油氣管道四孔法蘭間金屬墊跨接防靜電線論述

張延堂

（中國石油西部管道新疆輸油氣分公司，新疆烏魯木齊 830000）

0 引言

石油天然氣管道與管道之間的連接，常常用到法蘭連接，四孔螺栓法蘭連接經常用于小口徑的石油天然氣管道。但是石油天然氣管道屬于危險爆炸環境，對靜電要求比較嚴格。有些規范規定，輸油（氣）管道的法蘭連接處應跨接防靜電線，當不少于5根螺栓連接時在非腐蝕環境下可不跨接。也有一些規范規定，有靜電接地要求的管道，當每對法蘭或螺紋接頭間電阻值大于0.03時，應有導線跨接。由于石油天然氣管道屬于高危爆炸環境，所以安全檢查次數也比一般企業多。安全檢查時，經常有人根據規范，提出四孔法蘭應跨接防靜電線的要求，無論法蘭與法蘭之間是否是金屬導電墊片還是橡膠絕緣墊片，都提出整改意見。大家對用金屬墊片的四孔法蘭之間是否需要跨接防靜電線，也存在爭議。下面采用直流雙臂電橋直接測量其間的電阻值，對這一問題進行分析。

1 四孔法蘭跨接線概述

四孔螺栓法蘭連接經常用于小口徑的石油天然氣管道，但是幾乎在每年的安全檢查中，都有因為四孔法蘭沒有跨接防靜電線、不符合安全要求的問題，要求進行安全整改。油氣管道用到的法蘭墊片形式主要有兩種：一種是金屬八角墊，另一種是金屬纏繞墊。這兩種金屬墊片的導電性能不可置疑，不過墊片與法蘭接觸面積也比跨接一根導線的接觸面積大。有人認為，這種做法存在安全隱患，需要整改，也有人則認為沒有必要進行整改。至于如何整改、用多大直徑導線跨接、整改后合格的標準等問題，也找不到相關規范。目前油氣站場四孔法現在蘭容易跨接的位置都已經跨接了。由于沒有規范、標準，所以現在站場四孔法蘭跨接形式多樣，線徑也不一，也不美觀，也有好多油氣站場高空四孔法蘭還沒有跨接防靜電線。因此，關于金屬墊片四孔法蘭跨接線是否整改的問題，值得探討。

2 管道防靜電線跨接規范

（1）《壓力管道規范—工業管道第4 部分 制作與安裝》（GB/T 20801.4—2006）第10.12.1 條，有靜電接地要求的管道，各段間應導電良好。每對法蘭或螺紋接頭間電阻值大于0.03時，應設導線跨接。

（2）《工業金屬管道工程施工規范》（GB 50235—2010）第7.13.1 條，設計有靜電接地要求的管道，當每對法蘭或其他接頭間電阻值超過0.03時，應設導線跨接。

（3）《石油化工金屬管道工程施工質量驗收規范》（GB 50517—2010）第8.9.1 條，有靜電接地要求的管道，當每對法蘭或螺紋接頭間電阻值大于0.03時，應有導線跨接。

（4）《石油化工劇毒、可燃介質管道工程施工及驗收規范》（SH 3501—2011）第6.2.13 條，設計文件有靜電接地要求的管道，各段間應導電良好，對低電阻值及接地位置應符合設計文件要求，并進行電阻值測定。當每對法蘭或螺紋接頭間電阻值大于0.03時，應有導線跨接。并符合國家現行標準SH 3097—2000 和設計文件的有關規定。

（5）《石油庫設計規范》（GB 50074—2014）第14.2.14 條，輸油（油氣）管道的法蘭連接處應跨接。當不少于5 根螺栓連接時，在非腐蝕環境下可不跨接。

（6）《汽車加油加氣站設計與施工規范》（GB 50156—2012）第11.2.12 條，在爆炸危險區域內的油品、液化石油氣和天然氣管道上的法蘭及膠管兩端連接處應有金屬線跨接，主要是為了防止法蘭從膠管兩端連接處由于連接不良（接觸電阻大于0.03）而發生電或雷電火花，繼而發生爆炸火災事故。有不少于5 根螺栓連接的法蘭，在非腐蝕環境下，法蘭連接處的連接是良好的，故可不做金屬線跨接。

（7）《石油化工靜電接地設計規范》（SH 3097—2000）第4.3條管道系統和第4.3.3 條，當金屬法蘭采用金屬螺栓或卡子緊固時，一般可不必另裝靜電連接線，但應保證至少有2 個螺栓或卡子間具有良好的導電接觸面。

3 規范分析

上述法蘭防靜電跨接有關的7 個規范。其中，（7）是專門的石油化工靜電設計規范，規定金屬法蘭兩條螺栓，可以不用跨接線；（1）（2）（3）（4）和（6）規定，法蘭間電阻值小于0.03，不用跨接線；（5）和（6）規定，輸油（油氣）管道的法蘭連接處應跨接，當不少于5 根螺栓連接時，在非腐蝕環境下可不跨接。這兩條規范確實規定了，5 根螺栓以下應跨接。

4 測量工具選用

（1）根據凱爾文電橋原理，采用四線制測量法，能有效消除測量線的導線電阻和測量點的接觸電阻對測量結果的影響，確保測量精度高，重復性好。這對測量低值電阻十分重要。

（2）電橋內附帶放大的指零儀，并具有可內裝干電池的電池盒，所以只需附加測量導線就能進行測量。使用方便，穩定性好、可靠性高。

（3）采用鋁型材外殼，具有美觀大方、堅固實用、耐腐蝕、抗擠壓性能好等特點，尤其適宜車間現場和野外使用。

其主要參數見表1。

5 四孔法蘭間的電阻測量

在西部管道新疆輸油氣分公司了墩作業區，采用QJ44 型直流雙臂電橋測量四孔法蘭間的電阻，相關數據見表2、圖1。其中，測量電阻應減去測量線電阻0.000 26；測量人為張延堂、左理天、劉兵、王振華、王龍；測量日期為2017年9月14日。

6 數據分析

表1 QJ44 型攜帶式直流雙臂四端電橋的參數

表2 了墩作業區四孔法蘭電阻的測量數據

圖1 測量電阻的柱狀圖