Вебинар «Молниезащита и заземление объектов распределения жидкого и газообразного топлива», страница 3

Восемнадцатый вебинар из серии "Заземление и молниезащита: вопросы и проблемы, возникающие при проектировании"

Текст вебинара. Страница 3

Быстрая навигация по слайдам:

— Не будет от туда незавершенных разрядов, они могут быть из другого любого места, например, они могут быть от этих концов дыхательного клапана, где локально усиленно электрическое поле. Они могут быть от ограждения резервуара, если он высокий и у него обязательно будет ограждение. В конце концов, птичка сядет на дыхательный клапан, даже если он будет заэкранирован, и спровоцирует развитие такого незавершенного разряда. Бороться с незавершенными разрядами, на мой взгляд – это совершенно бессмысленное дело. Бороться надо не с завершенными разрядами, а бороться надо за надёжную систему огнепреграждения.

— Теперь ещё один вопрос, о котором мы тоже не один раз говорили. Вопрос касается скользящих разрядов по поверхности грунта. Такие скользящие разряды – это абсолютная реальность, они многократно наблюдались и в полевых условиях и при испытаниях. Последний раз мы наблюдали такие разряды, испытывая импульсный генератор на 2 млн В с током почти до 100 кА и эти самые скользящие каналы высокотемпературные с высоким током попадая в зону протечек жидкого топлива или в зону тяжелых газовых выбросов, конечно, ведут к их поджогу. Это вопрос несомненный.

— И последняя вещь, о которой я хочу сказать – это вот о какой штуке. Чем опасна система транспорта углеводородного топлива. Это металлические трубы, которые лежат в грунте и которые могут служить прекрасным проводником для передачи высокого напряжения от точки удара молнии, скажем, на нефтеперекачивающую станцию. Предположить, что молния ударит в подземную трубу – это случай исключительно редкий. Молния не ударяет почти никогда в подземные трубы металлические. Молния может, например, ударить в дерево, которое находится около такой трубы, а дальше у вас возникнет искровой канал, который протянется от этого дерева к этой трубе. Ток войдет в трубу и дальше по этой трубе он может распространяться на большие расстояния, почти не затухая или медленно затухая в зависимости от того какой грунт у вас есть. Чем более высокий по удельному сопротивлению грунт, тем меньше происходит это самое затухание и тем эффективнее оказывается доставка высокого напряжения на нефтеперекачивающую станцию или просто на газораспределительный щит, где могут работать люди. Эта транспортировка высокого напряжения по подземным трубопроводам – это может быть одна из самых главных опасностей, которые подстерегают людей, работающих на таких установках.

— В связи с этим чаще всего спрашивают: «Скажите, пожалуйста, а как надо заземлить газораспределительный пункт для того, чтобы люди не пострадали от заноса высокого потенциала по трубопроводу». Пришли монтеры, они работают на газораспределительном пункте, спрашивается, как его надо заземлить, чтобы шаговое напряжение не убило этих людей. Я специально занимался такими расчетами, я занимался следующими расчётами. Я буду делать сопротивление заземления этого газораспределительного пункта все меньше, меньше и меньше. Смотрите, я досчитался до 1 Ом. Сделать сопротивление заземления на 1 Ом на ГРЩ – это почти бессмысленная затея, но теоретически пусть будет 1 Ом. Тогда же при 1 Ом тот занос высокого потенциала, который был, снизился по сравнению с 20 Ом всего в 2 раза. То есть иными словами, делать очень низкое сопротивление заземления на газораспределительном пункте практически бессмысленно. Людей там все равно убьет, если по трубопроводу придет высокое напряжение. Какой выход? Два выхода. Первый выход такой: металлизируйте площадку и присоедините ее к контуру заземления, на котором будут работать люди. Тогда эта вся площадка целиком будет находиться под тем же потенциалом, что и распределительный щит и люди не окажутся под действием напряжения. Второй вариант, он вот какой. Второй вариант – это откажитесь от работы под высоким потенциалом в грозовую обстановку, но это уже с режимными условиями, ее очень трудно выполнить, потому что очень трудно заставить людей прекратить работу, которую они ведут, когда надвигается гроза. А металлическая площадка, на которой будут стоять специалисты, связанные с контуром заземления, она, безусловно, спасёт при любом сопротивлении заземления, в том числе и при том сопротивлении, которое рекомендуется по требованию стандарта «Газпрома». На мой взгляд, это единственный вариант.

