Требования к молниезащите зданий и сооружений: РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений»

Какие требования предъявляются к молниезащите объектов нефтегазовой отрасли?

Требования национальных нормативных документов

Нормативный формуляр «Инструкция по обустройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций» утверждён Министерством энергетики РФ под индексом СО 153–34. 21. 122-2003. Этот национальный норматив каких-либо специальных условий или требований не регламентирует. Поэтому энергетики обращаются к формуляру «Инструкция по обустройству молниезащиты зданий и сооружений» РД 34. 21. 122-87. Норматив был утверждён 30 июля 1987 года в рамках работы государственного комитета СССР по делам строительства и применялся в совершенно иных экономических условиях. Но что более важно, его концепция разработана с учётом ныне устаревшей базы автоматики, управляющих цепей и коммуникационных информационных систем.

Согласно формуляру РД 34.21.122-87, промышленные комплексы, содержащие помещения и зоны повышенной взрывоопасности (классификация B-I) относятся к молниезащите I категории. Защита таких сооружений осуществляется отдельно расположенными молниеотводами. Конструкции молниеотводов устанавливаются на строго регламентируемой дистанции до защищаемого сооружения. По воздуху интервал от молниеотвода до объекта обозначается Sв. Дистанция от объекта до молниеотводного контура по земле – Sз. Интервалы Sв и Sз определяются исходя из высоты защищаемого сооружения и удельного сопротивления почвенного слоя в точке монтажа молниеотвода. Примечательно, что нормативное предписание от 1987 года принимает в учёт удельное сопротивление почв в пределах 1 000 Ом*м (интервал Sв = 12 метров, для промышленных комплексов высотой не более 30 метров). Почвы с более высоким сопротивлением формуляром не рассматриваются. Изоляционный интервал в почве рассчитывается по формуле Sз=Sв + 2 метра (диапазон сопротивления почвы – в пределах 1 000 Ом*м). Молниеотводы для защиты промышленных комплексов I категории формируют защитную зону класса А.

Конструкции, установки и сооружения, создающие зоны опасности В-Iг, согласно формуляру РД 34. 21.122-87 оснащаются молниезащитой категории II. Естественные или специально смонтированные молниеприёмники устанавливаются либо на защищаемом сооружении, либо в окрестной местности. Эксперты допускают в качестве дополнительной защиты оснащение кровли защищаемых зданий молниезащитной сеткой.

В вопросе хранения углеводородного (синтетического) топлива инструкция разделяет требования к молниезащите. Дифференциация правил и норм молниезащитных мероприятий учитывает объёмы хранения углеводородов. Резервуарные комплексы с объёмом легковоспламеняющихся жидкостей и газов от 100 000 м3 защищают отдельно расположенными молниеотводными сооружениями. Для резервуарных парков со сжиженными углеводородами требования устанавливают предел всего 8 000 м3. При этом они не регламентируют толщину металлических стенок резервуаров. Более того, нормативы обязывают устанавливать молниеотводы только в тех резервуарных парках, в которых металлическая крыша ёмкостей имеет толщину менее 4 мм. При объёме резервуаров менее 200 м3, вне зависимости от толщины сечения стенок, молниеотводы не устанавливаются.

В такой нормативной дифференциации логику проследить весьма тяжело. При всей строгости нормативного формуляра, смущает пренебрежение составителей возможностью возникновения пожара при пробое молнией тонкостенной металлической крыши резервуаров. В случае проплавления молниевым каналом тонкой крыши, пламя непременно охватит несколько железнодорожных цистерн и спровоцирует крупномасштабные взрывы горючих материалов и смесей. Не меньшее недоумение вызывает пункт Инструкции, требующий обязательную защиту резервуаров с толстыми стальными стенками от прямого контакта с молнией. Учитывая, что проплавление толстостенных металлических конструкций молнией невозможно, предписание выглядит нелепо. Ссылка на то, что грозовой разряд может спровоцировать возгорание углеводородных выбросов над дыхательной арматурой, не проясняет, а напротив – запутывает регламент. Далее в работе мы докажем, что для воспламенения газовых выбросов от грозового электричества, прямое воздействие молниевого канала не обязательно.

