5.6.1 靜 電 危 害 的 產 生 與 防 制
在LPG卸收、儲運及分裝作業過程中,極可能發生洩漏卻不易被發現。同時,因 LPG卸收及壓送使管線振動、車輪駛動與地面摩擦、未設滅燄器之排煙管排氣、灌裝 區地面上拖動鋼瓶或滾輪傳送、人員未著膠底鞋於地面走動或脫尼龍衣、等,致物質 間相互摩擦、傳導或感應而產生靜電引火源的情況。或因雷擊火花,使靜電起火爆炸
風險更大。LPG設施等導電體與大地間被空氣等絕緣介質隔絕,或配管與配管間被橡 膠墊片等隔絕,形同電容器般,遇有電壓,即可儲存電能。使相異極性的電荷經常在
不良導電體之LPG設施及電氣設備或人身上蓄積,LPG設施與大地兩者,分獲等量之
正電荷或負電荷,歷久終須釋放具有點燃周圍LPG的能量。因儲槽、鋼瓶、槽車、輸 氣管、灌裝機、泵浦及壓縮機、磅秤、輸送帶機、等人造聚合物的導體設備與元件具
高絕緣、高電阻特性,經長時蓄積大量靜電荷後,如使LPG設施與大地間、配管與配
管間均形成導電性通路,則儲存的電能就完全釋出,產生放電火花。其放電能量WH
為微焦耳( Milijoulse )與電容器的電容 C 為微微法拉( Micro-microfarads ),以及
電壓V 為10伏特( Volts )。三者之關係:靜電能量 WH = ½ CV2,必須大於周圍
LPG 的最小點火能量 0.25 微焦耳,亦即: WH > Wi (尚需考慮其電位差在 3000
Volts ,既在空氣中跳火放電電壓> 3,000v/m ),故安全的放電能量須小於LPG最小
點火能量的¼ 。對同一導電體而言,因其電容量為固定數值,故電荷蓄積越多,電壓 就越高,靜電能量就越大,而靜電放電跳火之間隙中成為可燃性氣體之點火源須於爆 炸範圍內。
5.6.2 靜 電 控 制 方 法
經由作業環境、作業程序及LPG特性之分析,來探討靜電危害成因,可增進對靜 電防護與危害辨識能力,進而研擬防制對策並測試其效果。靜電控制方法係將可能產 生靜電潛在危害之設備及操作,採取防靜電設計、抑制靜電產生和積聚等措施及安全 教育,納入防災對策中,以消除靜電危害因素,避免或減低靜電引燃、爆炸之風險。
1. 為免大量靜電產生和積累,對於 LPG 卸收、灌裝、儲存、運輸等相關設備,
應選用靜電絕緣體之材料製造,並進行防靜電處理,且對儲槽實行靜電接 地,提供能使靜電消散的通道。對管線間的凸緣以金屬跨接線接觸相連;泵 浦及儲槽間、儲槽與槽車間須以電導線相連,並以接地線實施接地,且隨時 檢查跨接線及接地線有無鬆脫。
2. LPG 卸收時,如能有效管制煙火、明火、靜電以及其他火源,則 LPG 在儲槽 外散佈致引燃的可能性便不高。其要領首重防範靜電發生與積聚,及設法使 靜電荷消失,如下:(1)槽車在卸收之前,輸氣管與槽車間須先接妥導線
「聯結」,以防在裝入LPG 或卸收完畢自槽車取出輸氣管時,輸氣管與氣槽 艙口間發生靜電火花。並在槽車輪胎上下灑水以有效移除輪胎上的靜電。
(2)「聯結」與「接地」裝妥並定期檢查是否連通導電良好。灌裝設備間以導
線聯結使散佈面大,局部靜電電壓不致過高。卸收LPG 須接地,接線夾須 維護良好。軟質連結電線在結頭處勿作絕緣包紮以便檢查。對用絕緣墊圈或 有嚴重腐蝕之LPG 管線接頭需加以連接。易彎曲之卸收軟管可用含金屬襯 裡電線連接之導管。(3)因儲槽有著火之可能性,故應規定在儲槽區限每 次一部槽車卸收作業,使火災時危險性最小,且易撲散。須注意勿超量卸收 使LPG 溢出。(4)發生火災,應即停止槽車卸收作業並設法滅火。火未撲 滅之前及輸氣管未取出以前勿將槽車駛離。
3. 藉由聯結(Bonding)與接地(Grounding)來排除靜電是最經濟有效的方 法,其中「聯結」是用電線將兩導體連結以消除電位差,而「接地」係架設一 電氣回路,使導體上的電荷以電流的型式,安全地流到大地,來消除導電 體與大地間的電位差,理想上使其為零。亦既將所有LPG 設施等導電性設 備,如儲槽、金屬配管、馬達、、等固定設備及灌裝鋼瓶之輸送帶、等旋轉體,
連接在一起並實施靜電接地。同時,電力系統、避雷系統等電機設備和槽車
(橡膠輪胎)、等移動設備亦均須接地,並保持接地電阻值為10Ω(美國石 油協會(American Petroleum Institute 簡稱 API)認為,接地電阻最好能達 5 ohm 以下,絕對須<25 ohm),使導體上的電荷迅速向大地散逸,其靜電排 除速度可相當於產生速度,以防電荷積聚夠量而跳火(放電)引燃。
4. 聯結及接地裝置之導線須具能隨時使導體放電之有效性、適當性與一定強度,
宜採用AWG8#或10#或更粗的電線。並定期維護及檢查導電的連續性。接地 系統是否有效?用檢電器(Electroc - eope)粗略估測,或用靜電電壓計
(Static Voltmeter)測出,整個系統用電阻表(Ohmmeter)測定。
5. 應對作業員實施教育訓練,使儘量採取防靜電放電火花之作法。穿著棉質服 及導電鞋,在卸收LPG 時,注意流體填充或排放速度應緩慢,開始卸收的 線速率(Linear Flow Velocity)須<1 m/sec,其後加速亦應<7 m/sec。流速>1
m/sec時,應選用具導電性的輸送管線及採取全部充滿流體或防空氣進入措施。