Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY 1651—2013
防止静电、雷电和杂散电流引燃技术导则
Protection against ignitions arising out of static, lightning and stray currents
(API RP 2003 : 2008, IDT)
2013—07—23发布
2013－10－01实施
中国石油天然气集团公司 发布 Q/SY 1651—2013
目 次
1
前言· 范围 2 规范性引用文件术语和定义静电危害 4.1 概述
1
3
4
汽车罐车的装卸作业
4.2 4.3 铁路罐车的装卸作业
18 20 22 26 .34 34 34 34 ....34 ·37 .·37
4.4 海上作业 4.5 储罐· 4.6 其他静电危害 5雷电 5.1 概述 5.2 直击雷 5.3 感应雷 5.4 特殊设备的雷电防护 5.5 直击雷的防护杂散电流
6
6.1 概述 6.2来源和限制 6.3 杂散电流的防护附录A（资料性附录） 静电的基本原理附录B (资料性附录) 静电的测量附录C (资料性附录) 直击雷防护系统参考文献.
37
....37 ·37
41
5
54
.... Q/SY 1651—2013
前言
本标准等同采用了美国石油协会APIRP2003《防止静电、雷电和杂散电流引燃技术导则》 (2008年，英文版）。
本标准按照GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》与GB/T 20000.2一2009《标准化工作指南第2部分：采用国际标准》给出的规则起草。
本标准做编辑性修改如下：
对英制数据按国际单位制进行转换，并删除了英制数据；删除封面与目次之间的内容；删除APIRP2003：2008目次中图1a、图1b、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、 图9、图10、图11、图12、图A.1、图A.2、图A.3、图A.4、图A.5、图A.6； -删除目次中表1a、表1b、表2、表A.1、表B.1、表G.1；删除APIRP2003：2008附录D； -删除APIRP2003：2008附录E之后的内容； -APIRP2003：2008中附录E改为参考文献；一增加前言。 本标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会健康安全环保专业标准化技术委员会提出并归本标准起草单位：中国石油安全环保技术研究院、中国石油长庆油田分公司、中国石油大连石化
口。
分公司、中国石油辽宁销售分公司。
本标准主要起草人：吴秀敏、娄仁杰、韩兆辉、王丽红、何明俊、朱国君、宋伟、刘攀、戴丽平、赵跃凯、朱颖、于海波、王红英、李斌、付强。
II Q/SY 1651—2013
防止静电、雷电和杂散电流引燃技术导则
1 范围
本标准介绍了当前石油工业预防静电、雷电和杂散电流引燃烃类的相关知识和技术，这些知识是建立在科学研究和实践经验的基础上。
本标准适用于处理易燃及可燃液体和气体的作业。采用这些作法应能改善现有装置和操作程序的安全措施与评估。
本标准不适用于以下情况： a）存在静电放电的可能，但易燃蒸气已被排除或惰化。 b）在密闭系统中进行装卸作业，且系统中的氧含量低于燃烧所需的最低浓度。 c）油气浓度高于可燃气体爆炸上限（简称“UEL"）。 本标准不适用于固体装卸过程中的静电危害（参见参考文献【4]、[5］和【15]），也不适用于交
通车辆的加油（卡车或客车）作业。 2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
API/ANSI Std 2015石油储罐的安全进人和清洗作业 API/ANSI RP2016进入和清洗石油储罐作业的指导原则和操作规程 API/EIRP1540航空加油设备的设计、建造、操作和维护保养作业 APIRP2219石油输送真空油槽车的安全操作 APIStd650：2007焊接成形的钢制储油罐 ASTMD323石油产品蒸气压力的标准测试方法（雷德法） ASTM D4308采用精密仪表测试液态烃类电导率的标准方法 NFPA30A 易燃和可燃液体规范（2008年版） NFPA70国家电气规范（2008年版） NFPA 69防爆系统标准 NFPA77对静电操作规程建议（2007年版） NFPA780雷电防护系统安装标准（2008年版） OCIMF ISGOTT油轮和油码头的国际安全指南（2006年第5版） OSHA29CFR1910.132（d）个人防护装备标准 OSHA29CFR1910.146受限空间作业许可 OSHA29CFR 1910.1200危害沟通标准