Блок вопросов и ответов

— Я на этом заканчиваю. Я сознательно оставил, как можно больше времени на те вопросы, которые могут задаваться. Из-за того, что этот семинар у нас завершающий в этом году, я бы хотел, чтобы вопросы задавали по любой молниезащите, а не только по молниезащите нефтяной и газовой отрасли. Алексей, есть у вас вопросы?

— Эдуард Меерович, спасибо за доклад. Вопросы были, на часть из них уже были даны ответы в чате, но есть и те, на которые не отвечали. Первый вопрос: «Эдуард Меерович, а можно ли заменить грунты: сделать выемку песка и заменить грунт на чернозем/суглинок? В моей практике был случай, когда токоотвод прокладывали до площади объекта несколько километров. На площадке с объектом был песок, а токоотвод прокладывали от пристани до территории объекта».

— В чем суть вопроса? То, что такие вещи делаются, я хорошо знаю. Я знаю, например, ситуацию следующую. Есть линия электропередач 330 кВ, по которой наши российские энергосистемы продают энергию Финляндии. Там скальные грунты и когда грозовая деятельность, эта линия частенько отключается. По этой причине Финляндия предъявляет требование заплатить неустойку нашим компаниям. Наши компании были заинтересованы в том, чтобы ликвидировать такие аварии. Были обследованы две их линии, которые ведут в Финляндию. Нашли на этих линиях опоры с очень высоким сопротивлением заземления. Оно было существенно выше, чем 100 Ом, и вместо тех 30, о которых я говорил. И была сделана такая штука, были проложены траншеи шириной примерно 1,5 метра и глубиной примерно такой же. И в эти траншеи за 20 км навозили глину, которая хорошо держит воду. И эти траншеи примерно длиной по 30 метров заполнялись глиной вместо того скального грунта, который там был. Результат – после этого ни одного отключения за счет воздействия молнии, то есть это дело эффективное. Но если вам надо заменить грунт на большой площади, например, на территории подстанции размером, скажем, 100 х 100 метров. И вам надо заменять грунт на глубину ни как не меньше 2 – 3 метра, то эта работа становится тяжелой и изнурительной. Она стоит очень больших денег. Тем не менее, я знаю случай, когда эта работа привела к тому, что сопротивление заземления объекта стало допустимым и техника стала нормально работать в грозовой обстановке.

— «Согласно п. 1.7.96 и 1.7.98 ПУЭ сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 250/I, но не более10 Ом с учетом всех присоединенных естественных заземлителей – кабелей. При сдаче ТП без подключенных КЛ сопротивление составило 2,7 Ом (с учетом коэффициента сезонности), но по формуле не должно превышать 1,7 Ом. Следует ли проводить повторные измерения после подключения кабелей и добиваться 1,7 Ом?»

— Вы знаете, я не хочу отвечать на вещи, в которых я не специалист. В электробезопасности я не специалист. Те требования, которые предъявляет ПУЭ – это по существу требования к сопротивлению заземления по электробезопасности. Я этим вопросом хорошо не владею. Я знаю только одно, если вы не обеспечите то, что требует ПУЭ, к вам придет Госэнергонадзор принимать вашу установку. Они сделают простую вещь, они просто вам не подпишут акт приемки и все. Здесь вы может им предъявлять любые, какие хотите аргументы, любую науку разводить, нет – значит, нет. Поэтому мое предложение оно простое – не спорить с Гостехнадзором и выполнять их требования по возможности, конечно, малой кровью.

— Спасибо, Эдуард Меерович. Дальше пошел комментарий от Виктора. Самого вопроса я не вижу, там скорее просто комментарий. Давайте я пойду дальше. Виктор, если вопрос по поводу Ростехнадзора и экспертизы актуальны, то напишите, пожалуйста, в чат. Я просто не вижу там вопросительного знака, и о чем он задается. Давайте дальше пойдём. Александр спрашивает: «Возможно ли объединение заземляющего устройства отдельно стоящего молниеотвода и заземляющего устройства газораспределительного пункта? Не приведет ли это к заносу потенциала на корпус ГРП?»

