Вебинар "Проектирование молниезащиты для объектов нефтегазовой отрасли", страница 2

Что нужно для дела и для для Гостехнадзора?

Оптимальное решение - применение грозотросов

Ответы на вопросы после первого раздела

-Хорошо, тогда участники вебинара, прошу активизироваться. Если у вас какие-то вопросы по первой части возникли, сейчас самое время их задать.

-Вопросов мы не видим с вами, да?

-Поступают. Когда разрабатывался РД, понятие надежности не было, я связи надежности объекта четко нигде не нахожу. Если кто знает, подскажите, пожалуйста.

-Формально вы правы. Действительно, если вы возьмете РД 34, в основном тексте РД не найдете не в коем случае, не найдете никаких указаний на надежность. В СО 153 четко есть, а в РД 34 их нет. Но РД 34 всегда издавалось с пояснительной бумагой, потому что за основным документом следовала бумага, поясняющая надежность молниезащиты. И в этой бумаге написаны совершенно крамольные цифры. Для молниезащиты А, зона защиты А называлась цифра 0,995, то есть почти 0,999, а зона Б давалась цифра на уровне близкая к 0,99. Посмотрите, пожалуйста, в любом печатном издании это есть. Мы взяли и проверили фактическую надежность и ту надежность, которую я вам показал на этой самой презентации, фактическую надежность, мы просчитали и получили теми же самыми методами, которыми написана надежность защиты зон в документе СО 153. Фактическая надёжность 0,8- 0,84 для зоны Б и 0,96, а вовсе не 0,995 для зоны А. Вот как я могу ответить на этот вопрос.

-Так. Это был пока единственный вопрос. Уважаемые коллеги, если у вас больше по первой части презентации вопросов нет, я предлагаю продолжить.

-Давайте будем продолжать.

Заземлители

Теперь давайте перейдем к заземлителям. Опять стандартная фраза. В документе СО 153 никаких требований нет. Понимаете, я уже устал это говорить по той простой причине, что в документе СО 153 вообще никаких требований нет. А в РД 34 формальные требования есть. Там не требуется обеспечивать какие-то сопротивления заземления.

-Эдуард Меерович, я вас перебью. Видимо какая-то задержка, посыпались вопросы, буквально два сейчас. По первой части предлагаю ответить все-таки на них. Первый. Мультитросовый отвод также увеличивает количество ударов молнии. Причем воздействие электромагнитной индукции будет на весь резервуарный парк. Поступило вот такое размышление.

-Хорошо, я отвечу на этот вопрос. Значит, во-первых, мультитросовывй молниеотвод, я показал вам, возвышается над резервуарным парком приблизительно, максимум цифра, которая здесь может фигурировать – это превышение в 5 м. От молниеотвода высотой в 25 м, 5 м составляет – 20 %. Из-за этого, число ударов увеличится. Надо эту цифру возвести в квадрат, это будет примерно 40%. 40% по сравнению с стержневыми молниеотводами, которые вам придется поставит в этой ситуации. Там превышение стержневых молниеотводов над резервуарным парком будет приблизительно раза в 2, если не в 3 больше, чем в тросовой ситуации. Этот вопрос специально разбирался не применительно к резервуарным паркам, а применительно к тросовой молниезащите подстанции ультравысокого напряжения, где количество тросов, которое пришлось повесить, оно приблизительно в раз 5 больше, чем нужно для резервуарных парков. И там было показано, что это превышение никакого увеличения на самом деле не будет, вот по какой причине. У вас над тросами будет возникать облако объемного заряда, которое создаст экранирующие тросы над территорией резервуарного парка. И Экранирующие действия этого объемного заряда, о которых здесь я вам совершенно не говорю, оно приведет к тому, что число этих ударов тока не увеличится, а уменьшится не очень сильно, но уменьшится где-нибудь раза в 2. Но еще раз повторю, я не хотел поднимать этот вопрос просто из-за того, что он не слишком принципиален. Теперь по поводу электромагнитных воздействий. Основные электромагнитные воздействия, с которыми приходится сталкиваться на защищаемой территории, связано с распространением тока молнии в земле. Когда вы анализируете эти ситуации конкретно и конкретно смотрите наводки, то у вас наводки определяются токами в основном, которые текут в земле. Стержневые молниеотводы вы ставите прямо на территории резервуарного парка. И токи хотите вы этого или не хотите, у вас растекаются по территории резервуарного парка. Если вы делает тросовые молниеотводы, то опоры тросовых молниеотводов, я это специально подчеркиваю, вы как-нибудь выносите за территорию резервуарного парка на расстоянии в метров 20-25, как минимум. Более того, вы можете направить эти токи вообще в сторону этого резервуарного парка. И тогда у вас наводки не только не увеличиваются, а снижаются, но снизить их до нуля естественно нельзя. И какая-то доля наводок, связанных с распространением тока по тросу будет. Здесь мой коллега совершенно прав.

