Каждую неделю мы делимся насущными вопросами о заземлении и молниезащите капитальных сооружений, ответы на которые помогают проектировщикам и монтажникам решить свои задачи на промышленных предприятиях, жилых и административных зданиях и т.д.. Однако не менее остро стоит вопрос с защитой и передвижных объектов, особенно используемых для перевозки горючих или легко-воспламеняемых жидкостей (бензин, нефтепродукты и иные химические вещества).
При сливе и наливе нефтепродуктов, ЛВЖ и других горючих жидкостей неизбежно возникает статическое электричество. Поток продукта трётся о стенки труб, рукавов и цистерн, и накапливает электрический заряд. Одновременно различные элементы оборудования – цистерна, трубопровод, наливная колонка, рукав – могут иметь разный потенциал.
Если между ними возникает искровой разряд, а в зоне присутствуют пары топлива, это может привести к воспламенению или взрыву. Поэтому задача защиты от статического электричества при сливоналивных операциях заключается не только в «заземлении», но прежде всего в выравнивании потенциалов между всеми частями системы и обеспечении непрерывного отвода зарядов.
Подключение цистерны и порядок заземления
Перед началом любых операций автоцистерна, железнодорожная цистерна или танк наливного судна должны быть подключены к заземляющему устройству и оставаться подключёнными на всём протяжении налива или слива (ВСН 10-72, п. II-2-11; ПР № 534, п. 878).
Сопротивление такого заземляющего устройства, предназначенного для отвода электростатических зарядов, должно быть не более 100 Ом (РД 39-22-113-78, п. 2.2.1).
Для подключения применяется гибкий проводник сечением не менее 6 мм², оснащённый струбциной или наконечником, который подключается к специально предусмотренному на цистерне болту или контактному устройству заземления, обеспечивающему надёжный электрический контакт с корпусом (ВСН 10-72, п. II-2-11; ГОСТ 33666-2015, п. 6.7; ГОСТ 21130).
Подключение выполняют в определённом порядке: сначала заземляющий проводник присоединяют к корпусу цистерны, и только после этого – к заземляющему устройству (ВСН 10-72, п. II-2-11). Такой порядок снижает риск искры вблизи горловины и наливного оборудования, если на цистерне уже был накоплен заряд.
На практике важно не просто наличие заземляющего провода, а качество электрического контакта. Если зажим установлен на окрашенной, загрязнённой или корродированной поверхности, цепь заземления может оказаться разорванной.
Электрическая непрерывность и её контроль
Открывать люки цистерны и опускать в неё наливные рукава допускается только после подключения заземления (ВСН 10-72, п. II-2-12; ПР № 534, п. 878). Это связано с тем, что именно в момент открытия и ввода металлического наконечника в горловину риск искрового разряда особенно высок.
На многих сливоналивных установках цепь заземления дополнительно контролируется автоматикой. Если заземляющий проводник оборвался или зажим потерял контакт, система блокирует работу насосов и не позволяет начать или продолжать перекачку продукта (ПР № 534, п. 878). Такая блокировка соответствует требованиям Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности, запрещающим эксплуатацию насосов и другого оборудования при отсутствии или неисправности средств автоматизации, контроля и систем блокировок, предусмотренных проектом и эксплуатационной документацией.
Наливные рукава и трубопроводы должны обеспечивать непрерывную электрическую связь между цистерной и стационарным оборудованием. Если используются резиновые или другие неэлектропроводные рукава с металлическими наконечниками, они выполняются антистатическими: вдоль рукава прокладывается или навивается медный проводник или тросик, который соединяет наконечник с заземлённым трубопроводом (ВСН 10-72, п. II-2-13). При этом применяется медная проволока диаметром не менее 2 мм или медный тросик сечением не менее 4 мм² с шагом витка не более 100 мм (ВСН 10-72, п. II-2-13).
Металлические наконечники рукавов должны быть изготовлены из меди или других металлов, не дающих искр (ВСН 10-72, п. II-2-13).
Все металлические трубопроводы и электропроводные элементы оборудования на сливоналивной эстакаде должны образовывать единую электрическую цепь. Если в системе есть диэлектрические вставки, участки трубопровода по обе стороны от них соединяют перемычками или подключают к общему заземлению, чтобы между ними не возникала разность потенциалов. В пределах взрывоопасных зон такие подключения выполняют не менее чем в двух точках (РД 39-22-113-78, п. 2.2.4; ВСН 10-72, п. II-2-4).
При сливе и наливе с железнодорожных цистерн дополнительно заземляют рельсы в пределах сливоналивного фронта, электрически соединяя их между собой и подключая к отдельному заземляющему устройству, не связанному с заземлением тяговой сети (ВСН 10-72, п. II-2-10; ПР № 534, п. 879).
Особенности автоцистерн и отвод зарядов в движении
Для автоцистерн требования к защите от статического электричества регламентированы особенно подробно. Все металлические и электропроводные неметаллические части, трубопроводы и арматура автоцистерны должны иметь непрерывную электрическую связь с болтом заземления, а сопротивление отдельных участков этой цепи не должно превышать 10 Ом (ГОСТ 33666-2015, п. 6.7). Зажимы для подключения заземляющего проводника выполняются по ГОСТ 21130 (ГОСТ 33666-2015, п. 6.7), а на самой цистерне размещается предупреждающая надпись о необходимости заземления при сливе и наливе (ГОСТ 33666-2015, п. 6.16).
Кроме операций на эстакаде, статическое электричество может накапливаться и во время движения автомобиля. Продукт внутри цистерны трётся о стенки, и при отсутствии отвода заряд может достигать опасных значений. Поэтому автоцистерны оснащаются устройствами для отвода статического электричества на поверхность дороги – как правило, в виде металлической цепи или токосъёмника, обеспечивающих непрерывный электрический контакт с землёй во время движения (ГОСТ 33666-2015, п. 6.7).
Смотрите также:
Проект молниезащиты железнодорожной сливо-наливной эстакады (оборудование для сливо-наливных операций)
Вебинар «Молниезащита и заземление объектов распределения жидкого и газообразного топлива», страница 1
Защита хранилищ ГСМ с плавающей крышей от статического электричества
Какие требования предъявляются к молниезащите объектов нефтегазовой отрасли?