Вебинар "Пожарная безопасность и нормативные требования по молниезащите." Страница 1

Текст вебинара. Страница 1

Быстрая навигация по слайдам:

Примерное время чтения: 57 минут.

Пожарная безопасность

— Эдуард Меерович, добрый день! Давайте начинать.

— Добрый день! Давайте.

— Сегодня у нас вебинар на тему «Пожарная безопасность и нормативные требования по молниезащите. Лектор – признанный эксперт в области молниезащиты и заземления, профессор Эдуард Меерович Базелян. Напомню, что следующий вебинар у нас запланирован на 7 ноября, его тема: «Будущее молниезащиты. Оптимистический вариант». Ссылка на регистрацию будет в чате, обязательно регистрируйтесь и не пропускайте следующие мероприятия. Также напомню, что у нас проводит серия вебинаров по BIM-проектированию. Следующий вебинар из этой серии состоится 17октября, то есть через неделю также в среду в 11 часов. Кто ещё не зарегистрирован, то есть ссылка в чате, регистрируйтесь. Скажу, что узнавать о новых мероприятиях вы можете также в наших группах социальных сетях, например, в «Facebook» и в «Вконтакте», ссылки на них в чате. Добавляйтесь в социальных сетях или регистрируйтесь на сайте, не пропускайте актуальные события. Несколько организационных моментов: наш вебинар продлится 70 – 90 минут в зависимости от вашей активности и количества вопросов. Со своей стороны призываю вас быть активными, задавать вопросы, писать в чате. На вопросы мы будем отвечать в конце вебинара, если вопросы будут в чате, на которые мы сможем ответить в текущем режиме, то я буду писать вам ответ, но на остальные вопросы мы будет отвечать в конце вебинара. Вопросы желательно писать во вкладке «Вопросы» и указывайте, к какому слайду или к какой фразе лектора они относятся. Ещё скажу, что обязательно будет видеозапись вебинара. С предыдущим вебинаром были технические проблемы с записью, но мы с этим справились и мы буквально пару дней назад выложили запись и на сайт и на наш канал «YouTube», поэтому кто не видел, заходите, смотрите, запись уже есть. Также и к этому вебинару будет запись, возможно не так быстро, но надеюсь, что в этот раз на это займет два – три дня. Все, на этом вступительная часть завершена, я передаю слово лектору. Эдуард Меерович?

— Добрый день, доброе утро! С чего я хочу начать? Мне очень хочется ответить на все ваши вопросы, но очень часто те вопросы, которые задаются, для меня абсолютно не понятны. Например, вопросы такого сорта: «Можно ли ставить УЗИП класса II на систему «XYZ 128»?. Но из-за того, что я систему «XYZ 128» никогда в жизни не видел и не слышал и не знаю, что это такое, то я естественно конкретно ответить на такой вопрос не могу. И таких вопросов мне задают достаточное количество. Если вы задаете вопрос, то там должны быть исходные данные для того, чтобы человек мог сделать конкретный и полезный для кого-то ответ. Большая просьба к этому. Теперь по поводу того, чем мы будем заниматься сегодня. Мы, в конце концов, вернулись к исходу молниезащиты. Молниезащита начиналась с пожарной безопасности. И наш с вами великий Михаил Васильевич Ломоносов написал такие слова: «…Что зная правила, изысканны Стеклом, мы можем отвратить от храмин наших гром». Под словом «Стекло» имелось в виду электрофорная машина, которая в то время была единственным источником высокого напряжения. Конечно, Михаил Васильевич был большим оптимистом, потому что мы сегодня, имея генераторы на много миллионов вольт, всё-таки целиком отвести от наших храмин молнию не можем до сих пор. И вопросы есть и эти вопросы достаточно серьёзные.

