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摘要：通過介紹美軍有關電磁輻射對燃油危害的相關標準化文件，從飛機燃料加注、采辦過程、石油燃料設施、安全程序、接地/搭接等不同方面，提出了電磁輻射安全性要求和試驗方法，并對燃油危害進行詳細的分析。

關鍵詞：電磁輻射對燃油危害（HERF）；標準；安全

引言

一些處于電磁輻射場中的金屬構件在接觸時會產生感應電弧和火花，當這一能量達到引燃燃油蒸汽所需的最小點火能量時，會使燃油著火，可能引發火災或者爆炸事故。上世紀五十年代，美國海軍艦隊停放在CVA-42航母甲板上的飛行器受電磁輻射發生電弧放電現象，由此美國海軍開展了關于射頻能量點燃燃油蒸汽的專項調查工作，并開始了電磁輻射對燃油危害的研究。

1美軍HERF標準概況

美軍以艦船上射頻電弧使燃油蒸汽點火現象為基礎開展了一系列的研究，分析了電磁輻射點燃燃油的機理，找出了電磁輻射點燃燃油的條件，提出了對應的預防控制措施，并形成了一系列標準化文件。這些文件包括軍用標準、軍用手冊和技術文檔、指令指示等，涉及燃油的電磁輻射安全性要求和試驗方法等內容。美軍的電磁輻射對燃油危害相關標準化文件不僅包含了基本的技術標準，還包含了用于指導實際工作的管理手冊和指令指示性文件，同時這些標準化文件中又引用了大量的技術性要求標準。在這些標準化文件中，既有詳細闡述電磁輻射對燃油危害問題的背景及經驗數據，又有在各種設計、作業等過程中涉及的技術性文件。電磁輻射對燃油的危害問題涉及所有軍種，但該問題對海軍更為突出。海軍的飛機尤其是艦載機處于一個相對較小的平臺上，而其它軍種使用的飛機在空間和時間上的靈活度更大，因此在相關的HERF標準化文件中，海軍對于電磁輻射的控制相對比較嚴格。從技術角度來說，艦載機起降平臺的電磁環境復雜，使得海軍實現HERF控制的難度更大，其相關標準化文件更有參考價值。

2美軍HERF主要標準分析

DODD3222.3《國防部電磁環境效應綱要》是美軍電磁輻射對燃油危害的綱領性文件，MIL-STD-464C《系統電磁環境效應要求》是系統的電磁兼容性技術要求、試驗要求和管理的軍用標準。此外在一些報告、軍用標準等標準化文件中，也有部分條款涉及到HERF問題。由于標準的范圍和使用對象不同，標準中關于電磁輻射對燃油危害的安全性要求和試驗方法的內容詳略和要求也不同，各采標部門可根據自己的不同職能和裝備要求，進行標準的選擇和剪裁。

2.1DODD3222.3《國防部電磁環境效應綱要》

DODD3222.3中明確了管理和實現電磁環境效應的方向和責任，以確保海、陸、空和基于空間的電子電氣系統、子系統、設備在自然和人為的電磁環境中能相互電磁兼容以及有效地控制電磁環境效應。該綱要確保美軍電磁環境效應相關工作的有效開展，發揮統領性作用。

2.2MIL-STD-464C《系統電磁環境效應要求》

MIL-STD-464C提出了航空、航海、航天和地面系統的電磁環境效應中的接口要求和檢驗準則，對于三軍武器平臺（航空、航海、空間和地面平臺及系統）都是適用的。MIL-STD-464C提出了有關電磁輻射對燃油危害的要求，并在應用指南中對這些要求提出原因進行了說明，使用者可了解電磁輻射對燃油危害問題的來源、可能的危害、相關的預防要求。其量化的指標要求包括：地網插頭和系統接地參考點之間的直流電阻不超過1.0Ω，用于燃油咀接地的插座應安裝在位于以燃油入口處為中心的1.0m范圍內等。原則性要求是燃油不應在無意間被輻射電磁環境點燃。標準還明確了電磁環境包含艦船上發射機（輻射產生的電磁環境）和外部電磁環境，給出了通過試驗、分析或其組合來驗證符合性的驗證方法。MIL-STD-464C附錄A.5.9.2從要求理由、要求指南、檢驗指南、經驗教訓等四個方面對HERF問題進行了進一步的說明；標準的其它要求條款中也涉及預防電磁輻射對燃油危害的內容，包括外部接地、電搭接和其它可能點燃燃油蒸汽的情況及要求。針對預防電磁輻射對燃油危害的安全距離，標準應用指南并未給出具體的安全限值以及計算方法，只給出了參考文件。由于引用的文件屬于非公開文件，因此，從MIL-STD-464C中不能得到完整具體的、預防電磁輻射對燃油危害的量化指標要求以及相應的檢驗方法。

2.3AD0233049《艦船上射頻電弧使燃油蒸汽點火的研究》

AD0233049是美國海軍研究試驗室于1959年的有關電磁輻射對燃油危害的研究報告，也是美軍最早有關電磁輻射對燃油危害方面的研究報告，其主要內容包括電磁輻射對燃油危害問題的本質、在實船上試驗的程序以及試驗過程、試驗的結果、場強及功率密度的測量、以及相關問題的討論。研究報告的重要發現是，在注油過程中，飛機上拖出的射頻電弧極有可能點燃燃油蒸汽。報告中給出了消除射頻電弧造成的危害的程序和措施，例如“在加注燃油作業期間安全控制所有的發射機”、“在雷達波束區域進行飛機加注油是極其不明智的做法”、“飛機離發射天線越遠，那么它產生危險電弧的可能性將會越低”等，并指明遵守良好的操作程序可減小、中斷兩個導體連接的可能性。AD0233049中指出，由于沒有獲得足夠的場強研究數據，無法明確給出一個安全的距離。但從研究過程中的數據來看，飛機與功率低于500W的發射天線距離25英尺的條件下，將不大可能產生具有危險性的電弧，如保持更遠的距離將會提供更大的安全裕量。AD0233049還提出了消除火花形成及預防射頻電弧點燃燃油蒸汽的建議。

