Вебинар "Пожарная безопасность и нормативные требования по молниезащите." Страница 2

Текст вебинара. Страница 2

Быстрая навигация по слайдам:

Искровые разряды вдоль поверхности грунта

Теперь давайте пойдём дальше. О чем теперь приходится говорить? Пожарные говорят, что для взрывоопасных и пожароопасных объектов ни в коем случае нельзя устанавливать молниеотводы на этом самом здании. Нужно использовать защиту отдельно стоящими молниеотводами. Мы ещё вернемся к этому вопросу с несколько других позиций, а сейчас я хочу сказать вам вот какую вещь, что считают отдельно стоящим молниеотводом? Если вы полезете в инструкцию РД 34, то вы увидите, что отдельно стоящим молниеотводом считается молниеотвод, который по воздуху и по земле удалён от конструкции защищаемого объекта на расстоянии в несколько метров. Там это расстояние нормируются в зависимости от высоты объекта, но речь идёт о расстояниях в 3 – 5 метров. Значит, считается такая вещь, что если я молниеотвод отодвину на 5 – 10 метров, то это наверняка отдельно стоящий молниеотвод, он устраивает пожарных и ток молнии от него никаким образом не попадет к объекту. Мы разбирали этот вопрос не один раз. На самом деле при ударе в молниеотвод молнией от её заземляющего устройства, а заземляющим устройством молниеотвода, как правило, является его фундамент, пойдет скользящий искровой канал. И этот скользящий искровой канал, неся температуру примерно в 6 000°, может иметь длину в хорошие десятки метров. Особенно, если это высокоомные грунты, например, 3500 Ом*м или 1000 Ом*м.

Незавершённые разряды

Я не один раз говорил уже о подобных ситуациях. Я приводил примеры, например, разлёта реактивных снарядов из-за удара молнии, которые разлетались после того, как молния ударяла в молниеотвод, потом её ток формировал канал. Канал этот проходил расстояние примерно в 20 метров, попадал в ящики с реактивными снарядами, их запальные устройства срабатывали, и эти снаряды уже разлетались. Поэтому не принимать во внимание такую ситуацию при проектировании молниезащиты ни в коем случае нельзя. Я вам говорил и о том, как защищаться от таких каналов. Предлагаю положить в землю замкнутый контур, который ограничивает опасную территорию. Канал дойдет до этого металлического контура, ток молнии растечётся по каналу и развитие канала прекратиться. Еще одна вещь, которая представляет собой опасность, эта вещь – поджег горючих выбросов, которые выбрасывают дыхательные клапаны резервуарных парков самого различного назначения. У нас в РД 34 благодаря пожарным было записано жесткое такое требование. В зону защиты молниеотвода, который защищает резервуар, должен в эту зону входить не только сам резервуар, но должна входить и зона выброса горючих газов. Обязательно. С чем это требование связано? Да с очень простой вещью, если эта горючая смесь соприкасается с высокотемпературным каналом молнии, она вспыхивает, пламя проникает в резервуар и с резервуаром становится примерно то, что показано на рисунке внизу. Только понимаете, какая вещь, только эта фотография, которую я привожу, она получена в месте, где никакой грозовой деятельности не было. На территории этого резервуарного парка никогда в момент пожара не возникали разряды молнии. Этот факт очень жёстко зафиксирован и он не вызывает сомнений. Тем не менее, пожар произошёл и его последствия перед вами. За счёт чего может возникнуть такой пожар? Совершенно не обязательно, чтобы молния ударяла сюда в этот самый резервуар, вполне достаточно вот какой вещи. Вот у вас дыхательный клапан, от дыхательного клапана навстречу каналу молнии может развиваться встречный искровой разряд. Какая должна быть длина у этого канала, чтобы он зажёг взрывоопасную или пожароопасную смесь? Возьмите в руки свою зажигалку электрическую, если вы курите, к не счастью, и посмотрите какая там искра. Искра длиной в 2 мм – 3мм в состоянии зажечь эту взрывоопасную смесь. И что теперь делать? Устранить все такие каналы – это первое, что приходит на ум и тогда проблема пожароопасности будет решена. Но вот какая вещь, а какие искры зажигают, а какие искры не зажигают? Первый вопрос, на который можно было бы сказать ответ, он простой. Все, наверное, искры зажигают, если такая маленькая 2-х или 3-х мм искра зажигает. И ответ на этот вопрос оказывается совершенно неоднозначным. Потому что искра в зажигалке действительно зажигает, и это значит, что её температура достаточно высокая. Но ионизационные процессы, которые могут возникать в реальных условиях могут иметь длину в десятки сантиметров. И, тем не менее, их температура не превысит даже на 100° окружающую среду. Такие стримерные разряды известны специалистам и они только совсем недавно попали в поле зрения специалистам по молниезащите и пожарным. И пожарные стали задавать такой вопрос: а каким условиям должна удовлетворять такая маленькая искра для того чтобы она зажигала?

