Проект заземления и молниезащиты для нефтяных резервуаров

Тэги: #молниезащита , #заземление , #нефтегазовая отрасль , #инструкции и рекомендации
Проект заземления и молниезащиты для нефтяных резервуаров
Открыть схему в полном размере

Задание:

Необходимо произвести расчет и сделать проект молниезащиты для объекта. Сопротивление заземления должно быть не выше 10 Ом (защита от статического электричества)
Объект: резервуары вертикальные стальные (РВС), номинальный объем 1000 м³. Диаметр резервуара: 12,33 м, высота: 10,67 м, высота дыхательных клапанов 0,3 м.
Грунт: супесь.
Удельное сопротивление грунта: 150 Ом∙м.
Особенность: в резервуарах находится нефть. Резервуары с конической оболочкой.

Скачать чертёж нефтяных резервуаров в формате PDF.
Скачать чертёж нефтяных резервуаров в формате DWG (AutoCAD).

 

Решение:

Мероприятия выполнены в соответствии с ПУЭ 7-е изд., СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» (далее СО) и РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений» (далее РД).

Данный резервуарный парк относится к категории IIIб в соответствии со СНиП 2.11.03-63 «Склады нефти и нефтепродуктов. Противопожарные нормы».

Для склада нефти и нефтепродуктов категории III в соответствии с СТО-СА-03-002-2009 «Правила проектирования, изготовления и монтажа вертикальных цилиндрических стальных резервуаров для нефти и нефтепродуктов» выбирается уровень защиты от ПУМ - II и надежность защиты 0,95, т.к. нефть является легковоспламеняющейся жидкостью (ЛВЖ).

Для уровня защиты II защита от прямых ударов молнии должна выполняться отдельно стоящими молниеприемниками.

В соответствии с пунктом 2.6 РД в зону защиты должно входить пространство, ограниченное цилиндром высотой 2,5 метра и радиусом 5 метров над дыхательными клапанами (пункт 2.18).

Молниезащита резервуарного парка осуществляется четырьмя отдельно стоящими молниеприемниками высотой 18 м. От каждого молниеприемника выполняется растекание тока в двух направлениях по горизонтальным электродом заземляющего устройства, на каждом направлении на расстоянии 5 м устанавливается по одному вертикальному электроду длиной 3 м. Токоотвод от молниеприемника присоединяется к заземляющему устройству при помощи зажима для подключения заземляющего проводника ZZ-005-064.

«Правила технической эксплуатации резервуаров магистральных нефтепроводов и нефтебаз» РД 153-39.4-078-01 выдвигают следующие требования относительно заземляющих устройств резервуаров:

5.1.4 В качестве заземлителей защиты резервуаров от прямых ударов молнии необходимо применять искусственные заземлители, проложенные в земле и размещенные не реже чем через 50 м по периметру основания резервуара, к которым должен быть присоединен корпус резервуара (число присоединений - не менее двух в диаметрально противоположных точках).

5.1.9 При наличии стержневых и тросовых молниеотводов каждый токоотвод присоединяется к искусственному заземлителю, состоящему из 3-х и более вертикальных электродов длиной не менее 3 м, объединенных горизонтальным электродом, при расстоянии между вертикальными электродами не менее 5 м. Токоотводы и заземлители выбираются в соответствии с требованиями действующей НТД.

Заземляющее устройство выполняется следующим способом:

  1. Выполняется контур из горизонтальных электродов – полосы омедненной 30х4 мм, глубина заложения 0,5 м. Каждый резервуар подключен к общему контуру не менее чем в двух точках.
  2. В качестве заземляющего проводника использовать полосу омедненную 30х4 мм, подсоединённую к нижнему поясу стенки резервуара с помощью зажима для подключения заземляющего проводника ZZ-005-064. (см. рисунки 2, 3). Расстояние от горизонтального контура до стенки резервуара 5 м.
  3. Расположение горизонтальных и вертикальных электродов указано на рисунке 1 и на чертеже в отдельном Порядок монтажа модульного заземления приведен на последних страницах.

Результаты расчета молниезащиты, проведенного с помощью программного обеспечения, разработанного ОАО «Энергетический институт им. Г.М.Кржижановского» (ОАО «ЭНИН») приведены в таблице 1.

Для расчета приняты следующие исходные данные: плотность разрядов молнии в землю — 4 уд/кв.км в год; число ударов в незащищенный объект – 0,045/год, период — 1 раз в 22 года.

 

Объект Высота молниепри-емника, м Надежность защиты Число ударов в объект, 1/год Число прорывов в объект, 1/год
Период ударов, год Период прорывов, год
1 Резервуарный парк 18 0,975 0,08 0,002
раз в 12,5 лет раз в 500 лет

Таблица 1. Рассчет молниезащиты

 

 


Рисунок 1 — План расположения элементов молниезащиты и заземления

Расчет сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление горизонтального электрода:

  Формула расчета сопротивления заземления

где ρ – удельное сопротивление грунта, Ом·м;
b - ширина полосы горизонтального электрода, м;
h - глубина заложения горизонтальной сетки, м;
Lгор – длина горизонтального электрода, м.

 

Сопротивление вертикального электрода:

  Формула расчета заземления

где ρ – эквивалентное удельное сопротивление грунта, Ом·м;
L – длина вертикального электрода, м;
d – диаметр вертикального электрода, м;
T– заглубление - расстояние от поверхности земли до заземлителя, м;

  Формула расчета заземления

где t – заглубление верха электрода, м

 

Полное сопротивление заземляющего устройства:

  Формула расчета заземления

где n – количество комплектов;
kисп – коэффициент использования;

  Формула расчета заземления
  Формула расчета заземления
  Формула расчета заземления

 

Сопротивление заземляющего устройства составляет 2,24 Ом.

 

Рисунок 2 — Установка зажима на металлоконструкции резервуара

 

Рисунок 3 — Разметка отверстий для установки зажима

Перечень необходимых материалов:

№ п/п Рис Артикул Изделие Кол-во
1   ZZ-201-018 ZZ-201-018 ZANDZ Молниеприемник вертикальный 18 м (оцинк. сталь; с закладными элементами под фундамент) 4
2 ZZ-005-064 ZZ-005-064 ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) 32
3 GL-11075-50 GL-11075-50 GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 50 метров) 3
4 GL-11075-20 GL-11075-20 GALMAR Полоса омеднённая (30*4 мм / S 120 мм²; бухта 20 метров) 1
5 ZZ-001-065 ZZ-001-065 ZANDZ Штырь заземления омедненный резьбовой (D14; 1,5 м) 16
6 ZZ-002-061 ZZ-002-061 ZANDZ Муфта соединительная резьбовая 9
7 ZZ-003-061 ZZ-003-061 ZANDZ Наконечник стартовый 8
8 ZZ-004-060 ZZ-004-060 ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток 4
9 ZZ-006-000 ZZ-006-000 ZANDZ Смазка токопроводящая 1
10 ZZ-007-030 ZZ-007-030 ZANDZ Лента гидроизоляционная 3
11 ZZ-008-000 ZZ-008-000 ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) 1

 

Приложение: проект в форматах DWG и PDF


Проект заземления и молниезащиты для нефтяных резервуаров, вид 1

Проект заземления и молниезащиты для нефтяных резервуаров, вид 2

Файлы в форматах DWG и PDF доступны для скачивания только авторизованным пользователям.

 

Вам требуется выполнить проект по заземлению и молниезащите? Закажите его, обратившись в Технический центр ZANDZ.ru!

Остались вопросы по данному расчету? Задайте его в комментарии к этой странице!

 


Смотрите также: