在講這個問題之前，我們需要先了解一下管道的靜電接地，只有先讀懂了管道的靜電接地，才能了解為什么有的管道法蘭需要跨接，有的管道法蘭不需要跨接。
管道為什么需要靜電接地？
這個問題我簡述一下，主要原因是管道內的物料會積聚電荷，當電荷積聚到一定程度時，會擊穿兩個導體之間的空氣而產生火花，如果此時環境中存在易燃易爆氣體的話，就會點燃可燃氣體，發生爆燃現象。為了阻止爆燃就需要把管道積聚的電荷及時地引流到大地中，這就是管道靜電接地的本質原因。當然具體的放電量的大小、可燃氣體的點燃能量、擊穿電勢的大小等等，不再贅述，可參考具體的技術標準。
通過上段內容的描述，很顯然并不是所有管道都必須進行靜電接地的。
哪些管道必須靜電接地？
由于靜電接地的標準規范實在太多，一一列舉過于麻煩，我就直接先寫條款內容，然后注明標準規范。具體哪一條款，私下里自己查吧。
以下管道需要靜電接地：
1、爆炸、火災危險場所內可能產生靜電危險的設備和管道，均應采取靜電接地措施；
2、可燃氣體、液化烴、可燃液體、可燃固體的管道在下列部位應設靜電接地設施：a)進出裝置或設施處；b)爆炸危險場所的邊界；c)管道泵及泵入口永久過濾器、緩沖器等；
3、可燃液體、液化烴的裝卸棧臺和碼頭的管道，均應做電氣連接并接地；
4、地上或非充沙管溝敷設的工藝管道的始端、末端、分支處以及直線段每隔200m~300m處，應設置防靜電接地裝置；
5、埋地金屬管道可不做防靜電接地；
6、管道在進出裝置區及生產廠房處、有爆炸危險的分解處、分支處應做防靜電接地，長距離無分支管道應每隔200m~300m接地一次；
7、輸送易燃易爆液體和氣體的管道和各種閥門；
8、生產、輸送可燃粉塵的設備和管線；
9、輸送液體石油產品的管路系統的所有金屬件，包括護套的金屬包覆層應接地，對于金屬管路中間的非導體管路段，兩端的金屬管應分別與接地干線相連。非導體管路段上的金屬件應跨接、接地。
上述九項規定分別出自GB50160-2018《石油化工企業設計防火標準》、GB50074-2014《石油庫設計規范》、SY/T0060-2017《油氣田防靜電接地設計規范》、SH/T3097-2017《石油化工靜電接地設計規范》、GB《13348-2009 液體石油產品靜電安全規程》。
在上面列出的共九項的內容中，如果存在以下情況的話，可以不用再做專門的靜電接地：
1、當金屬導體已與防雷、電氣保護、防雜散電流、電磁屏蔽等的接地系統有電氣連接時；
2、金屬管道本身已作陰極保護時；
3、當金屬導體之間有緊急的機械連接，并在任何情況下金屬接觸面間有足夠的靜電導通性時。
上述三項規定分別出自HG/T20546-2009《化工裝置設備布置設計規定》、SH/T3097-2017《石油化工靜電接地設計規范》、HG/T20675-1990《化工企業靜電接地設計規程》。
上面具體講完了管道靜電接地的范圍和豁免條件，接下來我們進入第二階段。
靜電接地的技術要求，即管道靜電接地該怎么做才是合格的？
讓我們再次回到本質安全上來，靜電接地的主要目的就是把管道積聚的電荷及時地導入大地，電荷的移動就是我們常說的電流，那么靜電接地自然希望電流越大就越好，換句話說，靜電接地的電阻越小越好，那么具體電阻值達到多少算合格呢？
我們先來看看標準是怎么規定的：
1、靜電導體與大地間的總泄露電阻值在通常情況下應不大于1MΩ。專設的靜電接地體的接地電阻值不宜大于100Ω；
2、金屬管道的電阻如果大于1MΩ，需要通過接頭特殊接地連接；
3、防靜電接地的接地電阻，不宜大于100Ω；
