Внешняя молниезащита РВС объёмом 20000 м3 в Казахстане

Известно много пожаров на хранилищах нефтегазовых продуктов (резервуарные парки) в результате прямого попадания молнии, потому подход к разработке систем молниезащиты и заземления для таких объектов должен быть на высоком уровне.

 

Технический Центр ZANDZ  получил запрос на разработку молниезащиты резервуара вертикального стального объёмом 20000 м3 (РВС-20000). Далее мы рассмотрим какое решение мы подготовили.

 

Исходные данные:

  • объём РВС: 20000 м3;
  • диаметр РВС: 39,9 м;
  • высота РВС: 18 м;
  • толщина верхнего пояса стенки: 10 мм;
  • толщина нижнего пояса стенки: 16 мм:
  • количество поясов стенки: 12 поясов;
  • наличие дыхательного клапана: имеется;
  • удельное электрическое сопротивление грунта: 100 Ом*м.
 

Задача: Рассчитать систему молниезащиты и заземления.

 

Мероприятия выполнены в соответствии с:

 

Объект относится к «специальным, представляющим опасность для непосредственного окружения», в соответствии с СО и к II категории, согласно РД.

 

Согласно с РД, п.2.6 и п.2.18 - над дыхательным клапаном защищается пространство в виде полушария R=5 м, Н=5 м.

 

Защита зданий и сооружений от разрядов молнии осуществляется с помощью молниеотводов. Молниеотвод представляет собой возвышающееся над защищаемым объектом устройство, через которое ток молнии, минуя защищаемый объект, отводится в землю. Оно состоит из молниеприемника, непосредственно воспринимающего на себя разряд молнии, токоотвода и заземлителя.

 

Комплекс мероприятий по обеспечению необходимых требований к системе молниезащиты РВС-20000 представлен следующими решениями:

  1. В качестве молниеотводов применяются молниеприёмники-мачты для приварки к металлоконструкции высотой 14 м (крепление до 2-х м от верхней отметки).
  2. В качестве токоотвода используется корпус РВС.
  3. Корпус РВС подключается к заземляющему устройству в местах подключения молниеприёмноков.
  4. В качестве вертикальных заземлителей используются штыри из нержавеющей стали длиной 3 м.
  5. В качестве горизонтального заземлителя используется оцинкованная стальная полоса сечением 40х4 мм, объединяющая  все заземлители. Заглубление полосы 0,5 - 0,7 м. Расстояние до корпуса/фундамента РВС - не менее 1 м.
  6. Подключение к заземляющему устройству выполняется при помощи зажимов ZZ-005-064.
 

Расчет сопротивления заземляющего устройства:

Сопротивление вертикального электрода:

где    ρэкв – эквивалентное удельное сопротивление грунта - 100 Ом·м;

L – длина вертикального электрода - 3 м;

d – диаметр вертикального электрода - 0,016 м;

T – заглубление - расстояние от поверхности земли до заземлителя - 2 м;

где     t  – заглубление верха электрода - 0,5 м

 

Сопротивление горизонтального электрода:

где    ρ – удельное сопротивление грунта - 100 Ом·м;

b - ширина горизонтального электрода - 0.04 м;

h - глубина заложения горизонтального проводника - 0.5 м;

Lгор – длина горизонтального электрода - 132 м.

 

Полное сопротивление заземляющего устройства:

где n – количество комплектов, вертикальные заземлители - 4 шт., горизонтальный заземлитель – 1 шт. ;

Kисп – коэффициент использования, 0,75;

 

Расчетное сопротивление заземляющего устройства составляет 1,92 Ом.

 

Итоги расчета зоны защиты в соответствии с СО:

Молниеприемник-мачта №1 - 4  (ZZ-201-014-3):

h = 30 м;

Высота конуса согласно СО табл. 3.4:

h0 = 0.8*h = 24 м;

Радиус конуса согласно СО табл. 3.4:

r0 = 0.8*h = 24 м;

Расстояние между молниеприемниками:

L = 28,2 м;

Предельное расстояние между молниеприемниками, согласно СО, табл.3.6:

Lmax = 4,75*h = 142,5 м;

L0 = 2,25*h = 67,5 м;

Высота провеса зоны защиты отсутствует.

Для зоны защиты требуемой надежности радиус rx на высоте hх =18 м определяется:

Для зоны защиты требуемой надежности радиус rx на высоте hх =23 м определяется:

 

Размещение оборудования и зона защиты показаны на рисунке 1.

 

Перечень оборудования и  необходимых материалов приведен в таблице 1.

Молниезащита РВС
Рисунок 1 – Расположение оборудования и зона защиты.

 

Таблица 1 – Перечень потребности материалов.

Артикул Наименовани Количество, шт. Масса ед., кг Примечание
1. ZZ-201-014-3 Молниеприёмник-мачта ZANDZ вертикальный 14 м (оцинк.сталь; под приварку) 4    
2. ZZ-502-404-38 Полоса ZANDZ стальная оцинкованная  (40*4 мм; бухта 38,5 м) 4 1,26 В метрах
3. ZZ-001-165 ZANDZ НЕРЖ Штырь заземления из нержавеющей стали резьбовой (D16; 1,5 м; 5/8 UNC) 8 2,35  
4. ZZ-002-161 ZANDZ НЕРЖ Муфта соединительная резьбовая из нержавеющей стали (5/8 UNC) 5 0,082  
5. ZZ-003-061 ZANDZ Наконечник стартовый 4 0,05  
6. ZZ-004-060 ZANDZ Головка направляющая для насадки на отбойный молоток 2 0,09  
7. ZZ-005-064 ZANDZ Зажим для подключения проводника (до 40 мм) 12 0,16  
8. ZZ-006-000 ZANDZ Смазка токопроводящая 1 0,10  
9. ZZ-007-030 ZANDZ Лента гидроизоляционная 3 0,40  
10. ZZ-008-000 ZANDZ Насадка на отбойный молоток (SDS max) 1 0,50  

 

У вас возникли вопросы по заземлению и молниезащите РВС-20000? Обращайтесь в Технический Центр ZANDZ!

 

 

Смотрите также:

[ Код новостного блока для вставки на Ваш сайт ] [ RSS лента для подписки на новости ]


Хотите получать избранные новости о молниезащите и заземлению раз в 3-4 недели?
Зарегистрируйтесь и автоматически получайте email-рассылку с подборкой.


Все новости публикуются в наших группах в мессенджерах и в социальных сетях.
[ Новостной канал в Telegram ]