Wie erkennt man, ob eine Rohrleitung einen elektrostatischen Bodenanschluss benötigt?
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Wie erkennt man, ob ein Rohr eine elektrostatische Erdung benötigt? Welcher Standard legt das fest? Ich bitte die Experten um Rat, dankeDer Einsatz von Gas ist in Unternehmen recht verbreitet. Welche Vorschriften gelten jedoch bezüglich der Verbindung von Flanschen an Gasleitungen? Die „Vorschriften für die Planung von Stadtgasanlagen“ (GB50028–2006) enthalten keine ausdrücklichen Vorgaben bezüglich der Flanschverbindungen. In Absatz 3 von Artikel 10.8.5 wird lediglich festgelegt, dass die Entstörungsanlagen für Gasleitungen und -anlagen gemäß den **gültigen Standards „Technische Vorschriften für die Entstörung von Chemiebetrieben“ (HGJ28-90)** gestaltet werden müssen. Die „Technischen Vorschriften für die statische Erdung in chemischen Betrieben“ (HGJ28-90) tragen nun die Bezeichnung HG/T20675-1990. Gemäß Paragraf 2.7.5 dieser Vorschriften ist es in der Regel nicht notwendig, zusätzliche elektrostatische Verbindungsleitungen zu verwenden, wenn metallische Flansche mit Metallschrauben oder Klammern festgezurrt werden. Unter korrosiven Bedingungen muss gewährleistet werden, dass es mindestens zwei Kontaktflächen zwischen den Schrauben oder Klammern gibt; außerderdings müssen diese vor der Montage von Rost und Öl befreit werden. Zudem sollten bei der Montage Sicherheitsmuttern verwendet werden. Die „Anleitung zur Erstellung von technischen Vorschriften für die Erdung von Chemieunternehmen gegen statische Elektrizität“ erklärt Artikel 2.7.5 wie folgt: Aus der Praxis vieler Unternehmen geht hervor, dass zwischen metallenen Flanschen, die mithilfe von Metallschrauben miteinander verbunden sind, bereits die Verbindung durch die Schrauben eine ausreichende Leitfähigkeit gegenüber statischer Elektrizität bietet. Montageanforderungen unter korrosiven Bedingungen, um die Leitfähigkeit zu gewährleisten. Daraus geht hervor, dass bei der Befestigung von Metallflanschen mit Metallschrauben oder Klammern keine Überbrückung der Gasrohrflansche erforderlich ist. Da die Gaspipelines größtenteils zu den Industriepipelines gehören, kann bei erheblicher Korrosion der Flansche der Gaspipelines und bei einem Widerstandswert von über 0,03 Ω, gemäß den Vorgaben der „Vorschriften für die Sicherheitsüberwachung von Druckrohren – Industriepipelines“ (TSG D0001–2009), ein Übergangswire verwendet werden. Drei: Übergangsstücke für Rohrflansche in der Petrochemieindustrie. Unternehmen in der Ölindustrie haben hohe Anforderungen an die Entstörung. Gibt es strengere Vorschriften bezüglich der Übergangsstücke für Rohrflansche? In der Norm „Vorschriften für die Qualitätskontrolle bei der Errichtung von Metallrohren in der Petrochemieindustrie“ (GB50517-2010) wird in Paragraf 8.9.1 festgelegt: Bei Rohren, bei denen eine elektrische Erdung erforderlich ist, muss es bei einem Widerstandswert zwischen jedem Paar von Flanschen oder Schraubverbindungen von mehr als 0,03 Ω zu einer Verbindung der Leitungen kommen. Die „Norm für die statische Erdungsgestaltung in der petrochemischen Industrie“ (SH 3097-2000) gilt als Unternehmensnorm und ist strenger als **Normen und Branchenstandards. Gemäß Abschnitt 4.3.3 dieser Norm muss bei Rohrsystemen, in denen Metallflansche mit Metallschrauben oder Klammern befestigt werden, in der Regel kein zusätzliches Entstörkabel angebracht werden. Es muss jedoch gewährleistet sein, dass zwischen mindestens zwei Schrauben oder Klammern eine gute leitfähige Kontaktoberfläche vorhanden ist. Gemäß Artikel 6.2.13 der „Vorschriften für den Bau und die Überprüfung von Rohrleitungen für petrochemische Stoffe sowie brennbare Medien“ (SH 3501–2001) müssen bei Rohrleitungen, bei denen eine elektrostatische Entladung verhindert werden muss, die einzelnen Abschnitte gut miteinander verbunden sein, damit eine gute Leitfähigkeit gewährleistet ist. Wenn der Widerstandswert zwischen jedem Paar Flansche oder Gewindeverbindungen größer als 0,03 Ω ist, muss ein Leiter verdrahtet werden. Gemäß Artikel 14.2.14 der „Vorschriften für den Entwurf von Öltanks“ (GB 50074-2002) müssen die Flanschverbindungen der Öl- (oder Gas-)Leitungen miteinander verbunden werden. Wenn mindestens 5 Bolzen verwendet werden, ist in einem nicht korrosiven Umfeld kein Überspringen notwendig. Laut Abschnitt 10.3.3 der „Normen für die Planung und den Bau von Tankstellen für Kraftstoffe und Gas“ (GB 50156–2002) müssen an Verbindungsstellen wie Flansche sowie Enden von Schlauchleitungen in Rohrleitungen