— Потенциал на корпус ГРП идет по трубопроводам. Понимаете? Он от молниеотвода не идет, потому что будь моя воля, я бы вообще эти молниеотводы убрал на ГРП. Они единственное, что делают, увеличивают частоту ударов молнии в ГРП, потому что молниеотвод то стоит рядом с забором, вернее не с забором, а с огородчиком этого самого ГРП. И все что ударяет в молниеотвод тут же немедленно и растекается. Занос высокого потенциала идет по трубам, которые подходят со стороны высокого давления и со стороны низкого давления ГРП. И вся опасность, которая есть – это опасность персонала попасть под это напряжение, это первое дело. И я говорил, что, на мой взгляд, единственной защитой, которая здесь может быть – это сделайте металлический пол перед ГРП, где работают люди, и опасности никакой не будет, вот и все. А что касается самих трубопроводов, то шунтирование их фланцев с помощью искробезопасных разрядников, рассчитанный на полный ток молнии – это полная гарантия того, что ГРП не будут гореть. Они горят массово, особенно в последнее время я знаю, много таких случаев было в Белоруссии, и мы разбирались с этим вопросом. Нельзя изолированные паронитовые прокладки, которые необходимы для работы электрохимической защиты, не шунтировать разрядником. Этого ни в коем случае нельзя допускать. Будете шунтировать, то перестанут у вас гореть ГРП.

— «Каковы реальные напряжения прикосновения при ударе молнии и протекании тока по молниеотводам? Каково время протекания тока разряда?»

— Очень хороший вопрос. Значит, ток ссылается времени воздействия напряжения прикосновения. Тут есть два момента. Индуцированная составляющая напряжения прикосновения, та, которая за счет электромагнитной индукции, она определяется длительностью фронта тока молнии. Для первого компонента это средняя длительность 5 мкс. Что же касается подброса потенциала за счет просто распространения тока по заземлителю, то эта длительность определяется длительностью тока молнии. Средняя длительность тока первого компонента молнии, она примерно равна 100 мкс. Это время в 100 мкс ток молнии снижается примерно до половины своего значения, и эта длительность условно принимается за длительность импульса. Значит, время воздействия меняется в зависимости от природы, грубо говоря, в 20 раз. Теперь какие величины? Величины вы можете определить очень просто. Потенциал заземлителя подбрасывается на произведение сопротивления заземления на ток. Если у вас ток 100 кА, а сопротивление заземления 10 Ом, значит, у вас потенциал заземлителя будет миллион вольт. Вы находитесь на некотором расстоянии от этого заземлителя на земле, и ваши ноги будут под меньшим потенциалом. Но то что там будет не меньше чем 100 кВ, в этом смысле вы может не сомневаться. Поэтому опасность напряжения прикосновения непосредственно молниеотвода, она очень высокая, если только там не сделано каких-нибудь специальных мер. Например, площадка залита асфальтом. Асфальт – хороший изолятор и в этом случае он защитит вас, но рассчитывать на собственную обувь не приходится, потому что собственная обувь изоляцией не является, она содержит слишком много влаги. С одной стороны ваши ноги, а с другой стороны – это просто уличная грязь. Поэтому опасность напряжения прикосновения и напряжение шага вблизи молниеотводов, в том числе и вблизи ГРП, она очень большая. И когда я говорил про металлическую площадку, я не случайно говорил. Есть ещё вопросы?

— Спасибо, Эдуард Меерович. Есть вопросы и достаточно много уже в чате. Давайте продолжим с Виктором. Виктор описывает ситуацию и задает вопрос: «Вопрос немного не по теме: Ростехнадзор и экспертиза требуют молниезащиты продувочного газопровода, который не несет предохранительной функции, а только сбросную. Если на резервуаре пространство над предохранительным клапаном нужно защищать, а пространство над продувочной свечей котельной раньше не требовалось защищать (при СССР), а сейчас требуется. Эту вещь ведь можно разрешить простым нормативным запретом продувки продувочного газопровода котельной перед приближением грозы, а не городить молниеотвод рядом с продувочной свечей. Может ли Эдуард Меерович убедить изменить требования Ростехнадзора или выпустить официальное объяснение по моему вопросу?»