Параметры молнии

Насколько часто это явление вы видите из того слайда, который сейчас на экране. Примерно 3 – 4 удара на 1 км² в год – это то, что делает молния на земле в том месте, где находится наша Российская Федерация. Токи средние примерно 30к А, максимальные токи – это 200 кА, при таких токах температура каналов молнии никак не меньше, чем 30 тысяч градусов. И говоря о такой совершенно сумасшедшей температуре, я должен сказать, что молния не такой уж хороший поджигатель. Молния работает по принципу, знаете, сама режет, сама давит, сама помощь подаёт. Потому что, создавая сумасшедшую совершенно сверхзвуковую ударную волну, молния сметает практически все продукты горения с той точки, куда касается её канал. Поэтому молния не очень хороший поджигатель, она вообще бы ничего не поджигала, если бы молния не была многокомпонентной. Но примерно 85% молнии содержит несколько компонентов, которые могут идти по одному и тому же каналу. В паузах между компонентами ток молнии очень маленький, но это очень маленький с позиции молнии. Потому что ток межкомпонентной паузы – это примерно 100 А. В результате канал остывает, но остывает он до температуры примерно 6 000 К, то есть это температура дуги сварочного аппарата.

Молния - плохой поджигатель!

А здесь уж ударной волны нет в межкомпонентную паузу, и именно по этой причине молния всё-таки поджигает, а то, что ударная волна существует и она достаточно серьёзная, это ударная волна, об этом говорит опыт эксплуатации авиационной техники. Потому что авиаторы очень хорошо знают такой термин, как помпаж двигателя, когда ударная волна от молнии, ударившей в воздухозаборник самолёта, проходит сквозь турбину, выносит все продукты горения и в результате этого дела турбина просто останавливается. Вот такая ситуация, она достаточно типичная. Правда, я не хочу, чтобы вы сделали такой вывод, что не надо летать на гражданских самолётах. На гражданских самолётах помпажа двигателей практически никогда не бывает, потому что двигатели спрятаны на пилонах крыльях и туда молния, как правило, никогда не добирается. Помпаж двигателей – это прерогатива военной авиационной техники.

Нормированные параметры

Нормированные параметры молнии вы хорошо знаете. И они нормированы таким образом, что даже для третьей и четвёртой категории молниезащиты, у вас расчётный ток, на который надо ориентироваться – это 100 кА. Кстати сказать, 100 кА – это ток молний, количество которых не больше чем 5%. Заряд, который переносить такая молния – это примерно 150 Кл и удельная энергия примерно 2500 кДж/Ом. То есть энергия, которая располагает очень средняя слабая молния, она достаточно приличная.

Энергия молнии в целом

Теперь, что же несёт собой молния по энергии? По энергии молния несёт собой надо потенциал между облаком и землей помножить на заряд, который переносится молнией, это потенциал никак не меньше чем 100 млн В, заряд никак не может достигать 300 Кл. И в результате этого молния несет в себе энергию, которая приближается к 10 000 кВтч электроэнергии. Вообще это не так много, потому что если вы возьмёте квартиру дома, в котором большинство из нас живёт, то там этого примерно хватит на 1,5 года освещения этого дома электроэнергией. Но к счастью, эта энергия распределяется в пространстве между облаком и землей и поэтому эту энергию никак нельзя учитывать для того, чтобы рассчитывать какие-то термические воздействия молнии. Это было бы большой ошибкой. Если вы возьмете эту энергию и начнете считать, что будет с проводником от этой энергии, как расплавится какая-нибудь металлическая стенка от этой энергии, какие могут быть механические воздействия от этой энергии. Это будет большая ошибка. Потому что молния эту энергию распределяет во всем пространстве между облаком и землей.