Какой разряд может зажечь газовую смесь?

Как видите, конструкция дыхательного клапана очень сложная, на нём есть места малого радиуса кривизны, на нём есть места, с которых могут возникать встречные разряды в грозовой обстановке. Какие эти самые разряды должны быть для того чтобы они были опасными? Сегодня на этот вопрос я дать ответь вам не смогу, хотя я очень внимательно слежу за той работой, которая в этом отношении сегодня делается. Единственное, что я могу вам сказать, это вот какую вещь. Если вы хотите, чтобы у вас не поджигались горючие выбросы, вы сегодня сделать ничего практически ничего не можете. Потому что какие бы вы экраны не накладывали на такие дыхательные клапаны, у вас всё равно будет опасность того что где-то там ионизация произойдет хотя бы из-за того, что там сядет птичка и поднимет голову к верху и тем самым усилит электрическое поле. Понимаете? Поэтому выход один – плюнуть на взрывы и поджоги этих горючих газов, и делать вот какую вещь. Делать следующую вещь, чтобы эта самая горючая горячая волна ни в коем случае не проникла во внутренний объём резервуара через дыхательный клапан. Решение этого вопроса не в молниезащите сегодня, решение этого вопроса в том, чтобы система огнепреграждения не давала возможности проникнуть пламени из внешней поверхности во внутренний объём резервуара. Нужно иметь надежную систему огнепреграждения, и именно такой путь позволит вам вообще отказаться от молниезащиты, связанной с пожароопасностью. Потому что вспыхнет это пламя, погаснет и всё, если оно вовнутрь не попадет. Такие решения существуют в целом ряде стран в том числе, например, в Соединенных Штатах, там просто не существует молниезащиты в том смысле, чтобы устранить взрывы дыхательных выбросов, там работает надежная система огнепреграждения. Нам надо побеспокоиться именно об этом, потому что другого подхода сегодня к этому у нас, к сожалению, пока нет.

Нормативные требования

Многократные молниеотводы

А теперь, всё-таки что же мы можем сделать для того чтобы улучшить обстановку с позиции пожароопасности? Первую вещь, которую мы можем сделать и о которой мы уже говорили абсолютно не один раз – это использовать систему многократных молниеотводов. Потому что система многократных молниеотводов позволяет добиться высокой надёжности защиты при относительно небольшой высоте молниеотвода. Я привожу вам такой пример, кстати, на каком-то вебинаре уже приводил. Вот у вас есть здоровый резервуар высотой в 27,5 метра. Диаметр этого резервуара 100 метров. Вот стоят четыре стержневых молниеотвода, у этих стержневых молниеотводов высота всего по 40 метров. Если построить зону защиты этих молниеотводов так, как это требует нормативные документы, то это эти узкие полоски. Остальное пространство, оказывается, по зонам защиты не защищенным. Но если вы используете программное обеспечение, о котором говорится в СО 153, то окажется, что весь этот резервуар защищен с надежность в 0,99 относительно невысокими молниеотводами. Почему я настаиваю на невысоких молниеотводах? Потому что если молниеотводы будут большой высоты, они будут притягивать к себе разряды молний. А притягивая эти разряды молний, они спровоцируют незавершенные разряды, которые могут поджечь эту смесь и самое главное – спровоцировать электромагнитные наводки, которые уничтожат всю автоматику пожаротушения. Если вы беспокоитесь о том, чтобы у вас автоматика пожаротушения работала, а опыт очень часто показывает, что она не работает из-за того что удаленные грозовые воздействия выводят из строя микропроцессорную технику этой автоматики. И в результате у вас объект оказывается незащищенным.