— Не могу. К специалистам по молниезащите Ростехнадзор не прислушивается и игнорирует их полностью. На что можно рассчитывать в ближайшее какое-то время обозримое? Ровно 2 дня тому назад было совещание в Академии Наук, в котором решался вопрос, поднятый на последней конференции по молниезащите.

— Эдуард Меерович, был вопрос от Антона по поводу доработки существующих нормативных документов. Он спрашивал, планируется ли доработка. Я понял так, что вы уже ответили на этот вопрос.

— Переработка. Дорабатывать нечего, надо перерабатывать.

— Хорошо. Вопрос от эксперта: «Максимальная длина тросового молниеотвода ограничивается нормативными документами?»

— Нет. Как вы может себе представить, тросовые молниеотводы наиболее широко применяются на линиях электропередач. Типичная длина линии электропередачи класса 220 кВ, она больше 100 км.

— Вопрос от Александра, но мне кажется, что вы уже ответили на него: «И всё-таки есть ли смысл в нормировании сопротивлении заземляющего устройства и молниезащиты?»

— Есть и вот по какой причине. Все-таки этим сопротивлением в какой-то степени вы ограничивает напряжение шага и прикосновения – раз. Второе дело – вы обеспечиваете, если у вас сопротивление заземления будет достаточно низкое от заземлителя молниеотвода не пойдет искровой канал, который может вытягиваться в длину десятков километров и добираться до подземных коммуникаций. А если такой канал пойдет, то он прекратит свое развитие на длине, там скажем, в 3 – 5 метров и остановится – это второе дело. Третье дело, вот какое. У вас ответвления тока в коммуникации, которая проходит по соседству, в результате этого снижаются, и снижаются наводки, связанные с кондкуктивными взаимодействиями через грунт. По этой причине сопротивление заземления нормировать надо и оно нормируется нормально, например, в нормативном документе «Газпрома», где сказано, что в хороших грунтах – это 10 Ом, в грунтах хуже может доходить до величины 20 Ом, а в некоторых случаях и до 40 Ом, если грунты уж очень плохие. Это разумные рекомендации и нормировать, конечно, нужно, но не по соображениям работы молниеотвода, а по вторичным последствиям, которые связаны с растеканием тока от заземлителя.

— Руслан задает вопрос, он описывает ситуацию и сам вопрос. Сейчас я его прочту: «Представляет ли опасность возникновение пожара в жилых этажных домах – это 5 – 9 этажей, протянутые над их крышами голые стальные парные проводники уравнивания потенциалов, подсоединенные к оконечностям нейтральных жил силового питающего кабеля подъездного стояка на последнем этаже (дом 1973 года постройки) при попадании в провод молнии?»

— Вы знаете, какое дело. Я не знаю, что это за уравнивающие проводники там на крыше, но если в эти проводники попадет ток молнии, то сам проводник и его токоотвод, конечно, будут находиться под высоким потенциалом, и если они доступны для прикосновения, то люди от этого, безусловно, могут пострадать. А что касается пожара, то тут у меня есть большие сомнения. Если этот проводник и токоотвод, к которому он заземлен, выполнен по нормам, то никакого пожара от этого быть не может.

— Спасибо, Эдуард Меерович. Вопрос от эксперта: «Повышается ли вероятность удар молнии при уменьшении сопротивления заземляющего устройства отдельно стоящего молниеотвода?»

— Я сказал, что никаких экспериментальных данных по изменению защитного действия молниеотвода от его сопротивления заземления никто никогда не обнаруживал. Лаборатории пытались не один раз на больших моделях, на многометровых моделях пытались посмотреть, как меняется сопротивление заземления, как влияет сопротивление заземления молниеотвода на надежность перехвата молнии. Значит, доходили до цифры примерно до 1000 Ом. Эффекта не обнаружили. Почему его не обнаружили?

— И последний вопрос, на который мы не ответили ещё. Вообще он состоит из двух вопросов, во-первых, первый: «Выполнение сетки под мягкой кровлей? Использование арматуры плит перекрытия, как молниеотвода» - я так понимаю, можно ли это использовать?

