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防爆区内的隐形火花:非防静电皮带传动泵的危害与整改全解析

防爆区内的隐形火花:非防静电皮带传动泵的危害与整改全解析在石油、化工、制药等爆炸性危险环境中,每一个潜在的点燃源都必须被

防爆区内的隐形火花:非防静电皮带传动泵的危害与整改全解析

在石油、化工、制药等爆炸性危险环境中,每一个潜在的点燃源都必须被严格管控。然而,一个常被忽视的危险点,便是防爆区内皮带传动泵所使用的普通皮带。这种常见的传动方式,如果未使用防静电皮带,就如同在雷区埋下了一颗隐形的炸弹。本文将深入剖析其危害、提出改正方案,并明确相关的法规依据。

一、 核心危害:静电放电是如何引燃爆炸的?

皮带传动泵在运行时,皮带与皮带轮之间会发生高速、持续的摩擦与脱离。这一过程会产生大量的静电荷。

1. 静电产生与积聚:

普通橡胶或三角带是优良的绝缘体。摩擦产生的静电荷无法迅速导走,会在皮带表面及金属皮带轮上不断积聚,产生极高的静电电压,可达数千甚至数万伏特。

2. 静电放电(ESD):

当积聚的静电荷能量达到一定程度,并且与周围接地导体(如设备机架、管道)的间隙缩小到临界点时,就会发生静电放电现象。

放电形式: 可能产生引燃性火花放电。这种电火花的能量虽然短暂,但完全有可能超过爆炸性气体或粉尘的最小点燃能量(MIE)。

3. 点燃爆炸性环境:

许多常见的可燃气体和蒸气(如氢气、乙炔、溶剂蒸气)的最小点燃能量极低,仅需0.019毫焦耳至0.25毫焦耳。皮带摩擦产生的静电火花能量足以轻松将其点燃,引发灾难性的火灾或爆炸事故。

危害总结: 在防爆区内使用非防静电皮带,相当于在设备内部人为地、持续地制造一个不受控的静电发生器,其产生的火花是符合标准的防爆电机和外壳都无法包容的外部点火源,风险极高。

二、 相关法规与标准(强制性与指导性)

对此问题,国家和行业标准有明确的规定。

本文引用的主要法规与标准:

GB 3836.15-2017 《爆炸性环境 第15部分:电气装置的设计、选型和安装》

第6.2条 明确规定:“在爆炸性环境中,应采取预防措施,避免由静电引起的危险。” 并进一步指出:“对于皮带传动,应使用导电或抗静电材料制成的皮带,且皮带轮和机架应接地。”

AQ 3009-2007 《危险场所电气防爆安全规范》

作为安全生产行业标准,它同样强调了在爆炸危险场所防止静电危害的必要性,要求对可能产生静电的设备、管道等采取可靠的接地措施。

GB 50257-2014 《电气装置安装工程 爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范》

虽未直接提及皮带,但其总则要求确保整个电气装置在危险环境中的安全,这自然包括了消除由传动部件产生的静电危害。

三、 改正方案:系统性的解决方案

整改工作必须系统化,不仅要更换皮带,更要确保整个传动系统的静电导除通路是完整、可靠的。

方案一:更换为防静电/导电皮带(根本措施)

技术要求:

必须采购符合标准的防静电皮带或导电性皮带。这类皮带通过在橡胶材料中添加碳黑、金属粉末等导电介质,使其表面电阻或体积电阻大幅降低。

通常要求其**表面电阻值不大于10⁹Ω**(即1 GΩ),优质的防静电皮带可达到10⁶Ω以下。

优点: 从源头上解决了静电积聚问题,是首选的、最彻底的整改方案。

方案二:建立完整可靠的静电接地路径(关键配套)

仅仅更换防静电皮带是不够的,必须为其提供一条泄放静电的通道。

措施:

皮带轮接地: 驱动轮和被动轮的轴承座必须通过金属支架或跨接线与泵体、电机壳体实现可靠的电气连接。

设备整体接地: 泵和电机作为一个整体,必须通过黄绿色接地导线与工厂的接地网可靠连接,接地电阻应符合规范要求(通常不大于4 4ΩΩ)。

检查连接点: 确保所有螺栓连接点无油漆、无锈蚀,接触良好,保证低电阻连接。

方案三:增设专用静电刷(辅助或备用方案)

在某些特殊情况下,可考虑安装防静电刷。

措施: 用金属刷子轻轻接触皮带(通常是背面)的非工作面,并将刷子可靠接地。

注意: 此方法为辅助措施,可能存在磨损、接触不良等问题,不能替代使用防静电皮带。

四、 整改流程与验证

风险评估与识别: 立即对防爆区内所有皮带传动设备进行排查,识别出使用普通皮带的泵。

制定整改计划: 计划停机时间,采购合格的防静电皮带和必要的接地材料。

施工与安装:

停机、断电、隔离、上锁。

更换皮带,并同步检查、清理和紧固所有相关接地连接点。

检验与验证:

外观检查: 确认皮带型号、规格正确,接地线路完整。

电阻测试(强烈建议): 使用绝缘电阻测试仪(兆欧表)或专用的表面电阻测试仪,测量新安装皮带的表面电阻,验证其是否符合防静电要求(<10⁹Ω)。

接地电阻测试: 测量设备整体接地电阻,确保符合标准。

文件化与培训: 将整改情况记录入设备档案,并对操作和维护人员进行培训,明确今后更换皮带时必须使用防静电型号。

结论

在防爆区内,“防爆”是一个系统工程,它涵盖了电气设备、机械设备以及所有可能产生点燃源的环节。使用非防静电皮带传动泵,是对这一系统安全的严重破坏。我们必须严格遵守 GB 3836.15 等标准的规定,通过 “更换防静电皮带 + 确保可靠接地” 的组合拳,彻底消除这一隐蔽而危险的静电点火源。安全无小事,细节决定成败,每一次规范的整改都是对生命和财产负责的体现。

结论

在防爆区内,“防爆”是一个系统工程,它涵盖了电气设备、机械设备以及所有可能产生点燃源的环节。使用非防静电皮带传动泵,是对这一系统安全的严重破坏。我们必须严格遵守 GB 3836.15 等标准的规定,通过 “更换防静电皮带 + 确保可靠接地” 的组合拳,彻底消除这一隐蔽而危险的静电点火源。安全无小事,细节决定成败,每一次规范的整改都是对生命和财产负责的体现。