2.4MIL-HDBK-844A《海軍飛機燃料加注手冊》

MIL-HDBK-844A由美國國防部，供海軍航空兵系統司令部、海軍部及美軍其他部門使用。手冊第8章對燃料裝卸過程中可能點燃燃油蒸汽-空氣混和物的情況進行了分析，其中比較重要的因素是電磁能量。手冊對電磁能量可能造成的危害進行了說明：高頻發射設備以及安裝在飛機上的雷達、移動通信設備或地面上其他發射設備均可產生足以點燃燃油蒸汽的能量。因此，手冊提出，工作中的機載雷達設備100英尺范圍以內、地面雷達300英尺范圍以內，不可進行加油或卸油作業。附錄中，手冊還提出，為了預防電磁輻射對燃油的危害，在加注燃油之前，應關閉所有無線電及電氣設備的開關，檢查確保飛機附近沒有為吊燈、探照燈、電動設備電纜等供電的外部設備；夜間加注燃油時，應使用安全的照明設備。

2.5MIL-HDBK-237D《采辦過程的電磁環境效應和頻譜保障性指南》

MIL-HDBK-237D是由美國國防部，用于指導全壽命期間的設備、系統以及平臺建立電磁環境效應及頻譜保障性的技術文件，它介紹了在電磁環境/電磁頻譜測試中電磁輻射對燃油危害的測試方法，并比較了實際電磁環境的功率密度與規定的安全電磁環境功率。具體的方法及功率密度限值可參閱技術手冊OP3565《電磁輻射危害》（海軍）和技術手冊TO31Z-10-4《電磁輻射危害》（空軍）。

2.6MIL-HDBK-1022A《石油燃料設施》

MIL-HDBK-1022A主要用于指導專業的石油燃料設施的設計師、工程師以及建筑師進行液態、氣體燃料設施的設計和施工。第二章中對電磁輻射點燃燃油蒸汽的問題進行了如下闡述：無線電電臺、雷達等電磁發射設備產生的電磁能量對燃油的存儲、分發、處理設施都存在有點燃燃油蒸汽的潛在危害。強電磁輻射作用在固體材料上產生的電加熱效應，作用在可產生諧振的連接處產生的電弧、火花，這些都可能引燃燃料蒸汽-空氣混和物。建議可按照如下幾點進行燃油設施的設計：（1）大功率天線布置時盡可能的遠離燃料存儲和運輸區域；（2）不在距離飛機告警雷達天線300英尺的范圍內布置燃料儲存及運輸設施；（3）不在距離機場地面導引、控制設備500英尺的范圍內布置燃料儲存及運輸設施；（4）不在距離空中雷達工作區域300英尺的范圍內布置燃料儲存及運輸設施；（5）不在距離機場地面探測雷達設備100英尺的范圍內布置燃料儲存及運輸設施。

2.7AFOSH-STD-48-9《射頻輻射安全程序》

AFOSH-STD-48-9由美國空軍部于1997年頒布的美國空軍職業安全要求的標準，主要是預防電磁輻射直接照射以及因電磁輻射作用于燃油、軍械產生事故對人員造成的傷害。程序中規定了美國空軍安全中心應根據安全程序中有關預防電磁輻射危害（如電起爆軍械爆炸、燃油蒸汽被意外點燃、電磁干擾危害）的要求貫徹執行相應政策，并根據相應的標準進行檢測。標準中要求對電磁輻射點燃燃油蒸汽的風險進行評估。對于現場檢測及測量調查，提出石油產品中的易燃氣體在電磁輻射場中的安全限值為5W/cm2（峰值功率）。標準還指出，更詳細的有關燃油蒸汽-空氣混和物在電磁輻射場中的安全限值應查閱技術手冊TO31Z-10-4。

2.8TO00-25-172《飛機地面維護接地/搭接》

TO00-25-172是美國空軍針對飛機接地、搭接的一份技術手冊，手冊中介紹了接地、搭接不良可能造成的危害，以及如何進行接地、搭接。為預防電磁輻射對燃油的危害，標準中除要求飛機必須按照規定的方法進行搭接、接地外，還對飛機及其附近的電磁發射設備作了規定。除特殊情況外，在開展燃油加注操作的300英尺范圍內，飛機上的雷達及短波電臺不應處于發射工作模式。外部發射設備與燃油設施的安全距離至少應保持50英尺，外部發射設備與飛機燃油孔出口的安全距離應至少保持25英尺。

3結語

針對電磁輻射對燃油危害的問題，詳細分析了美軍的有關電磁輻射對燃油危害的相關重要標準、手冊、報告等標準化文件，DODD3222.3和MIL-STD-464C提出了統領性的總要求，MIL-HDBK-844A、MIL-HDBK-237D、MIL-HDBK-1022A、AFOSH-STD-48-9和TO00-25-172分別從飛機燃料加注、采辦過程、石油燃料設施、安全程序、接地/搭接等不同方面提出了安全性要求和試驗方法等，可為電磁輻射對燃油危害的相關研究提供參考和借鑒。

作者:蔡明娟 曹斌 李建軒 馮婷婷 單位:海軍研究院