绝缘法兰在海洋工程的应用
近年来,关于海洋作业时船岸之间应该采用绝缘法兰还是进行等电位跨接的问题,一直存有争议。从地域分布看,我国长江以南大多数油码头采用绝缘法兰,北方多数港口既用绝缘法兰又进行等电位跨接,南北方各有少数港口只采用等电位连接。从技术演变角度讲,我国早期海洋作业时均采用等电位跨接技术,后来国际上要求只用绝缘法兰。
首先我们从很多文献中知道采用船、岸跨接电缆不但不是一种有效的安全措施,甚至还可能带来危险;虽然船岸之间0.4?V~1.5?V左右的电位差本身并没有什么危险,但是在连接船岸跨接电缆时,上千安电流放电有可能产生火花或电弧。

船岸跨接电缆能让船体结构靠近码头一侧的表面电荷安全地通过岸上消散至地,实现船岸连接区域的等电位效果。由于油船的其他部位与岸方接触较少,一般不会发生“意外”的金属连接,因此实现该部位的等电位连接也正是我们所需要的可见,因此装设船岸跨接是不能解决全部问题的,但能部分地解决问题,带来的隐患是可以通过采取措施消除的。也就是说,单用跨接是有用但有隐患的。
因为绝缘法兰的阻值不是无限大,而是在一个适当的范围之内,因此绝缘法兰有两项功能:
1.中断船岸之间输油管线上的杂散电流
2.对静电提供对地泄漏的通道。
为保证第一个功能的发挥,应该杜绝绝缘法兰或非导电软管与外部金属接触而短路,即保证其朝海一侧输油管线中的所有金属不与码头上的金属构件接触,以及朝岸一侧输油管线中的所有金属不与船体接触。为保证第二个功能的发挥,应保证绝缘法兰或非导电软管朝海一侧的所有金属与船体的电气连续性,朝岸一侧的所有金属与码头固定接地装置的电气连续性。许多标准、规范作出了取消船岸跨接电缆、采用装载臂装卸油品时在装载臂安装绝缘法兰,用软管装卸油品时在每条软管管线上装设一根不导电短管的规定。从理论上探讨,这种做法绝缘法兰既导走了静电,又阻止了杂散电流,可谓一石二鸟,但现实中操作起来却存在许多难以解决的问题。
可见采用静电跨接技术能够消除船岸连接部位和可能接触区域的静电电荷,采用绝缘法兰既能阻止杂散电流通过输油臂(软管)产生火花或电弧,又能在一定程度上消除静电电荷。如果将两者结合起来使用,只要防爆开关操作正确,从电工学原理上讲这两者就相当于形成一个并联回路,相得益彰,并不矛盾。多年来,采取此类做法的码头从未引发事故,事实也印证了这样做是正确的。