Термическое действие тока молнии

А энергия, которая идёт на опасные вещи, эту энергию давайте мы и будем с вами считать. Первое дело – это термический нагрев проводников. Речь идёт о том, что у вас ток, заданной величины течёт по проводнику, у которого есть определённое сопротивление. И в результате этого выделяется энергия равная квадрату тока, умноженная на сопротивление проводника и на время протекания этого проводника. Если вы возьмёте всю эту энергию и сориентируетесь, например, на обычный стальной проводник, у которого есть определённая теплоёмкость и определённое удельное сопротивление, то получится примерно следующая вещь. Если мы будем считать на сталь, а всё-таки подавляющее большинство токоотводов – это стальные токоотводы, если мы будем считать на сталь нормированного сопротивления 50 мм², то получится следующая вещь, что при максимальной энергии, которую может выделить молния в этом проводнике, у вас перегрев составит примерно 110° – 115 ° всего на всего. Теперь если вы начнёте «ловить блох» и будете говорить: «Что же вы такой расчёт провели? Я знаю, что у стали с нагревом удельное сопротивление повышается. И ещё я знаю, что у стали из-за того, что существует скин-эффект, в какое-то время ток течёт только почти по тонкой внешней поверхности проводника». Если я всё это в кучу свалю, то у меня получится, что один проводник может перегреться до температуры примерно 220° – 230°, но запомните такую вещь, что на самом деле одного токоотвода никогда не бывает. Потому что по всем нашим нормам, нужно иметь как минимум два токоотвода.

Аварийный режим - один токоотвод оборван

Что получится в результате? У меня была невероятная очень интересная дискуссия с одним представителем одной фирмы, который говорил примерно такие слова: «Есть на рынке продукция молниезащитная, есть держатели для токоотводов. Эти держатели для токоотводов фирмы изготавливает из полипропилена. Это преступление покупать и делать такие токоотводы, потому что токоотвод разогреется, токоотвод расплавить этот несчастный полипропилен и в результате этого дела у вас получится аварийная ситуация и скорее всего пожар». Из-за того что это было на новогодних каникулах, у меня под рукой была свечка. И я разогрев дома до температуры 100° С токоотвод, положил его на эту свечку. Результат вы видите на этом самом слайде. Вот у вас появился след в середине свечи, больше ничего не произошло. После этого я взял электрическую печку и на этой печке нагрел токоотвод до температуры 225° С. Это та предельная температура, на которую можно ориентироваться. Сунул туда токоотвод, подержал его, пока он не остыл, вытащил, даже потемнения этой самой полипропиленовой штуки не было. То есть говорить о том, что пожар может произойти из-за того, что токоотводы перегреются, на это ориентироваться очень трудно. Тем не менее, пожарные требования таковы, токоотводы не должны соприкасаться с поверхностью каких-то отделочных материалов, которые могут загореться. Это требование и от этого требования никуда не уйдёшь. Под кирпичную кладку можно прятать токоотводы, а под вагонку или сайдинг пожарные запрещают это делать категорически. Хотя видите, ситуация такая, но обойти требования пожарной безопасности, к сожалению, мы здесь не можем.

Контактным соединениям предпочитают сварку

Есть вторая ситуация более жёсткая, которая связана с тем, что токоотвод, по которому идёт ток молнии у вас может быть не сплошным, он может иметь соединение при помощи сварки, тогда это всё равно что сплошное соединение, но может быть соединение контактное – болтовое. Сегодня эта ситуация вполне реальна, потому что болтовые соединения всё больше и больше проходят молниезащиту. Наши российские требования такие, что переходное сопротивление болтового соединения должно быть не больше чем 0,05 Ом. Наверное, это соединение в 0,05 Ом не слишком благополучное. Потому что, если я возьму и посчитаю, что получится в этом соединении. Если я возьму контакт в 0,01 Ом и посчитают энергию, которая здесь выделяется на максимально сильную молнию, то получится, что в этом соединении выделится примерно 100 кДж. 100 кДж может нагреть проводник массой примерно в 200 грамм примерно до 1000°, 1000° – это уже опасно. И здесь стоит побеспокоиться о том, а что нужно в такой ситуации надо делать. В Европе более жёсткие требования. В Европе болтовые соединения допускаются только в том случае, если у вас переходное сопротивление болтового соединения или какого-нибудь другого зажима не меньше чем 0,003 Ом. И эти 0,003 Ом должны выполняться в том случае, если это соединение не просто находится на открытом воздухе, а находится на открытом воздухе в загрязненной атмосфере в кислотном и сернистыми соединениями. Если мы пойдём на такие нормы, то тогда температура ни в коем случае не превысит примерно 300° и тогда надеяться на то что у вас произойдет пожар при прикосновении с какой-то обшивкой мало вероятно. Ещё одна вещь, вот какая, а если у вас канал молнии контактирует с какой-то горючей поверхностью? А в этом случае, что выделяется? Расчёт, который делается здесь, он примерно следующий, выделяется энергия, которая падает на приэлектродное падение напряжения. Это приэлектродное падение напряжения для большинства металлических поверхностей, это всего лишь 10 В – 12 В. И если вы эти 10 В – 12 В умножите на заряд, который через эту поверхность протекает, то получится что у вас будет выделяться определенное количество энергии примерно 3000 Дж.