В формуляре РД 34.21.122-87 также не указываются показатели надёжности молниеотводной защиты. Они прописаны в Пособии к указанной Инструкции. Раздел №7 Пособия описывает требования к надёжности защиты в секторах А и Б. Для сектора А надёжность защиты составляет 0,995, для Б – не менее 0,95. Эти показатели – прямая и грубейшая ошибка составителей требований. Компьютерная программная проверка, проведённая на базе статистической методологии, выявила реальную надёжность зон А и Б. Для сектора А показатели не дотягивают даже до 0,96. Для Б предельные показатели – 0,84. В современных условиях требуемая надёжность для I уровня защиты составляет 0,98, для II уровня – не менее 0,95. Получается, что предписанные данные существенно больше выявленных истинных показателей надёжности.

Требования стандартов предприятий

Правила стандартов слишком многочисленны, чтобы рассмотреть их в полном объёме. Поэтому для нашего аналитического исследования выберем два стандарта – компаний ОАО «Газпром» и ОАО «Транснефть». Подходы и методика эти стандартов между собой существенно различаются, что позволит нам глубже изучить проблематику молниезащиты нефтегазовых сооружений.

Вне зависимости от объёма топливных резервуаров, норматив ОАО «Транснефть» обязывает применять I уровень молниезащиты. Для остальных сооружений, связанных с хранением легковоспламеняющихся жидкостей, стандарт предписывает обеспечение защиты II уровня. Показатель надёжности для I уровня по нормативам ОАО «Транснефть» – 0,99, для II уровня – 0,95. Стандарт компании допускает применение молниезащитной сетки европейской калибровки: 5 х 5 метров для молниезащиты I уровня и 10 х 10 – для II уровня. При этом разработчики правил не объясняют отличие сеток европейской калибровки от российских аналогов с размерами 6 х 6 и 12 х 12 метров для I и II уровня соответственно. Тяжело объяснить, каким образом уменьшение сторон ячейки на один метр (с 6 х 6 до 5 х 5) делает сетку более устойчивой к попаданиям прямых разрядов. Однако, разработчики формуляра уверены в своей правоте.

Авторы правил предписывают устанавливать молниезащитную сетку не менее чем на 100 миллиметров от горючего кровельного слоя. Они уверены, что при данном расположении стальная сеть перехватит любые угловые разряды и не допустит касания молнии с горючей поверхностью кровли. Неэффективность этого предписания легко проверяется упомянутой выше компьютерной программой, которая применялась в расчётах защитных зон для формуляра СО 153–34.21.122-2003. Вычисления проведены для молниезащитной сетки с периметром 20 х 20 метров и ячейками европейского калибра 5 х 5 метров, которая будет установлена на расстоянии 10 см от кровельной плоскости. Теоретически, эта конструкция должна показать надёжность защиты на уровне 0,99. Рисунок 1, составленный на основе результатов вычислений, показывает, что вероятность прорыва молнии возрастает прямо пропорционально высоте защищаемого сооружения. Из графика видно, что вероятность составляет 0,37–0,48. Соответственно, показатель надёжности громоотводной защиты едва ли выше 0,5, что практически в два раза ниже стандартизованного показателя 0,99.

По Стандарту, если молниеотвод и защищаемое сооружение подключены к одному заземляющему устройству, расстояние по воздуху между крайними точками молниеотвода и сооружения должно составлять не менее трёх метров. При этом в учёт берётся удельная сопротивление почвы в пределах 100 Ом*м. При сопротивляемости грунта более 100 Ом*м авторы Стандарта предписывают увеличить воздушный интервал до четырёх метров. Магический рубеж отсчёта 100 Ом*м, установленный авторами Стандарта, совершенно непонятен. Электродвижущая сила индукции, которая проявляет себя в воздухе между громоотводом и объектом, никак не связана с удельной сопротивляемостью почвы. Зато ЭДС индукции реагирует на высотность защищаемого комплекса. О параметрах высотности зданий в правилах не сказано ни единого слова.