für Kraftstoffe, Flüssiggas und Erdgas innerhalb von explosionsgefährdeten Bereichen Metalldrähte zur Verbindung verwendet werden. Wenn die Anzahl der Verbindungsbolzen an den Flanschen mindestens 5 beträgt, muss in nicht korrosiven Umgebungen keine Brücke verlegt werden. Die „Vorschriften für die Überprüfung der statischen Sicherheit in chemischen Betrieben“ (HG/T23002-92) gelten als Branchenstandard für solche Überprüfungen. In Abschnitt 5.1.2 wird festgelegt, dass bei Verbindungen zwischen Metallgeräten sowie zwischen Rohrleitungen mithilfe von Metallflanschen keine zusätzlichen Übergangskabel erforderlich sind. Allerdings müssen mindestens zwei Schrauben zur Befestigung verwendet werden. Daraus geht hervor, dass es davon abhängt, ob die Flansche der Petrochemie-Pipelines mit Übergangselementen versehen werden müssen – und zwar je nach ihrem Widerstandswert oder der Anzahl ihrer Bolzen. Es ist nicht zwingend notwendig, alle Flansche so zu versehen. IV. Fazit: Zusammenfassend lässt sich sagen, dass nicht alle Flansche an Metallrohren unbedingt miteinander verbunden werden müssen. Ob ein Kurzschluss erforderlich ist, hängt davon ab, ob in den Konstruktionsunterlagen Anforderungen an eine statische Erdung festgelegt sind. Wenn die Konstruktionsunterlagen nicht sichtbar sind, kann der Wert nur durch Messung des Widerstands bestimmt werden. Wenn der Widerstand zwischen den Flanschen 0,03 Ω übersteigt, muss ein Leiter verwendet werden, um eine Verbindung herzustellen. Die Notwendigkeit einer Verbindung wird anhand der Art der Flanschverbindung oder der Anzahl der Metallbolzen bestimmt.
Geeignet für Gasleitungen sowie Leitungen in petrochemischen Betrieben; für übliche Industrieleitungen sind Flansch-Erdungsbleche bzw. Flansch-Erdungsbrücken nicht geeignet.
4.2.1 Bei Rohrleitungen für brennbare Gase, verflüssigte Kohlenwasserstoffe, brennbare Flüssigkeiten und brennbare Feststoffe sind an folgenden Stellen Einrichtungen zur elektrostatischen Erdung vorzusehen:
a) An den Eingangs- und Ausgangsstellen zu Anlagen oder Einrichtungen ; b) Grenzen von Gebieten mit Explosionsgefahr ; c) Rohrpumpen sowie deren Filter, Puffer usw. 4.2.2 In den Systemen zur Behandlung von Polyolefinharzen, in den Transportsystemen sowie in den Lagerräumen muss ein System zur Entstörung von statischer Elektrizität vorhanden sein. Es dürfen keine isolierten Leiter ohne Erdung vorhanden sein. 4.2.3 Bei langen, unverzweigten Rohrleitungen muss alle 100 m eine zuverlässige Verbindung mit dem elektrostatischen Erdungsleiter hergestellt werden. 4.2.4 Wenn der Abstand zwischen den parallelen Rohren kleiner als 100 mm ist, müssen alle 20 m Verbindungsleitungen eingebaut werden. Wenn die Rohre sich kreuzen und der Abstand zwischen ihnen weniger als 100 mm beträgt, müssen Übergangsschläuche verwendet werden. 4.2.5 Bei metallenen Verbindungsflanschen zwischen Rohren für brennbare Gase, verflüssigte Kohlenwasserstoffe und brennbare Flüssigkeiten sowie zwischen Rohren und Anlagen bzw. Ventilen, die mit Metallschrauben oder Klammern befestigt werden, ist es nicht erforderlich, zusätzliche elektrostatische Überspannungsableiter anzubringen. 4.2.6 Die Verbindungsflansche zwischen den Rohren, die zur Förderung von staub- oder körnchenförmigen, brennbaren Feststoffen mit hoher Elektrostatikneigung dienen, sowie die Verbindungsflansche zwischen den Rohren und Anlagen bzw. Ventilen müssen miteinander verbunden sein. Zudem müssen sie alle 100 Meter zuverlässig mit einem Erdungsanschluss für elektrostatische Ladungen verbunden werden. 4.2.7 Die Heizleitungen der Prozessrohre müssen an den Eingängen für Dampf und zurückfließendes Wasser mit den Prozessrohren auf derselben Potentialstufe verbunden werden. 4.2.8 Wenn die Schutzabdeckungen für Lüftungsrohre und Dämmschichten aus dünnen Metallplatten hergestellt werden, müssen diese miteinander verbunden werden – beispielsweise durch Verschweißen – und außerdem mit Schrauben usw. elektrisch miteinander verbunden werden. 4.2.9 Die nichtmetallischen Abschnitte in den Metallrohren müssen neben einer speziellen Antistatikbehandlung auch mit den metallischen Enden der Rohre verbunden werden. Dabei sollten die metallischen Enden entweder direkt mit dem Erdeleiter verbunden werden, oder es sollten mehradrige Kupferkabel mit einem Querschnitt von mindestens 6 mm² verwendet werden, um eine Verbindung zur Erde herzustellen. 4.2.10 Alle Metallteile an den nicht leitfähigen Rohrabschnitten müssen geerdet werden. 4.2.11 Metallrohre, die direkt im Boden verlegt sind, müssen nicht geerdet werden.