Организация пожарной профилактики / Samoilov - Spravochnik ingenera pozharnoy okhrani 2010

Глава IX. Пожарная опасность эле тро станово . Молниезащита. Классифи ация взрывоопасных и пожароопасных зон

пл атации доп с аются толь о защищенные светильни и, снабженные сте лянными олпа ами. Распределительные щит и и вы лючатели след ет станавливать вне с ладс их помещений [4].

Для местно о освещения при ремонтах и осмотрах во взрывоопасных помещениях и взрывоопасных нар жных становах разрешается применять толь о взрывозащищенные све-

тильни и с ровнем взрывозащиты, соответств ющим ласс взрывоопасной зоны, видом защиты - ате ории и р ппе взрывоопасной смеси, напряжением не более 12 В [4].

При питании от невзрывозащищенных источни ов (трансформаторов, а м ляторов и т. п.) последние должны распола аться за пределами взрывоопасной зоны [4].

Взрывозащищенные светильни и, не имеющие зна ов взрывозащиты, пломб или отдельных деталей, пред смотренных онстр цией, э спл атации во взрывоопасных помещениях не доп с аются [4].

Р чные взрывозащищенные светильни и выдают под распис в исправном состоянии и толь о на время выполнения работ. По о ончании работ светильни должен быть очищен и возвращен с соответств ющим оформлением [4].

Смена лампы и источни ов питания (а м ляторов, батарее ), встроенных во взрывозащищенный светильни , должна производиться лицами, на оторые возложено обсл живание этих светильни ов распоряжением лавно о энер ети а или начальни а эле троцеха. Все перечисленные операции, а та же заряд а а м ляторов для светильни ов должны производиться в невзрывоопасных помещениях [4].

Требования эле трообор дованию б ровых и нефтепромысловых станово

Ор анизационно-техничес ие требования

Прое тирование, монтаж, налад а, испытание и э спл атация эле трообор дования б ровых и нефтепромысловых с- таново должны проводиться в соответствии с требованиями Федерально о за она от 22 июля 2008 . № 123-ФЗ "Техничес ий ре ламент о требованиях пожарной безопасности", "Правил стройства эле тро станово " (ПУЭ-98), "Правил э с- пл атации эле тро станово потребителей" (ПЭЭП), тверж-

401

Справочни инженера пожарной охраны

денных Глав осэнер онадзором 31.03.92, и "Правил техни и безопасности при э спл атации эле тро станово потребителей" (ПТБЭ), твержденных Глав осэнер онадзором 21.12.84, и Федерально о За она "О лицензировании отдельных видов деятельности" от 25.09.98 №158-03 [5].

Ячей и распред стройства б ровых станово , рассчитанных на напряжение 6 В, должны быть обор дованы бло и- ров ой, ис лючающей возможность:

- проведения операции с разъединителем при в люченном масляном вы лючателе или высо овольтном онта торе;

-в лючения разъединителя при от рытой задней двери ячей и;

-от рывания задней двери при в люченном разъединителе [5].

Расстояние по оризонтали от райне о провода возд ш- ной линии эле тропередачи напряжением 6-10 В (при наибольшем е о от лонении) до помещения насосной, бытовых

идр их соор жений б ровой станов и должно быть не менее 2 м, а для возд шных линий напряжением до 1 В - не менее 1,5 м [5].

Пересечение возд шных линий эле тропередачи с растяжами выш и не доп с ается [5].

Для обеспечения безопасности людей металличес ие части эле тро станово , орп са эле трообор дования и приводное обор дование должны быть заземлены, зан лены в соответствии с требованиями ПУЭ [5].

Для определения техничес о о состояния заземляюще о стройства должны проводиться:

- внешний осмотр видимой части заземляюще о стройства;

-осмотр с провер ой цепи межд заземлителем и заземляемыми элементами (выявление обрывов и не довлетворительных онта тов в проводни е, соединяющем аппарат с заземляющим стройством), а та же провер а пробивных предохранителей трансформаторов;

-измерение сопротивления заземляюще о стройства (с составлением а та);

-провер а цепи "фаза-ноль";

-провер а надежности соединений естественных заземлителей;

-выборочное вс рытие р нта для осмотра элементов заземляюще о стройства, находяще ося в земле [5].