— Арматур железобетонных плит?

— Я полагаю, да.

— Я отвечу как могу. Значит, что касается молниеприёмной сетки, которую заставляют класть в крышу всех жилых и офисных зданий. Эта сетка защищает и имеет смыл только в одном единственном случае, если у вас кровля диэлектрическая, а под этой кровлей находится помещение и оборудование и там есть люди, тогда эта сетка действительно защищает людей от прямого удара молнии. Для этого между ней и оборудованием на верхнем этаже должно быть расстояние в несколько метров, тогда эта сетка работает. У нас сетку не понятно, по какой причине кладут, как правило, на плиты железобетонного перекрытия здания. В этом случае сетка ничего не делает, совершенно ничего. Эффективность ее работы практически равна нулю. И это все специалисты понимают, кроме Гостехнадзора. Гостехнадзор требует, чтобы сетка была и чтобы она была положена под утеплитель, если он негорючий и на утеплитель, если он горючий. Эффективность этой сетки в отношении молниезащиты нулевая. Тем не менее, если вы ее не положите, дом у вас не примут. Утешаться вы может только единственной вещью. Когда вы положили сетку, вы распределили ток молнии, который ударит в этот дом более или менее равномерно между теми токоотводами, которые связаны с этой сеткой. А от равномерного распределения тока, ослабится электромагнитное поле во внутреннем объеме здания и уменьшится наводки электромагнитные. Только с этой целью вы можете утешать себя, что вы не бес толку использовали металл. Во всем остальном сетка – это придумка Гостехнадзора, который пока без нового нормативного документа нельзя обойти. Теперь второй момент, вы понимаете сами, что арматура железобетонных плит вполне могла бы выполнять роль молниеприемников на здании. Тем более что в такое здание молния ударит даже, если оно десятиэтажное за 10 лет и если при этом в бетоне будет дырочка и расколот бетон в том месте, где ударит молния, пока она доберется до арматурных стержней, от этого никто не пострадает. Но сделать вы этого не сможете, потому что, если вы не положите сетку на эту самую плиту, придет Гостехнадзор и заставит ее вас положить. Такой мой ответ. Алексей, мы закончили вопросы?

— Нет, тут ещё поступают. Ещё два есть. Андрей задает очень интересный вопрос, я в первый раз такой вижу: «Требуется молниезащита для таких объектов, как надземные пешеходные переходы над автомобильными дорогами? Дороги федеральной магистрали находятся за чертой города, рядом высотных построек нет, кровля таких переходов выполняется из полупрозрачных пластиковых листов, внутри только электроосвещение, поток пешеходов небольшой, сам переход довольно большой. Спасибо»

— Как к этому отнестись? Смотрите. Если следовать нормативным требованиям, то надо обращаться к РД 34. В РД 34 написана следующая вещь, что отдельно стоящие здания высотой свыше 30 метров требуют обязательной молниезащиты. Такой пешеходный переход, он наверняка ниже, чем 30 метров, можно даже не сомневаться, что он ниже, потому что его высота определяется максимальным габаритом трассы и только. По этой причине, по существующим нормативным документамтакую молниезащиту можно не делать. Понимаете? Теперь, если вы ее хотите делать, вам этого никто запретить не может, потому что сегодня все-таки наши нормативные документы действуют по принципу – что не запрещено, то разрешено. Все что я могу сказать на этот счет. И это, пожалуй, правильно, потому что случаев, чтобы страдали пешеходные переходы от удара молнии мне, например, не известно.

— Спасибо, Эдуард Меерович. И последний вопрос от Виктора: «От здания подключена прожекторная мачта. Для защиты от заноса потенциала нужно защищать все 5 проводников питающего кабеля?

— Я считаю, что да. Если эта мачта высокая, а я так понимаю она высокая. Защищать надо, не надо ставить разрядники и самое главное надо не забыть проложить эту самую проводку в трубе к мачте. Проводка в металлической трубе, она очень резко снижает уровень наводок. Вот все, что я могу сказать. Алексей, это все вопросы?

