接地系统设计为基础。防雷接地系统设计应符合现行国家标准GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》、GB 50343-2012《建筑物电子信息系统防雷技术规范》的有关规定,特定行业、特定地面及设施的防雷接地尚应符合国家现行有关标准的规定。民用火工品工程设计按GB50089-2018《民用爆炸物品工程设计安全标准》进行,标准中12.7防雷和接地、12.8防静电有相应的规定。火工品防静电防雷工程施工与质量验收按GB50944-2013《防静电工程施工与质量验收规范》、GB 50601-2010《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》有关规定进行。

5 防静电防雷测试

火工品通常在实际应用时进行测试试验,检验产品的性能、功能或爆炸后产生的效果等。可分为实验室试验和场外环境试验。实验室试验按GB51237-2017《火工品试验室工程技术规范》的有关规定进行,如依据GJB 5309.14-2021(K)《火工品试验方法 第14部分 静电放电试验》的标准模拟人体静电放电环境,用相应仪器、设备或装置测量火工品对人体静电的感应度测试。场外环境试验相对比较复杂,不同的模拟试验方法都可能存在风险性、局限性和可靠性。如GB/T 3836.27-2019《爆炸性环境 第27部分:静电危害试验》相对于火工品控制的电气或非电气设备进行静电危害试验,GB/ T41089-2021《基于雷电临近预警的电子系统隔离防雷技术规范》对控制火工品的电子系统进行隔离防雷预警试验、效果评价。

火工品的测试主要特点为单次性、瞬时性、破坏性、复杂性和安全性。应考虑整体的连贯性,时常需要做大量的重复性试验,取得相关数据参数进行比对,从而达到所期望的效果,通常以各个单元测试进行。防静电首先要进行操作前的准备(包括个体装备防护),测试场所配备相应的静电释放装置,操作过程中按规定时间间隔释放静电荷,调节环境温湿度,选择相应的测量方法用静电测试仪进行测试,观察静电释放是否在进行火工品试验的标准合格限范围内[5]。其中静电感度测试仪符合GB/T 28262-2012 《火工品及药剂专用测试仪》的相应要求。

6 防静电防雷检测

火工品仓库是作为第一类防雷建(构)筑物进行保护的,GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》有明确规定,其防雷设施必须由有相关资质的第三方进行每半年一次的检测,其他存放火工品设施也有相应规定。所用仪器有防雷接地电阻、等电位、环路电阻、防雷原件、静电电位、绝缘电阻等测试仪;防雷主要检测项目:接闪器、引下线、接地装置、屏蔽、等电位、接地电子信息系统(机房)、低压配电系统浪涌保护器(SPD)等,第三方出具法定有资质的检测报告。如对某部队弹药仓库出具防雷装置质量检验检测报告,依据检测方法:GB/T 21431-2015《建筑物防雷装置检测技术规范》;检测项目:内外部防雷装置(接闪器、引下线、接地装置);本次报告构成:(A)防直击雷,(B)屏蔽、等电位和接地;综合评定:经检测以上所检项目符合GB 12158-2006《防止静电事故通用导则》、 GB/T 21431-2015《建筑物防雷装置检测技术规范》、GB 50057-2010《建筑物防雷设计规范》的规定。

檢测是检查测试进行验证的过程,验证其所测物对规定以及预期要求的符合性,或按方法方式试验所达到的目的性。如火工品的运用防静电防雷检测依据GB/T 32937-2016《爆炸和火灾危险场所防雷装置检测技术规范》,按GB/T 51374-2019《火炸药环境电气安装工程施工及验收规范》的标准6.7防雷、防静电与接地进行调试及验收,由电子控制的火工品检测参照SJ/T 10694-2022《电子产品制造与应用系统防静电测试方法》标准进行。

7 结 语

由于火工品具有即时点火、引燃、引爆的属性,瞬间就可以改变局部环境。静电放电作为日常生活存在的现象(雷电实质上就是放电现象),当与火工品发生作用时会构成安全隐患,形成反噬效应。通过对防静电防雷执行标准应对辨析,保障火工品使用过程中安全,就要有相应的防护控制措施。采用防雷接地装置,选用低静电感应材料,消除火工品静电摩擦,控制光热温度的变化,配备适用防护用品,加强学习培训,同时加深对标准执行力度的理解,以减少火工品负作用突发的危害。

参考文献

[1]陈晓辉.安全标准社会生产生活的保障[J].中国个体防护装备,2012(5):30-33.

[2]周小山,张建虎,王佳.浅谈火工品生产过程中的静电防护措施[J].科技风,2012(9):133.

[3]胡立双,张清爽,胡双启. 炸药 火工品安全[M].化学工业出版社,2022.

[4]马茂冬.火炸药行业危险源辨识标准研究[ J ] .安防技术,2018,6(1):1-6.

[5]李国新,程国元,焦清介.火工品实验与测试技术[M].北京:北京理工大学出版社,2007.

作者简介

陈启鹏,本科,研究方向为从事火工品防护测试工作及研究。

(责任编辑:袁文静)

猜你喜欢
火工品防静电防雷
一种抗静电抗爆塑料管道
电火工品储存安全评估模型与应用研究
静电防护技术在宇航电子产品电装过程中的防静电研究
一种具有防静电功能的透明釉及其瓷砖的制备方法
浅析火工品安全运输存储要求
浅谈计算机网络系统的防雷设计
高压送电线路防雷措施分析
防静电服有效性控制措施探讨
输电线路雷击跳闸分析和防雷措施
更正