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
1 Q/SY 1651—2013 3.1
电弧 arc 电弧是指在流通大电流的两点瞬间分开时发生的低电位大电流的放电。理论上，静电放电是火花
放电，而不是电弧。 3.2
跨接bonding 跨接是两个导体间提供的电气连接，以消除它们之间的电位差（见图A.5）。可以采用小尺寸的
导线在长距离上释放静电荷产生的小电流。为确保跨接导线的物理性能或机械强度，应使用具有一定强度的导线，需要测定导线尺寸。粗导线一般具有较低电阻。用一根导线将两个或多个导体连在一起使它们处于相同电位。
注：阻值为1MQ（10°Q）的跨接电阻，也可以用于静电消散。但杂散电流防护、雷电防护和其他电气系统的跨
接电阻不能超过30mQ。
3.3
密闭连接closed connection 密闭连接是指在物料输送前闭合连接管并在物料输送后断开连接管的连接（如油罐车的底部灌
装)。 3.4
可燃液体 combustible liquid 可燃液体是指闪点高于或等于38℃的液体。
3.5
电导率（α）conductivity（α）电导率（α）是物质传导静电荷的能力，通常以皮西门子每米（pS/m）或C.U来表示。石油产
品的电导率是以油品输送温度为基准，实验室温度下测量的电导率应换算成油品输送温度下的电导率 (见附录B.6)。
高电导率一 电导率大于50pS/m（C.U）；低电导率——电导率低于50pS/m，但不低于2pS/m（C.U）；超低电导率—— 一输送温度下的测量电导率不大于2pS/m（C.U)。 电导率单位conductivity unit (C.U) 个电导率单位等于1pS/m，其中1pS/m=1×10-12S/m=1×10-12Q-m-l。 易燃液体 flammable liquid 易燃液体是闪点低于38℃，且雷德蒸气压力（RVP）不超过276kPa（绝对压力）的液体，接地grounding 接地是为确保物体的对地电位为零，将一个或多个导体与大地连接起来的过程。烃类输送过程
3.6
3.7
3.8
的接地是在燃料处理系统与大地之间保持电气连续性，以确保燃料处理系统处于零电位（见图A.6)。 阻值为1MQ的电阻足以静电消散。电气系统和雷电防护所需接地电阻的阻值要小得多。 3.9
危害 hazard 危害是指能造成潜在伤害的情况或固有的化学、物理特性（易燃性、缺氧环境、毒性、腐蚀性
所存储的电能、化学能或机械能)。
2 Q/SY 1651-2013
3.10
高蒸气压产品highvapourpressure products 高蒸气压产品是雷德蒸气压力（38℃）高于31kPa（绝对压力）的液体。航空汽油和车用汽油以
及高蒸气压力的石脑油均属于高蒸气压产品。 3.11
中蒸气压产品 intermediate vapour pressure product 中蒸气压产品是雷德蒸气压力（38℃）低于31kPa（绝对压力），且闭口闪点低于38℃的易燃液
体。中蒸气压液体可在操作环境温度下形成易燃蒸气。商用航空燃料（喷汽机B型）、军用航空汽轮机燃料（JP-4型、TF-4型）以及二甲苯、苯和甲苯等溶剂均属于中蒸气压产品。 3.12
低蒸气压产品 low vapour pressure product 低蒸气压产品是闭口闪点高于38℃的液体。取暖用油、煤油、柴油机燃料、商用航空汽车透平
机燃料（喷汽机A型）和“安全溶剂”等均属于低蒸气压产品。 3.13
雷德蒸气压力Reid vapour pressure（RVP) 雷德蒸气压力是密闭容器内石油产品在38℃时的蒸气压力。
3.14
缓和时间 relaxation time constant 缓和时间是带电体上的电荷（或电位）消散（或下降）至其初始值的1/e（约37%）时所需要的
时间。烃类液体的缓和时间一般可由公式（1）得出：
T =18/ a
.. (1)
式中：
缓和时间，S； -液体的电导率，pS/m。
Q
例：电导率为6pS/m的油品缓和时间是3s。普拉特（Prat）指出：一个电荷可在3倍缓和时间内被“实际消散”，
可在5倍缓和时间内被完全消散。缓和时间是为实现应用而计算得出的。 弛张时间residence time 弛张时间是液体在接地的导体输送系统中的停留时间，该时间从电荷产生时算起，到液体输出
3.15
时结束（例如，从油泵的出口、在线过滤器或微孔过滤器到铁路罐车、储罐、海运船舶等的人口前)。 弛张时间由系统的构造和运行工艺参数决定。 3.16
风险risk 风险是暴露于可导致损害的危害、危险环境或危险情况下的可能性和后果。
3.17
风险评估 risk assessment 风险评估是对特定危害暴露事件或场合下发生的可能性和后果的定性或定量的分析、评估。
3.18
基于风险的分析 f risk based analysis 基于危险的分析是基于风险评估的一种潜在需求检查。
3.19
火花 spark