Отдельно стоящие молниеотводы

Поэтому первую вещь, которую вы должны делать, вы должны сделать молниеотводы минимально возможной высоты и тогда у вас количество опасных воздействий уменьшится. Вы перестанете тянуть на себя удары молний. Снижение высоты молниеотводов – это всегда улучшение условий пожароопасности. Второй момент – я уже говорил об отдельно стоящих молниеотводах. Предписания пожарных запрещают ставить отдельно стоящие молниеотводы на крышу взрывоопасных и пожароопасных зданий. Они требуют такой установки (рисунок слева). Давайте теперь посмотрим, от чего спасает или не спасает такая установка? Расстояние от молниеотвода до внутреннего объёма, где находится пожароопасная ситуация, этого расстояния не больше чем 10 метров. Когда у вас молния ударяет в молниеотвод и ток молнии течёт по молниеотводу, здесь внутри этого объекта возникает магнитное поле. Это магнитное поле создает ЭДС магнитной индукции, о которой мы говорили на предыдущих семинарах. И в результате этого дела, в искровых промежутках здесь возникают искрения, которые поднимают всю эту штуку на воздух. С этих позиций установка молниеотвода на кровле здания даже выгоднее, и вот по какой причине. У вас теперь есть как минимум два токоотвода, по которым уходит ток молнии в землю. Если вы посмотрите на правило правого буравчика магнитного потока, то магнитный поток от правого и от левого токоотвода имеет противоположную направленность. Они вычитаются один из другого. В результате у вас магнитное поле ослабляется, а на оси этого объекта оно даже становится равным нулю. Увеличивая количество токоотводов, вы можете очень сильно уменьшить магнитное поле внутри взрывоопасного помещения. И в результате этого дела вы можете уничтожить или очень сильно сократить опасность искрений от электромагнитных наводок. Поэтому, увеличивая число токоотводов, вы тем самым очень сильно ослабляете опасность электромагнитных воздействий, и в результате этого дела облегчаются условия по пожароопасности во взрывоопасных помещениях. Увеличение количества токоотводов – это всегда крайне благоприятная вещь.

Вопросы молниезащиты

Теперь о молниезащите кровли зданий. Самая типичная система молниезащиты – это сетка на кровли здания. Мы об этой сетки говорили уже не один раз. В документе РД 34 написано, что сетка используется с ячейками 6х6 метров, если это объект второй категории молниезащиты или сетка с ячейками 12х12, если это третья категория защиты. Эта сетка кладется поверх какого-то покрытия на кровле, если оно горючее, а если оно не горючее, то оно может класться под это самое покрытие. Вот какие требования написаны в документе РД 34. Теперь давайте думать, пусть у нас покрытие горючее и мы поверх этого покрытия положили сетку. По представлениям пожарных считается, что молния может ударить только в эту самую сетку, а в покрытие, под которым лежит железобетонная плита, она попасть не может. Это полнейшее недоразумение. Сетка, положенная на горючее покрытие, ни в коем случае не защищает его от удара молнии. Просто такого не происходит.

Молниезащита III категории

Откуда взялась эта сетка и для чего эта сетка делается? Если вы внимательно посмотрите на документ РД 34, то вы увидите следующую вещь, что сетка применяется для защиты диэлектрических покрытий, под которыми находятся или люди или какое-то оборудование. Если у вас железобетонная кровля, то использование сетки вообще не дает абсолютно никакого эффекта. И именно это обстоятельство никак до сих пор не используется в практике молниезащиты. Мы упорно продолжаем проектировать здания с сеткой, которая укладывается на железобетонное перекрытие кровли. Зачем? Этого не знает никто. Понимаете, какое дело? Я понимаю, что не могу вас призывать вот к чему, ребята, не кладите сетку – это пустое дело! Если вы меня послушаете, то вы будете иметь кучу неприятностей по той простой причине, что придет Гостехнадзор увидит, что сетки нет, и заставит вас эту сетку положить. Поэтому делать этого нельзя. Но если у вас действительно здание, кровлю которого вы хотите защитить и она действительно пожароопасная или она дорого стоит и её повреждать нельзя, тогда кроме сетки ставьте на этой кровле стержневые или тросовые молниеотводы.

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