402

Глава IX. Пожарная опасность эле тро станово . Молниезащита. Классифи ация взрывоопасных и пожароопасных зон

Ремонт обор дования с приводом от эле тродви ателя можно проводить толь о после выполнения ор анизационных и техничес их мероприятий, ис лючающих возможность сл - чайно о в лючения эле тропривода [5].

Для обеспечения ремонта омм тационной аппарат ры в распределительном стройстве б ровой станов и со снятием напряжения на вводе аждой питающей линии след ет пред сматривать линейный разъединитель [5].

Каждая б ровая станов а, взрыво- и пожароопасный объе т при добыче, сборе и под отов е нефти, аза и азово о онденсата, ремонте с важин на нефть и аз должны быть обеспечены переносными светильни ами напряжением 12 В во взрывозащищенном исполнении [5].

Обсл живание эле троприводов б ровых станово должен ос ществлять эле тротехничес ий персонал, имеющий

рпп по эле тробезопасности не ниже IV [5].

Одиночно становленное обор дование должно иметь само-

стоятельные заземлители или присоединяться общей заземляющей ма истрали станов и при помощи отдельно о заземляюще о провода. Запрещается последовательное в лючение в заземляющ ю шин нес оль их заземляемых объе тов [5].

Для ор анизации безопасно о обсл живания эле тро станово должны быть чет о определены и оформлены распоряжением р оводства предприятия раницы обсл живания их эле тротехничес им персоналом и назначены ответственные по эле трохозяйств предприятия и е о стр т рных подразделений [5].

Персонал, доп с аемый работе с эле тротехничес ими станов ами, эле трифицированным инстр ментом или соприасающийся по хара тер работы с машинами и механизмами с эле троприводом, должен иметь р пп по эле тробезопас-

ности в соответствии с ПТБЭ и ПЭЭП [5].

Молниезащита

Крат ие сведения о разрядах молнии

Молния представляет собой эле тричес ий разряд длиной в нес оль о илометров, развивающийся межд розовым обла ом и землей или а им-либо наземным соор жением [6].

Разряд молнии начинается с развития лидера - слабо светя-

403

Справочни инженера пожарной охраны

ще ося анала с то ом в нес оль о сотен ампер. По направлению движения лидера - от обла а вниз или от наземно о соор жения вверх - молнии разделяются на нисходящие и восходящие. Данные о нисходящих молниях на апливались продолжительное время в нес оль их ре ионах земно о шара [6].

Лидер нисходящей молнии возни ает под действием процессов в розовом обла е, и е о появление не зависит от наличия на поверхности земли а их-либо соор жений. По мере продвижения лидера земле с наземных объе тов мо т воз- б ждаться направленные обла встречные лидеры. Сопри-

основение одно о из них с нисходящим лидером (или асание последне о поверхности земли) определяет место дара молнии в землю или а ой-либо объе т [6].

Восходящие лидеры возб ждаются с высо их заземленных

развития восходяще о лидера определяет место поражения. На равнинной местности восходящие молнии поражают объе - ты высотой более 150 м, а в орных районах возб ждаются с остро онечных элементов рельефа и соор жении меньшей высоты и потом наблюдаются чаще [6].

После становления с возно о лидерно о анала след ет лавная стадия разряда - быстрая нейтрализация зарядов лидера, сопровождающаяся яр им свечением и нарастанием то а до пи овых значений, варьир ющихся от единиц до сотен и- лоампер. При этом происходит интенсивный разо рев анала

состоит из одно о или нес оль их последовательных имп льсов, наложенных на непрерывн ю составляющ ю. Большинство имп льсов то а имеет отрицательн ю полярность. Первый имп льс при общей длительности в нес оль о сотен ми - росе нд имеет длин фронта от 3 до 20 м с; пи овое значение то а (амплит да) варьир ется в широ их пределах: в 50% сл чаев (средний то ) превышает 30, а в 1-2% сл чаев 100

А. Примерно в 70% нисходящих отрицательных молний за первым имп льсом наблюдаются послед ющие с меньшими амплит дами и длиной фронта: средние значения соответственно 12 А и 0,6 м с. При этом р тизна (с орость нарастания) то а на фронте послед ющих имп льсов выше, чем для перво о имп льса [6].