-Вы частично ответили уже на следующий вопрос. Что делать, если в зоне молниеотвода лежат трубы подземных коммуникаций с горючими жидкостями?

-В том то все и дело, что, если лежат трубы, вы опоры тросовых молниеотводов можете поставить где угодно, вообще говоря. А опоры стержневых молниеотводов вы вынуждены ставить там, где надо ставить. Можно я буду дальше продолжать?

-Да, я думаю можно продолжить уже.

А что сделано в других местах? Очень любопытно. Опять тот же стандарт «ТРАНСНЕФТЬ». Перед вами таблица. Знаете откуда эта таблица? Ее списали от слова до слова из ПУЭ и относится она к сопротивлениям заземления опор линий высокого напряжения. Почему эту таблицу беззастенчиво списали и вставили в этот самый стандарт, знают только составители. Но дело, то заключается вот в чем. Если вы попробуете обеспечить те сопротивления, которые здесь написаны. Например, в грунте до 5000 Ом*м обеспечить 30 Ом, которые здесь есть, вам нужны совершенно сумасшедшие затраты металла. График, который рядом с этой таблицей, он показывает вот какую вещь. Какой объем около молниеотвода надо забить металла насквозь, прямо сплошняком для того, чтобы получить такие цифры? Получается, что размеры площадки будут где-нибудь 50*50, если вы будете бить трех метровые стержни и где-нибудь там 30*30, если вы будете бить трех метровые стержни. Реализовать такую штуку в резервуарном парке просто невозможно. Это фантастика, которую никто никогда в жизни не выполнит. Требование это совершенно бессмысленное. Давайте, теперь перейдем к стандарту «ГАЗПРОМ»

Что дальше? А если сделать по поверхности, взять поверхностный слой грунта уменьшить? Что можно сделать с поверхностной заменой грунта или с поверхностной химической обработкой? Я рассматриваю такую ситуацию. У меня основной грунт 5000 Ом м. Сыплю я очень хороший грунт – чернозем, с удельным сопротивлением где-нибудь 100 Ом м. Так? И получается примерно такая вещь. Если я заменю слой на глубине в 2 метра, то я получу примерно 20 Ом, где-нибудь при замене грунта на толщину примерно 2 м. Вопрос только в другом. А на какой площади надо то заменять этот грунт? Здесь опять начинается вот какая кухня. Где надо заменять грунт? Надо заменять грунт там, где потенциал, который создает ток молнии еще достаточно весом по сравнению с потенциалом самого заземлителя. И теперь я смотрю. Если у меня грунт однородный, его потенциал снижается очень быстро. А если грунт у меня двухслойный, он снижается значительно медленнее. И для того, чтобы он снизился хотя бы до 30 % от потенциала электрода, мне надо заменить грунт в радиусе 100 м. Я не стал считать кубы, посчитайте сами. Круг радиусом 100 м на глубину 2 м. Получится тоже очень хорошее количество самосвалов. И поэтому выполнить эти требования реально не удастся вам, когда вы начнете это проектировать. А тогда возникает следующий вопрос. А делать то что?

-Да, у нас очередной перерыв. Прошу вспомнить, какие у вас были вопросы, чтобы вы хотели уточнить по второй части, касающаяся заземляющих устройств. Сейчас мы подождём.

-Давайте минутку подождём, заодно я водички ещё попью.

-Пока вопросы не поступают, поэтому я думаю, мы можем начать, если что.

-Вы знаете, я все-таки еще раз хочу к этому вернуться. Использование тросовых молниеотводов с объединением заземлителей их опор горизонтальными шинами, эта операция очень достойная. Мне кажется, ее стоит рекомендовать. Самое главное – ни у кого не будет возражений, понимаете? Любой нормативный документ это требование удовлетворяет.

-Поступил вопрос по измерению импульсных характеристик заземляющих устройств. При помощи какого прибора следует измерять?