4、靜電接地系統的靜電接地電阻值通常情況下不應大于1MΩ。每組專設的靜電接地體的對地電阻值不宜大于100Ω；
5、靜電接地系統的靜電接地電阻值不應大于1MΩ。專設的靜電接地體的對地電阻值不應大于100Ω。
上述五項規定分別出自GB13348-2009《液體石油產品靜電安全規程》、GB/T3836.26-2019《爆炸性環境 第26部分：靜電危害 指南》、GB50074-2014《石油庫設計規范》、SY/T0060-2017《油氣田防靜電接地設計規范》、SH/T 3097-2017《石油化工靜電接地設計規范》、SY/T 7385-2017《防靜電安全技術規范》、HG/T20675-1990《化工企業靜電接地設計規程》。
通過剛剛上面的那段文字，大家可以看出國內的靜電標準規范是多么的豐富多彩，雖然都是重復性的條款，但好歹沒有沖突矛盾的地方。大家看了可能會問1MΩ和100Ω是怎么定的呢？是不是又是哪位專家拍腦袋定出來的呢？這次我可以負責任的跟大家說，這個還真不是拍腦袋定出來的，確確實實是計算出來的，具體怎么算出來的，我就不再細講了，感興趣的儀表同行可以查閱防爆界的標準圣書IEC60079標準系列第32篇。
金屬管道法蘭什么時候需要靜電跨接？靜電跨接的合格標準是什么？
從本質原因上來講，管道法蘭之所以需要靜電跨接，是因為管道法蘭有可能會成為一個靜電積聚點，換句話說，管道法蘭可能存在絕緣的情況。那么管道法蘭在什么情況下會絕緣呢？
遺憾的是，這個問題國內標準沒有提及，這就導致很多企業在執行標準時內心里其實是充滿疑惑的，口服心不服，自然整改的意愿也就大大降低了。其實這個法蘭絕緣問題呢，我查閱了國外標準規范后，才弄清楚了，話說回來也是一個歷史遺留問題，國外的標準資料是這么說的：在金屬管道上所有接頭一般不需要采用等電位連接件(靜電跨接)，只有因為設計原因，沒有金屬與金屬接觸時，才宜使用。當采用絕緣墊片及在管道外部刷漆而使螺栓不能與管道由可靠的電氣接觸時，才可能出現這種情況。
上述字體出自《IEC TS 60079-32-1-2013 Explosive atmospheres - Part 32-1: Electrostatic hazards - Guidance》，他的意思就是如果出于設計原因，管道中間某部分需要絕緣的話，這個必須靜電跨接了。另外當管道法蘭采用絕緣墊片且由于管道刷漆使螺栓不能與管道有可靠的電氣接觸時，當同時滿足這兩個條件時，才需要靜電跨接。
那么我們國內的現狀又是什么樣呢？
由于歷史的原因，上了年紀的很多金屬管道采用了橡膠或石棉類絕緣墊片且管道法蘭一般也都做了防腐，這樣的話，的確需要進行靜電跨接。但是現在的墊片大部分都是采用了金屬纏繞墊，另外管道法蘭即使做了防腐的話，與螺栓接觸的法蘭面防腐層實際上也會被破壞掉了，且在具體的工程實踐上，法蘭也很少做防腐的，都在裸露在外呈現出銹跡斑斑的褐色，所以這兩方面的因素基本上能保證法蘭之間的連接出現絕緣的可能性大大降低了。所以我的個人理解就是：如果我們能明確地判斷該管道法蘭不可能出現絕緣的話，比如采用了金屬墊片，法蘭未做防腐，采用金屬螺栓等，那么完全可以不用再做靜電跨接。
國內的標準中對于法蘭靜電跨接的標準條件是怎么規定的呢？又是怎么來判斷靜電跨接的合格標準呢？
我們先來看一下標準都是怎么規定的：
1、設計有靜電接地要求的管道，當沒對法蘭接頭、螺紋接頭或其他接頭間電阻值大于0.03Ω時，應設導線跨接；
2、靜電接地安裝完畢后，應進行測試，電阻值超過規定時應進行調整；