404

Глава IX. Пожарная опасность эле тро станово . Молниезащита. Классифи ация взрывоопасных и пожароопасных зон

То непрерывной составляющей нисходящей молнии варьир ется от единиц до сотен ампер и с ществ ет на протяжении всей вспыш и, продолжающейся в среднем 0,2 с, а в ред их сл чаях 1-1,5 с. Заряд, переносимый в течение всей вспыш и молнии, олеблется от единиц до сотен лон, из

оторых на долю отдельных имп льсов приходится 5-15, а на непрерывн ю составляющ ю 10-20 Кл [6].

Нисходящие молнии с положительными имп льсами то а наблюдаются примерно в 10% сл чаев. Часть из них имеет форм , анало ичн ю форме отрицательных имп льсов. Кроме то о, заре истрированы положительные имп льсы с с щественно большими параметрами: длительностью о оло 1000 м с, длиной фронта о оло 100 м с и переносимым зарядом в среднем 35 Кл. Для них хара терны вариации амплит д то а в очень широ их пределах: при среднем то е 35 А в 1-2% сл - чаев возможно появление амплит д свыше 500 А [6].

Восходящая молния развивается след ющим образом. После то о а восходящий лидер дости розово о обла а, начинается процесс разряда, сопровождающийся примерно в 80% сл чаев то ами отрицательной полярности. Наблюдаются то и дв х типов: первый - непрерывный безымп льсный до не- с оль их сотен ампер и длительностью в десятые доли се н- ды, переносящий заряд 2-20 Кл; второй хара териз ется наложением на длительн ю безымп льсн ю составляющ ю о- рот их имп льсов, амплит да оторых в среднем составляет 10-12 А и лишь в 5 % сл чаев превышает 30 А, а переносимый заряд дости ает 40 Кл. Эти имп льсы сходны с послед ю- щими имп льсами лавной стадии нисходящей отрицательной молнии [6].

Ворной местности восходящие молнии хара териз ются более длительными непрерывными то ами и большими переносимыми зарядами, чем на равнине. В то же время вариации имп льсных составляющих то а в орах и на равнине отличаются мало. На се одняшний день не выявлена связь меж-

дто ами восходящей молнии и высотой соор жений, с оторых они возб ждаются. Поэтом , параметры восходящих молний и их вариации оцениваются а одина овые для любых

ео рафичес их ре ионов и высот объе тов [6].

ВРД 34.21.122-87 данные о параметрах то ов молнии ч-

405

Справочни инженера пожарной охраны

ния от молниеотводов и их заземлителей до объе тов I атеории определены из словия поражения молниеотводов нисходящими молниями с амплит дой и р тизной фронта то а в пределах соответственно 100 А и 50 А/м с. Этом словию соответств ет не менее 99% сл чаев поражения нисходящи-

ми молниями [6].

Опасные воздействия молнии

Воздействия молнии принято подразделять на две основные р ппы:

первичные, вызванные прямым даром молнии, и вторичные, инд цированные близ ими ее разрядами или занесенные в объе т протяженными металличес ими омм ни ациями. Опасность прямо о дара и вторичных воздействий молнии для зданий и соор жений и находящихся в них людей или животных определяется, с одной стороны, параметрами разряда молнии, а с др ой - техноло ичес ими и онстр тивными хара теристи ами объе та (наличием вэрывоили пожароопасных зон, о нестой остью строительных онстр ций, видом вводимых омм ни аций, их расположением вн три объе та и т. д.). Прямой дар молнии вызывает след ющие воздействия на объе т: эле тричес ие, связанные с поражением людей или животных эле тричес им то ом и появлением перенапряжении на пораженных элементах. Перенапряжение пропорционально амплит де и р тизне то а молнии, ин- д тивности онстр ций и сопротивлению заземлителей, по

оторым то молнии отводится в землю. Даже при выполнении молниезащиты прямые дары молния с большими то а- ми и р тизной мо т привести перенапряжениям в нес оль- о ме авольт. При отс тствии молниезащиты п ти расте ания то а молнии не онтролир емы и ее дар может создать опасность поражения то ом, опасные напряжения ша а и при ос-

новения, пере рытия на др ие объе ты; термичес ие, связанные с рез им выделением теплоты при

прямом онта те анала молнии с содержимым объе та и при проте ании через объе т то а молнии. Выделяемая в анале молнии энер ия определяется переносимым зарядом, длительностью вспыш и и амплит дой то а молнии; и 95% сл чаев разрядов молнии эта энер ия (в расчете на сопротивление 1 Ом) превышает 5,5 Дж, она на два-три поряд а превышает

