防雷檢測中金屬管道法蘭跨接問題分析

王桂臻 張海燕 劉超 李紹峰 史榮強 卞小勇

【摘 ?要】論文分別從相關規范條文規定和理論角度進行分析，討論金屬管道法蘭跨接的必要性，并闡述了施工的具體要求和防雷檢測方法。

【Abstract】This paper discusses the necessity of metal pipeline flange bridging from the perspective of relevant regulations and theories， and expounds the specific requirements of construction and lightning protection detection methods.

【關鍵詞】防雷;法蘭;跨接

【Keywords】lightning protection; flange; bridging

【中圖分類號】TQ055.8 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2020）04-0192-03

1 引言

在工業企業的防雷檢測中，金屬管道十分常見，連接金屬管道的閥門、法蘭盤等部位，是否需要跨接？又該如何進行檢測？這是防雷檢測人員經常遇到的問題。論文從相關規范條文規定、法蘭跨接的施工要求和防雷檢測方法三個方面進行探討。

2 金屬管道法蘭跨接的必要性

閃電放電時，在附近導體上產生的雷電靜電感應和雷電電磁感應，它可能使金屬部件之間產生火花放電。

管道內介質流速提高到一定值時與管壁摩擦會產生靜電，而管道用法蘭連接時，由于墊子、內襯等原因可能使兩邊絕緣導致靜電無處釋放，危險系數將增加。跨接線能有效避免靜電對裝置運行帶來的潛在危險，特別是易燃易爆的化工企業。

3 金屬管道法蘭跨接的相關規范條文規定

在防雷檢測中，是否所有金屬管道法蘭都需要跨接？在什么情況下需要跨接？論文從各規范條文規定進行探討。

3.1 防雷相關規范中的條文規定

GB 50057—2010《建筑物防雷設計規范》[1]第4.2.2條第2款，“第一類防雷建筑物防閃電感應應符合：當長金屬物的彎頭、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。對有不少于5根螺栓連接的法蘭盤，在非腐蝕環境下，可不跨接”。第4.3.7條第2款，“處在爆炸危險環境的第二類防雷建筑物，長金屬物連接處可不跨接”。

GB/T 21431—2015《建筑物防雷裝置檢測技術規范》[2]第5.7.2.3條，“對于第一類和處在爆炸危險環境的第二類防雷建筑物中長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接物的檢測，應測量長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻，當過渡電阻大于0.03Ω時，檢查是否有跨接的金屬線，并檢查連接質量，連接導體的材料和尺寸”。

由此可見，第一類防雷建筑物中長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等連接處是否需要跨接，取決于其過渡電阻值或其螺栓數量，不是必須強制全部跨接。對第二、三類防雷建筑物的法蘭跨接無強制要求。

3.2 化工設計等相關規范中的條文規定

工業企業的工藝裝置、輔助裝置及公用工程中的工業管道須同時具備3個條件：最高工作壓力≥0.1MPa;公稱直徑>25mm;輸送介質為氣體、蒸汽、液化氣體、最高工作溫度高于或等于其標準沸點的液體或可燃、易爆、有毒、有腐蝕性的液體。

GB 50235—2010《工業金屬管道工程施工規范》[3]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0.03Ω時，應設導線跨接”。

GB 50074—2014《石油庫設計規范》[4]第14.2.12條，“在爆炸危險區域內的工藝管道的金屬法蘭連接處應跨接。當不少于5根螺栓連接時，在非腐蝕環境下可不跨接”。

GB 50517—2010《石油化工金屬管道工程施工質量驗收規范》[5]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0.03Ω時，應有導線跨接”。

GB 50156—2012《汽車加油加氣站設計與施工規范》[6]第11.2.12條，“在爆炸危險區域內工藝管道上的法蘭、膠管兩端等連接處，應用金屬線跨接。當法蘭的連接螺栓不少于5根時，在非腐蝕環境下可不跨接”。