Наконечник Останкинской телебашни

На что это годится? Это годится на то, чтобы расплавить приблизительно 3 г металла, если этим металлом является сталь. Перед вами фотография, на которой видите наконечник флагштока останкинской телебашни, который мы сняли в своё время, для того чтобы посмотреть как он пострадал от молнии. То, что вы видите на экране, это примерно в масштабе 1:1 и размеры проплавлений здесь такие диаметром примерно до сантиметра, а глубина примерно 1 мм – 1,5 мм. Поэтому в молниезащите во всех нормативных документах без исключения существует и записано такое правило: если у вас есть поверхность толщиной в 4 мм для стали, то эта поверхность ни при каких обстоятельствах не проплавится насквозь и не перегреется с внутренней стороны. Такую поверхность можно считать абсолютно безопасной для удара молнии. Ток молнии распределится по этой поверхности и ничего не произойдет. Хорошо, а если эта поверхность тонкая? Представьте себе, что у вас металлочерепица. Разрешается эту металлочерепицу по существующим нормам применять в качестве молниеприёмника, если её толщина не меньше чем 0,5 мм. Такую металлочерепицу молния расплавит обязательно. И у вас на обрешётку, которая есть под этой черепицей, попадет 3 г расплавленного металла. Поэтому нормы говорят о следующем: вы можете металлочерепицу допускать в качестве молниеприёмника, если под ней обрешётка является негорючей, на которой лежит эта черепица. Я очень долго допытывался у пожарных, а какую решётку считать негорючей? У нас в России, особенно в индивидуальном строительстве это, как правило, металл. Люди редко жалеют деньги на то, чтобы пропитать этот металл соответствующим антигорючим составом, для того чтобы устранить возможность поджога. Скажите мне, пожалуйста, после такой обработки можно ли считать эту самую обрешётку негорючей? Здесь мнения расходились невероятным образом и однозначного ответа от пожарных я так и не смог добиться. Но из-за того, что я сам живу в таком деревянном доме загородом, и этот дом очень старый и построен был он ещё полсотни лет тому назад. Я залез к себе на чердак и посмотрел, что у меня там валяется и понял простую вещь, что если у меня металл на этот хлам упадет, то пожар будет неизбежен. Потому что чего только за эти 50 лет в этот чердак не затащили. Поэтому у меня к вам следующий совет, если вы решаете вопрос о том, как защищать дом, у которого есть современная крыша из металлочерепицы или из металлопрофиля, у которого толщина немногим больше. Я вам советую не допускать того, чтобы молния попадала в эту самую кровлю. Ставьте молниеотводы и защищайте эту поверхность от прямого удара молнии. С какой надежностью надо защищать я могу вам сказать примерно. Смотрите, если вы не заслуженный и не народный артист Российской Федерации и строите себе обыкновенный дом, то вряд ли он будет высотой больше чем 10 метров. И поэтому вряд ли в ваш дом попадет больше чем 1 удар молнии за 30 лет, а то и за 50 лет. Если вы устроите надёжность защиты молниеотводами и примите надёжность в 0,9.

Вебинар «Как же всё-таки выбирать молниеотводы?», страница 1 Какая молниезащита эффективней – один высокий молниеотвод или несколько малых Практика выбора молниезащиты Статистическая методика молниезащиты 5. Граница между грунтом и воздухом 6. Как это делается Вебинар "Пожарная безопасность и нормативные требования по молниезащите." Страница 2 Вебинар "Пожарная безопасность и нормативные требования по молниезащите." Страница 3