406

Глава IX. Пожарная опасность эле тро станово . Молниезащита. Классифи ация взрывоопасных и пожароопасных зон

минимальн ю энер ию воспламенения большинства азо-, паро- и пылевозд шных смесей, использ емых в промышленности. Следовательно, в та их средах онта т с аналом молнии все да создает опасность воспламенения (а в не оторых сл чаях взрыва), то же относится сл чаям проплавления

аналом молнии орп сов взрывоопасных нар жных станово . При проте ании то а молнии по тон им проводни ам создается опасность их расплавления и разрыва;

механичес ие, об словленные дарной волной, распространяющейся от анала молнии, и эле тродинамичес ими силами, действ ющими на проводни и с то ами молнии. Это воздействие может быть причиной, например, сплющивания тон их металличес их тр бо . Конта т с аналом молнии может вызвать рез ое пароили азообразование в не оторых материалах с послед ющим механичес им разр шением, например, расщеплением древесины или образованием трещин в бетоне [6].

Опасность поражения прямым даром молнии не оторых нар жных взрывоопасных станово связана с проплавлением молнией металличес их поверхностей, пере ревом их вн т- ренних стено или воспламенением взрывоопасных смесей паров и азов, выделяющихся через дыхательные и предохранительные лапаны, азоотводные тр бы, свечи. Сюда относятся металличес ие и железобетонные резерв ары со сжиженными орючими азами, мно ие аппараты нар жных техноло ичес их станово нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих, химичес их и др их объе тов [6].

Пожар или взрыв от прямо о дара молнии может произойти и при наличии молниезащиты, если то оотводы имеют значительн ю протяженность и не приняты меры по выравниванию потенциалов межд ними и металличес ими онстр циями здания или техноло ичес о о обор дования. В противном сл - чае межд то оотводом и элементами здания, обор дования, сохраняющими потенциал, близ ий потенциал земли, возни ает ис ра - источни взрыва или пожара [6].

Пожаро- и взрывоопасность атмосферно о эле тричества может быть об словлена не толь о прямым даром молнии, но и встречным (незавершенными) восходящими лидерами, развивающиеся, например, от азоотводящих и дыхательных тр б, они даже при отс тствии разряда молнии мо т вызвать воспламенение смесей паров и азов, сбрасываемых в атмосфер [6].

407

Справочни инженера пожарной охраны

Вторичные проявления молнии связаны с действием на объе т эле трома нитно о ноля близ их разрядов. Обычно это поле рассматривают в виде дв х составляющих: первая об с- ловлена перемещением зарядов в лидере и анале молнии, вторая - изменением то а молнии во времени. Эти составляющие ино да называют эле тростатичес ой и эле трома нитной инд цией [6].

Эле тростатичес ая инд ция проявляется в виде перенапряжения, возни ающе о на металличес их онстр циях объе - та и зависяще о от то а молнии, расстояния до места дара и сопротивления заземлителя. При отс тствии надлежаще о заземлителя перенапряжение может дости ать сотен иловольт и создавать опасность поражения людей и пере рытий межд разными частями объе та [6].

Эле трома нитная инд ция связана с образованием в металличес их онт рах ЭДС, пропорциональной р тизне то а молнии и площади, охватываемой онт ром. Протяженные омм ни ации в современных производственных зданиях мо т образовывать охватывающие больш ю площадь онт - ры, в оторых возможно наведение ЭДС в нес оль о десятов иловольт. В местах сближения протяженных металличесих онстр ций, в разрывах незам н тых онт ров создается опасность пере рытий и ис рений с возможным рассеянием

энер ии о оло десятых долей джо ля [6].

Еще одним видом опасно о воздействия молнии является занос высо о о потенциала по вводимым в объе т омм ниациям (проводам возд шных линий эле тропередачи, абелям, тр бопроводам). Он представляет собой перенапряжение, возни ающее на омм ни ации при прямых и близ их дарах молнии и распространяющееся в виде набе ающей на объе т волны. Опасность создается за счет возможных пере-

мо т принять на себя часть расте ающихся в земле то ов молнии и занести их в объе т [6].