— Спасибо, Эдуард Меерович. Виктор дополнил свой вопрос по поводу прожекторной мачты – 20 метров высота и бронированный кабель.

— Я бы все равно поставил, вернее так – хозяева дома эту подстанцию, которая питает этот дом, я бы посоветовал ей обязать хозяев мачты, обязательно поставить у них разрядники на входе, у них со стороны дома. Обязательно. И я знаю, что так поступают люди, у которых на доме ставится мачта сотовой связи. Когда начинается торговля, ставить ее или не ставить, обязательно хозяева подстанции, которая питает этот дом, говорят: «Хорошо мы вам разрешим поставить, но ставьте с нашей стороны обязательно УЗИПы». И они правы.

— «В старых типовых проектах можно было обосновать невыполнение для здания расчетом проектировщика. Поддержите ли вы введение подобного пункта в нормативную документацию? Выполнение молниезащиты для зданий до 3-ех этажей можно отказаться от молниезащиты».

— Сегодня не нужно задания проектировщика, на этот счёт существует таблица №1 в нормативном документе РД 34, где для таких зданий не требуется молниезащита. Это есть. Но если речь идёт, например, об индивидуальном здании, то проектировщик скорее заинтересован, чтобы там была молниезащита, чем доказывать, что она не нужна.

— Еще один вопрос поступил: «Как вы относитесь к расчету риска для объектов по ГОСТ Р МЭК?»

— Вот какое дело, мне очень не хочется отвечать на это вопрос. Стандарт МЭК составлен не специалистами по молниезащите, а чиновниками молниезащиты. И любой специалист видит там 148 тысяч дырок. Но другого документа в России нет, хотя не представляю, для кого представляет, я еще раз повторю, страховые компании в России совершенно не интересуются расчетами риска от воздействия молний. Им на это глубоко наплевать, а это главный потребитель таких расчетов.

— Вопросы закончились. Уважаемые участники, если вопросы еще есть, пожалуйста, присылайте их, пока мы заканчиваем. Я в свою очередь хочу напомнить, что это у нас последний вебинар в этом году, в следующем году мы обязательно продолжим серию вебинаров. Начнем, может быть с января, может быть с февраля. Для того чтобы нам сформировать какой-то список тем по которым вам бы было интересно услышать доклады, лекции, напишите нам на почту, либо вы может в чат написать. Это все сохранится, мы запомним и учтем при составлении плана мероприятий на следующий год – это первое. А второе – это, так как это последний вебинар, пользуясь, случаем, поздравляю вас с наступающим новым годом! Несмотря на то, что до него три недели, но у нас другой возможности не будет, поэтому поздравляем вас с этим праздником! На этом у меня все. Эдуард Меерович, если у вас есть что-то, пожалуйста.

— Самое главное мне очень хотелось поздравить всех коллег с новым годом. Алексей за меня это уже сделал, я присоединяюсь к его поздравлению. И самое главное, что я вам хочу пожелать, чтобы у вас было здоровье для работы и чтобы у вас было желание работать и у вас были основания для работы. Это все я вам хочу пожелать! У меня к вам есть просьба, наверняка, что-то в этих вебинарах вас устраивает, а что-то категорически не устраивает. Мне бы очень хотелось знать, что вас не устраивает, и если вы в своих предложениях напишите, что бы вы хотели видеть в вебинарах и как бы вы хотели их повернуть. Я бы постарался в какой-то максимальной возможной степени этому соответствовать. С наступающим новым годом! Спасибо за внимание! До свидания!

У вас остались вопросы? Задайте их нашим техническим специалистам и вы получите развернутые аргументированные ответы.

Полезные материалы для проектировщиков:

• Вебинары с ведущими экспертами отрасли
• Все для расчётов заземления и молниезащиты
• Полезные материалы: статьи, рекомендации, примеры

Вебинар "Программное обеспечение для расчёта надёжности молниезащиты любого объекта за 30 минут." Страница 3 Вебинар "Молниезащита больших территорий: парки, площадки, территории заводов." Страница 1 Вебинар "Молниезащита больших территорий: парки, площадки, территории заводов." Страница 2 Вебинар "Молниезащита больших территорий: парки, площадки, территории заводов." Страница 3