3 Q/SY 1651—2013
具有不同电位的两个导体将空气或其他绝缘物质突然击穿时的短时间放电，并伴随的瞬间闪光，也称作电火花、火花放电或打火花。 3.20
喷溅灌装splashfilling 喷溅灌装是燃料自由下落或高速冲击罐壁、罐底、液体的表面时，在储罐或容器内部产生小油滴
漂浮在油气空间的一种灌装操作。 3.21
防溅导板spraydeflector 防溅导板是进油管出口上方的一块金属板，它可防止油品上溅且能最大限度地减少带电油雾的
产生。 3.22
静电积蓄体 static accumulator 本标准中，静电积蓄体特指电导率低于50pS/m的液体防静电添加剂static dissipater additives （SDA）防静电添加剂是通过增加油品电导率以改善低黏性流体静电消散（释放）能力的少量添加物，也
3.23
称为“电导率改善剂”。 3.24
分装split loading 分装是将不同的油品盛装在同一车辆的各个隔舱中。
3.25
摊装 spread loading 在需要减轻码头流量控制不足时，用一条管道从岸上向船舶的几个油舱进行灌装的操作。该操作
的目的是控制每个油舱人口处的最大流速不超过1m/s。 3.26
换装switch loading 换装是将低电导率、低蒸气压产品装人以前装有高蒸气压产品或中蒸气压产品（如汽油或溶剂)
的固定或移动式储罐、槽车的操作。换装能导致容器内形成易燃蒸气一空气混合物。 3.27
验证verify 验证是通过测试、分析、测量或观察等程序，确认一个数值或状态的准确性，以证明所使用信息
的正确性。 3.28
静置时间waiting period 静置时间是产品输送至存储容器或运输容器（即储罐、汽车罐车和铁路罐车）后，到采样或检尺
作业开始前所需等待的时间。 4静电危害 4.1概述
静电产生、积聚、消散的过程会产生静电危害。有关静电基本原理参见附录A。静电火花是一个重要的点火源。静电荷成为点火源必须具备以下4个条件： 4 Q/SY 1651-2013
a）有静电荷的产生（见4.1.1)。 b）存在能产生引燃火花的静电积聚（见4.1.2)。 c）存在火花间隙（见4.1.3)。 d）火花间隙中存在可燃蒸气一空气混合物（见4.1.4)。 通过控制静电荷的产生、积聚，或者在可能发生静电放电的场所消除易燃混合物，就可以消除静
电火花产生的引燃危害。在静电场较高的区域消除火花激发体，也可以降低引燃风险性（见4.1.3.4)。 4.1.1电荷的产生
油品的流动可在油品内部产生静电，本标准参考了防止石油操作静电危害的规程，其中包括各种不同类型石油产品的储运问题。
物体运动时能产生静电，相互紧密接触的两个表面在分开或被剥离过程能产生静电，也称为摩擦起电。当两个不同材质的物体相互紧密接触时，通常会发生自由电子转移。如果其中一种物体或两种物体都是不良导体，突然分离会将多余的电子留在其中一个物体上，另一个物体就会失去电子。如果两个物体与环境绝缘，它们就会积聚等量的相反电荷。带有多余电子的物体带负电，而失去电子的物体带正电。带电体之间的电位差很容易就达到几千伏。分离或摩擦能产生静电的常见例子如下：
a）液体或气体与软管、喷嘴、旋塞或注口之间的分离。 b）液体、气体或固体颗粒等相对于其他物体运动时，如液体的流动、混合、灌注、泵送、过滤
搅拌或液体输送中的其他操作。 c）不同液体（如液态烃夹带的水或气体）间的流接触。 d）含有固体颗粒（如灰尘、铁锈等）的空气、气体、蒸气或液滴，从管道或喷嘴中排放出来。
二氧化碳灭火器的喷射、喷涂作业、蒸气吹扫作业和固体气动输送等。 e）不导电的传动带或传送带与辊轮或皮带轮间的分离。
4.1.2 2电荷积聚和缓和
静电荷从带电体上不断消散，这种电荷的消散是在电荷产生开始时即开始进行，并在静电荷产生停止后持续进行。当静电荷的产生速度高于消散速度时，就会发生静电的积聚。电荷在液体中消散的能力由以下因素决定：
a）油品的电导率。 b）容器的导电能力。 c）容器向大地消散电荷的能力。 接地导电容器中的液体电荷消散能力由液体电导率决定。电导率越高，电荷的消散速度就越快。
接地导电容器盛装电导率大于50pS/m的液体时，通常不能发生静电积聚。电导率大于50pS/m时，电荷的消散速度与产生速度趋于一致。表A.1列出了石油加工操作中一些典型液体的电导率。
液体电导率大于1pS/m时，电荷消散遵循与缓和时间成正比的指数式衰减规律。电导率较低的液体其电荷消散呈现抛物线衰减曲线，按抛物线衰减曲线的消散时间比按指数衰减曲线的消散时间短。 附录A.5对此作了更详细的说明。
如果灌装容器的导电性较低（非导电性，例如塑料桶），或导电的容器接地不良时，不论液体电导率大小如何，都会产生电荷积聚，如放在塑料垫上的金属（导电性）容器。跨接和接地的相关指南见4.2.2。 4.1.3静电放电机理
随着静电荷的积聚，电场和电位不断增加。当电场超过空气的绝缘击穿场强时，就会发生静电放
5