5.6.2 Обеспечение молниезащиты

В соответствии со СО 153-34.21.122-2003 “Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений” цех отнесен к III категории молниезащиты с молниеотводом.

Молниезащита от прямых попаданий молнии по зданию и сооружениям выполнена установкой на здании стержня. В состав молниеотвода входят:

• молниеприемник, непосредственно воспринимающий удар молнии;

• опоры, токоотводы по которым ток, возникающий при ударе молнии, передается на землю;

• заземлители обеспечивающие растекание тока в земле.

Молниеприемники и токоотводы имеют сечение 50 мм², они соединяются с заземлителями кратчайшим путем и не имеют петель и острых углов, которые могут быть источником искровых и дуговых разрядов.

5.7 Инженерная разработка по обеспечению безопасности труда и охране окружающей среды

5.7.3. Расчет параметров механической вентиляции рабочей зоны для очистки воздуха от паров сож нгл - 205

Расчет выполняется по методике 3.1 [20].

Исходные данные:

М_общ=0,02кг/ч×4станков=0,08кг/ч;

Кислое масло, 3 класс опасности, ПДК=5 мг/м³, 52,9%

Гидроокись натрия, 2 класс опасности, ПДК=0,5 мг/м³, 12,5%

1) Определение интенсивности поступления гидроокиси натрия (NаОН) в воздух рабочей зоны в секунду:

М_NаОН=М_общ∙ .

2) Определение требуемого воздухообмена в рабочей зоне

.

3) Определение электрической мощности вентилятора при напоре воздуха 1 кПа, К_з=1,5, η_п=0,95; η_в=0,8;

.

Определим высоту устройства выброса загрязняющих веществ в атмосферу.

;

где А=150мг/г – коэффициент рассеивания Со в атмосфере

- объемный расход выбрасываемых газов

- разность температур выбрасываемого и атмосферного воздуха;

- справочная величина [5];

; в проекте предусмотрен туманоуловитель с эффективностью 85%, поэтому Н=4,255 м.

Рисунок 9 – Устройство выброса загрязняющих веществ

5.7.2 Расчет тросового молниеотвода для производственного здания

Целью расчета является определение параметров молниезащиты производственного корпуса.

Исходные данные

- категория молниезащиты - III;

- класс помещений производственного корпуса по ПУЭ 2005 П-1;

- тип зоны защиты производственного корпуса - Зона Б;

- габариты производственного корпуса: длина А=120 м, ширина Б=48 м, высота С=12 м.

- тип молниеотвода одиночный тросовый;

- опоры молниеотвода расположены на оси, проходящей через середины сторон ширины производственного корпуса и на расстоянии 3 м от него;

- удельное сопротивление грунта (суглинок) - = 100 Ом*м;

- радиус защиты - В/2=r_x=24 м на высоте здания;

- высота защищаемого объекта - С=h_x=12 м;

- активная высота молниеотвода - h_a=h-h_x.

1. Определение необходимости обеспечения здания защитой от атмосферного электричества.

1.1 Расчет ожидаемого количества ежегодных прямых ударов молнии в здание.

N=[(A+6H)*(B+6H)-7,7H²]*n*10^-6,

где n=4 - среднее количество ежегодных поражений молнией земной поверхности площадью 1 км², справочная величина, учитывающая среднегодовую продолжительность гроз в центральном регионе РФ 40-60 .

N=[(120+6*12)*(48+6*12) - 7,7*12²]*4*10^-6=0,0872.

1.2 Определение необходимости и зоны молниезащиты категории III из условий:

0,02 N2 - защита зоной Б;

2 N - защита зоной А.

Вывод - для рассматриваемого примера достаточна защита зоной Б.

2. Выбор типа и конструкции молниеотвода.

Для разрабатываемого технического объекта выбирается тросовый молниеотвод, опоры которого расположены на оси, проходящей через середины сторон ширины производственного корпуса и на расстоянии 3 м от него. В качестве заземлителя молниеотвода предлагается углубленная в грунт металлическая конструкция, состоящая из двух вертикально забиваемых электродов, соединенных в верхней части металлической полосой. Элементы конструкции молниеотвода и их основные технические параметры представлены на чертеже.

3. Расчеты конструкционных параметров надземной части молниеотвода.

3.1 Высота h тросового молниеотвода для зоны Б:

h=

h=

3.2 Размеры зоны защиты одиночного тросового молниеотвода:

h₀=0,92*h,

h₀=0,92*27,2=25 м;

r₀=1,7*h,

r₀=1,7*27,2=46,24 м.

3.3 Активная высота молниеотвода:

h_а=h-h_x,

h_а=27,2-12=15,2 м.

3.4 Высота опор:

h_оп=h+2 м;

h_оп=27,2+2=29,2 м.

4 Расчет заземлителя молниеотвода. Основное техническое требование-сопротивление каждого заземлителя не должно превышать 20 Ом.

4.1 Выбор конструкции и основных проектных размеров: выбирается двухэлектродный заземлитель (см. чертеж).

- =3 м - длина вертикально пруткового электрода;

- d=0,022 м - диаметр прутка;

- а=4 м - расстояние между прутками (длина соединительной полосы);

- h_э=2 м - глубина заложения электродов (расстояние от поверхности земли до середины электрода);

- h_П=0,5 м - глубина заложения полосы;

- в = 0,05 м- ширина полосы.

4.2 Определение сопротивления пруткового электрода:

R_э= ;

R_э=

4.3 Определение сопротивления полосы:

R_­П= .

4.4 Определение сопротивления заземлителя:

R_З=R_э*R_п/(R_э* _г+R_П*ŋ_В*n),

где n=2 - количество вертикальных электродов;

_В­=0,91 - коэффициент вертикального экранирования электродов в рассчитываемой конструкции заземлителя;

ŋ_г=0,94 - коэффициент горизонтального экранирования.

R_з=3186*28,48/(31,86*0,94+28,48*0,91*2)=11,1 Ом.

Вывод - Расчетное значение электрического сопротивления меньше 20 Ом.