-Вы знаете, в Росси есть один прибор, при помощи которого, пока мне известно, один прибор, который пригоден для этой цели. В Росси есть фирма, которая занимается молниезащитой. Фирма московская – ЭЛНАП. Эта фирма разработала и сертифицировала ряд измерительных приборов, в том числе устройство, которое называется ИК -1. Это устройство пригодно для измерений импульсных сопротивлений заземления. Оно достаточно простое, оно работает с небольшими токами, оно, в общем, безопасно для работы и насколько мне известно, фирма ЭЛНАП охотно продают эти устройства. Так что, если хотите, то пусть меня фирма благодарит за рекламу, которую я сейчас здесь сделал безвозмездную.

-Да, ещё поступил такой вопрос. Что же реально нужно сделать с точки зрения безопасности, а не формализации?

-Знаете, какое дело? Если говорить о безопасности, связанной с людьми, то сегодняшние требования по молниезащите безопасность людей не обеспечивают. Какое бы вы не имели сопротивление заземления у молниеотвода, все равно напряжение шага, в которое может попасть человек может оказаться для него опасным. Я не знаю требований ни одного документа, который это бы обеспечивал. Причина тут еще вот в чем. Не такие дурные люди, которые занимаются заземлителями. Но для того, чтобы сказать, что безопасно и небезопасно, нужно, чтобы физиологи сказали, что можно для людей, а что нельзя. Импульс тока молнии создает перенапряжение длительностью примерно в 100 микросекунд. 100 микросекунд – это 10 в минус четвертой секунды. А нормативные требования, которые есть по электробезопасности, относятся к времени воздействия, как минимум в 100 раз большему. Понимаете, что делать то? Будут сформированы эти требования - высоковольтники найдут решение. Нет - я не знаю, что делать, просто не знаю. Но что касается объединения сопротивления заземления опор – эта мера, безусловно, благоприятная. Она, конечно, снижает все опасные воздействия тока в земле. Но безопасность людей, например, я гарантировать не могу.

-Эдуард Меерович, еще поступило достаточно большое количество вопросов, они, возможно, не очень относятся к сегодняшней теме. Я могу озвучить их и на ваше усмотрение могу перенести на конец семинара.

- Давайте, один хотя бы, попробуем.

-Вопрос, например, касающийся нормирования защиты за рубежом, также спрашивают про заземление маленьких объектов по типу КТП, как их заземлять?

-Вы знаете, я скажу так. На счет нормирования молниезащиты за рубежом. В Европе молниезащита нормируется стандартом Международной Электротехнической Комиссии, по-русски – это МЭК 62-305. Этот стандарт 62-305 вы легко найдете в Интернете и прочитаете там все, что есть. Что касается импульсного сопротивления заземления, то цифра 80 Ом фигурирует и там. Что же касается цифры для стационарных сопротивлений заземлений, то там рекомендации крайне расплывчатые. А вся кухня нормирования молниезащиты в этом документе есть. Она, на мой взгляд, очень сильно противоречит нашей российской. И если будет такое желание у людей, если вы это желание выскажите, в своем пожелании, я готов провести специальный семинар для того, чтобы сравнить нормирование в Европе с нормирование в России. Я сразу могу сказать, что я придерживаюсь наших нормативных требований и могу доказать почему. Что же касается маленьких домов? То мы об этом один раз уже говорили, но если такие вопросы действительно будут возникать, то давайте мы сделаем семинар, который будем называть так – «Защищаем коттедж».

-Нет, там был вопрос по КТП, просто маленький объект. Я к тому, что мы несколько вопросов пропустим, потому что время у нас все-таки ограничено. Я, если в конце будет время, к ним обязательно вернусь.

-Хорошо, поехали дальше.

У меня показан стержень здесь такой, видите? Электрическое поле увеличивается на вершине этого объекта. Напряженность электрического поля на вершине объекта увеличивается по отношению к электрическому полю поверхности земли, вот в какое число раз. Высоту объекта надо поделить на два его радиуса. И если я такую вещь сделаю, то у меня получится усиление поля наверху. Поэтому, если например, поле у поверхности земли традиционно в грозовой обстановке где-нибудь около 20 кВ на метр. Разумеется здесь описка. Если около 20 кВ/м, то поле на вершине объекта 20 метровой высоты увеличивается до порога ионизации молнии. Вот насколько это сильное увеличение ПУЭ. Поэтому на любых выступах, даже на травинках, даже на ветках деревьев может в грозовую обстановку возникать ионизация.

Полезные материалы для проектировщиков:

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