3、當每對法蘭或螺紋接頭間電阻值大于0.03Ω時，應有導線跨接，并應符合國家標準SH3097和設計文件的有關規定；
4、對金屬管路中間的非導體管路段，除需做屏蔽保護外，非導體管路段上的金屬件應跨接、接地；
5、靜電接地安裝完畢后，應進行測試，電阻值超過規定時應進行檢查與調整，并應填寫《管道靜電接地測試記錄》；
6、在爆炸危險區域內的工藝管道，其金屬法蘭連接處應跨接，當少于5根螺栓連接時，在非腐蝕環境下可不跨接；
7、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻大于0.03Ω時，連接處應用金屬線跨接。當不少于5根螺栓連接時，在非腐蝕環境下可不跨接。
8、當金屬法蘭采用金屬螺栓或卡子固定時，一般可不必另裝靜電跨接線，但應保證至少有兩個螺栓或卡子間具有良好的導電接觸面；
9、輸油輸氣管道的法蘭連接處，當少于5個螺栓連接時應跨接；
10、當金屬法蘭采用金屬螺栓或卡子固定時，一般可不必另裝靜電跨接線，在腐蝕條件下，應保證至少有兩個螺栓或卡子間的接觸面，在安裝前去銹和除油污，以及在安裝時加防松螺母。
上述10項規定分別出自GB/T20801.4-2020《壓力管道規范 工業管道 第4部分：制作與安裝》、SH3501-2011《石油化工有毒、可燃介質鋼制管道工程施工及驗收規范》、GB13348-2009《液體石油產品靜電安全規程》、GB50235-2010《工業金屬管道工程施工規范》、GB50074-2014《石油庫設計規范》、SY/T0060-2017《油氣田防靜電接地設計規范》、SH/T3097-2017《石油化工靜電接地設計規范》、HG/T20675-1990《化工企業靜電接地設計規程》。
看了上面的10項標準條款，大家第一時間是不是感到頭皮發麻，靜電標準的混亂在這里體現的淋漓盡致，重復還在其次，關鍵還有互相矛盾的地方，這就讓企業和專家們不知所從了。
在這里我的意見就是抓本質安全，從技術層面上來落實本質安全，而不是從標準層面上去追求形式安全。
這是所有包括專家、企業、政府等部門需要共同反思的地方。以前我總感覺老標準都過時了，基本上都采用新標準了，但是在這篇文章里，我感受到了老標準的科學務實的態度，我把上述10項內容分別標記了藍色和橘色，對于藍色內容我還是保留自己的看法，不敢茍同，對于橘色內容，尤其是最后一項，這個條款出自1990年發布的《化工企業靜電接地設計規程》，而且編制組還專門附帶繪制了靜電接地圖集(CD90B4-88)，在這里我看到了80年代老專家們科學務實的嚴謹作風，現在的新標準很少能寫的這么具體了。
管道法蘭的靜電跨接
對于管道法蘭的靜電跨接，我的建議是摒棄形式安全，保證本質安全，具體做法如下，僅供參考：
1、金屬管道法蘭+金屬墊片+金屬螺栓+非腐蝕環境-不需要靜電跨接；
2、金屬管道法蘭+金屬墊片+金屬螺栓+腐蝕環境(螺栓大于4根)-不需要靜電跨接；
3、金屬管道法蘭+金屬墊片+金屬螺栓+腐蝕環境(螺栓少于4根)-靜電跨接；
4、金屬管道法蘭+非金屬墊片+金屬螺栓+非腐蝕環境(螺栓大于4根)-不需要靜電跨接；
5、金屬管道法蘭+非金屬墊片+金屬螺栓+腐蝕環境-靜電跨接。
關于靜電跨線用什么樣的連接線，我的回答只有一句話：“截面積大于等于6mm2的銅芯線或軟銅編織線都可以！都可以！都可以！重要的事情說三遍！”
作者：閆長嶺(青島麗東化工有限公司高級工程師)
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