Классифи ация защищаемых объе тов

Тяжесть последствий дара молнии зависит, прежде все о, от взрывоили пожароопасности здания или соор жения при термичес их воздействиях молнии, а та же ис рениях и пере-

408

Глава IX. Пожарная опасность эле тро станово . Молниезащита. Классифи ация взрывоопасных и пожароопасных зон

рытиях, вызванных др ими видами воздействий. Например, в производствах, постоянно связанных с от рытым о нем, процессами орения, применением нес ораемых материалов и онстр ции, проте ание то а молнии не представляет большой опасности. Напротив, наличие вн три объе та взрывоо-

При та ом разнообразии техноло ичес их словий предъявлять одина овые требования молниезащите всех объе тов означало бы или в ладывать в ее выполните чрезмерные запасы, или мириться с неизбежностью значительных щербов, вызванных молнией. Поэтом в РД 34.21.122-87 принят дифференцированный подход выполнению молниезащиты различных объе тов, в связи с чем в табл. 1 этой Инстр ции здания и соор жения разделены на три ате ории, отличающиеся по тяжести возможных последствий поражения молнией [6].

К I ате ории отнесены производственные помещения, в оторых в нормальных техноло ичес их режимах мо т находиться и образовываться взрывоопасные онцентрации азов, паров, пылей, воло он. Любое поражение молнией, вызывая взрыв, создает повышенн ю опасность разр шений и жертв не толь о для данно о объе та, но и для близ о расположен-

ных [6].

Во II ате орию попадают производственные здания и соор жения, в оторых появление взрывоопасной онцентрации происходит в рез льтате нар шения нормально о техноло и- чес о о режима, а та же нар жные станов и, содержащие взрывоопасные жид ости и азы. Для этих объе тов дар молнии создает опасность взрыва толь о при совпадении с техноло ичес ой аварией или срабатыванием дыхательных или ава-

оторых связаны с меньшим материальным щербом, чем при взрывоопасной среде. Сюда входят здания и соор жения с пожароопасными помещениями или строительными онстр - циями низ ой о нестой ости, причем для них требования молниезащите жесточаются с величением вероятности поражения объе та (ожидаемо о оличества поражений молнией) . Кроме то о, III ате ории отнесены объе ты, поражение

оторых представляет опасность эле тричес о о воздействия на людей и животных: большие общественные здания, жи-

409

Справочни инженера пожарной охраны

вотноводчес ие строения, высо ие соор жения типа тр б, башен, мон ментов. На онец, III ате ории отнесены мел ие строения в сельс ой местности, де чаще все о использ ются с ораемые онстр ции. Со ласно статистичес им данным на эти объе ты приходится значительная доля пожаров, вызванных розой. Из-за небольшой стоимости этих строений их молниезащита выполняется прощенными способами, не тре- б ющими значительных материальных затрат [6].

Средства и способы молниезащиты

Молниезащита представляет собой омпле с мероприятий, направленных на предотвращение прямо о дара молнии в объе т или на странение опасных последствий, связанных с прямым даром; этом омпле с относятся та же средства защиты, предохраняющие объе т от вторичных воздействий молнии и заноса высо о о потенциала [6].

Средством защиты от прямых даров молнии сл жит молниеотвод - стройство, рассчитанное на непосредственный онта т с аналом молнии и отводящее ее то в землю. Молниеотводы разделяются на отдельно стоящие, обеспечивающие расте ание то а молнии мин я объе т, и становленные на самом объе те. При этом расте ание то а происходит по онтролир емым п тям та , что обеспечивается низ ая вероятность поражения людей (животных), взрыва или пожара [6]. Установ а отдельно стоящих молниеотводов ис лючает возможность термичес о о воздействия на объе т при поражении молниеотвода; для объе тов с постоянной взрывоопасностью, отнесенных I ате ории, принят этот способ защиты, обеспечивающий минимальное оличество опасных воздействий при розе. Для объе тов II и III ате орий, хара тери- з ющихся меньшим рис ом взрыва или пожара, в равной мере доп стимо использование отдельно стоящих молниеотводов

истановленных на защищаемом объе те [6].

Молниеотвод состоит из след ющих элементов: молниеп-

риемни а, опоры, то оотвода и заземлителя. Одна о, на пра - ти е они мо т образовывать един ю онстр цию, например, металличес ая мачта или ферма здания представляет собой молниеприемни , опор и то оотвод одновременно [6].

По тип молниеприемни а молниеотводы разделяются на стержневые (верти альные), тросовые ( оризонтальные протя-

410