綜上所述，并不是所有金屬管道都考慮法蘭跨接問題，只針對公稱直徑>25mm、輸送介質為易燃易爆或有毒氣體、液體的壓力管道。是否需要跨接，要看其設計文件是否有靜電接地要求。如果看不到設計文件，只能通過測量電阻值的方式確定，當法蘭間電阻值超過0.03Ω時，應有導線跨接。通過螺栓數量來判定是否需要跨接，不適用于工業金屬管道。

4 金屬管道法蘭跨接的施工要求及常見的錯誤連接方式

GB/T 21431—2015《建筑物防雷裝置檢測技術規范》規定，對過渡電阻大于0.03Ω的長金屬物的彎頭、閥門、法蘭盤等，應檢查是否有跨接的金屬線，并檢查連接質量，連接導體的材料和尺寸。

常見的法蘭跨接有法蘭靜電連接片和法蘭靜電跨接線兩種。材質主要有紫銅、鍍錫銅、304不銹鋼和鋁鎂合金等。

4.1 連接導體的材料和尺寸要求

GB 50057—2010《建筑物防雷設計規范》第5.1.2條，防雷等電位連接各連接部件的最小截面，應符合表1的規定。

4.2 金屬管道法蘭跨接的施工要求

金屬管道法蘭跨接方式如圖1所示，將跨接線或靜電連接片緊固在一對法蘭上。圖2為跨接細節放大圖。現場施工中跨接線利用法蘭螺栓壓接的較多，如圖3所示。在防雷檢測時，應注意檢查其是否壓緊，用過渡電阻測試儀測量連接處的電阻值，小于0.03Ω為合格。

金屬管道法蘭跨接常見錯誤，一是須設跨接線的連接處未按要求設置;二是大跨接，即跨接線跨過兩個以上的法蘭或閥門，如圖4所示。這種連接方式不能有效確保各金屬部件之間是導通的，在防雷檢測中應予以糾正。

5 金屬管道法蘭跨接的防雷檢測

如前文所述，對于第一類和處在爆炸危險環境的第二類防雷建筑物以及公稱直徑>25mm、輸送介質為易燃易爆或有毒氣體、液體的壓力管道，應測量其彎頭、閥門、法蘭盤等連接處的過渡電阻，檢查跨接線連接質量，連接導體的材料和尺寸。

在具有0區或20區、1區或21區爆炸危險場所，不允許使用非防爆設備，目前測量過渡電阻的儀器均不是防爆設備。強行測量數據存在安全隱患，不僅可能危害到檢測人員的生命安全，也有可能給企業造成安全事故。因此，建議此類場所金屬管道法蘭全部跨接，防雷檢測時僅作定性分析，檢查跨接線連接質量，連接導體的材料和尺寸。

6 結語

金屬管道法蘭跨接能有效降低靜電電位差，避免金屬部件之間產生火花放電，在生產中十分必要。從防雷、化工設計等相關規范分析，并不是所有金屬管道法蘭都須跨接，僅第一類和處在爆炸危險環境的第二類防雷建筑物以及公稱直徑>25mm、輸送介質為易燃易爆或有毒氣體、液體的壓力管道，當法蘭間電阻值超過0.03Ω時，應設跨接線。在施工中應避免大跨接的錯誤連接方式。在防雷檢測工作中，應測量跨接處的過渡電阻，檢查連接質量、連接導體的材料和尺寸。

【參考文獻】

【1】GB 50057—2010建筑物防雷設計規范[S].

【2】GB/T 21431—2015建筑物防雷裝置檢測技術規范[S].

【3】GB 50235—2010工業金屬管道工程施工規范[S].

【4】GB 50074—2014石油庫設計規范[S].

【5】GB 50517—2010石油化工金屬管道工程施工質量驗收規范[S].

【6】GB 50156—2012汽車加油加氣站設計與施工規范[S].