В том числе, непонятны принципы расчёта изоляционного интервала для громоотводов, оснащённых обособленным заземляющим контуром. Для всех типов почв он регламентируется на уровне пяти метров. Сразу напрашиваются два вопроса. Интервал в пять метров легко преодолевается скользящим по грунту искровым каналом (подробно описано в разделе 3). Чем выше сопротивляемость почвы, тем его возникновение более вероятно. К тому же, даже в пятиметровом интервале до 50% тока молниевого разряда может переместиться в заземляющий контур сооружения. Это объясняется естественной проводимостью почвы. На такие принципиальные замечания ответа у составителей Стандарта нет.

Нормативы ОАО «Газпром» логически и физически более упорядочены и обоснованы. Наружные сооружения оборудуются громозащитой II уровня. Установленные на кровле защищаемых сооружений или отдельно расположенные громоотводы должны гарантировать показатели надёжности на уровне 0,99. Примечательно, что молниезащитная сетка и европейской, и отечественной калибровки даже не рассматривается. Системы из нескольких молниеотводных конструкций регламентируется проектировать с привлечением специальной компьютерной программы (составитель – Энергетический научно-исследовательский институт имени Г. М. Кржижановского – ОАО «ЭНИН»). Изоляционный интервал между защищаемым сооружением и обособленным молниеотводом предписывается выдерживать не менее семи метров (при сопротивляемости почвы до 500 Ом*м). При увеличении сопротивляемости грунта изоляционный интервал возрастает до 15 метров. Пропорцию между изоляционным интервалом и удельной сопротивляемостью почвы определяет эмпирическая формула.

Проектируем в согласии с нормативами

Проведённый анализ подталкивает к решению о частичном или даже полном отказе от использования молниеотводов. Стальные резервуары со стенками более 4 мм полностью выдерживают удар молнии. При этом молния не способна проплавить либо нагреть конструкцию до критической температуры. Это наблюдение не в силах опровергнуть ни один из международных специалистов в области энергетики. Прямое попадание молнии в резервуар с углеводородами не приводит к пожару. Для фундаментной конструкции молниевый ток тоже не опасен. Если фундамент выполнен из железобетона, он эффективно и безопасно отводит молниевый ток в грунт.

Нельзя обойти вниманием зону горючих выбросов из дыхательной арматуры резервуаров. Проникновение канала молнии в область выброса горючих смесей способно привести к вспышке и детонации. Поэтому нормативы РД 34. 21. 122-87 предписывают включение области дыхательной арматуры в защитную зону молниеотводных конструкций.

В теории это предписание разумно, но на практике оно теряет силу. Молнии с одним каналом встречаются крайне редко. По аналитическим данным Международного совета по системам высокого напряжения, около 50% молний обладают несколькими каналами. При разряде, молнии контактируют с объектами на земле одновременно несколькими каналами. Незавершённых молниевых ветвей вообще может возникать несколько десятков (рисунок 2). Каждая из ветвей характеризуется незначительной силой тока, но температура ветвей редко бывает ниже 5 000 по температурной шкале Кельвина. Молниеотвод нейтрализует главную ветвь молнии, но оставшиеся ветви легко проникают во взрывоопасные секторы. Температуры незавершённых ветвей вполне достаточно, чтобы воспламенить горючие выбросы. Помимо этого, эффективность молниеотвода нивелируют слаботочные потоки, возникающие в грозовой среде. О них более подробно будет описано в Разделе 4.

Суждения о нейтральности молниеотводных конструкций по отношению к защищаемым объектам также вызывают сомнения. Молниеотводы – причина дополнительной электромагнитной нагрузки на электронное оборудование, которое эксплуатируется внутри защищаемых объектов. Установка громоотвода увеличивает высоту объекта. Чем выше сооружение, тем чаще случаются близкие молниевые удары. При использовании стержневого молниеотвода количество близких разрядов возрастает в пропорции к квадрату значения высоты. Каждый из молниевых ударов сопровождается увеличением силы электромагнитного поля в зоне контакта. В свою очередь, электромагнитное поле молнии разрушительно влияет на электронные системы внутри сооружения. К примеру, при частых разрядах, которые попадают в молниеотводные конструкции, страдают датчики автоматической системы пожаротушения.

Несмотря на низкую эффективность стержневой молниезащиты, государственные инспекционные органы настаивают на её установке хотя бы потому, что это прописано нормативными стандартами. На этом направлении проектировщики обезоружены недальновидными, а иногда и нелепыми предписаниями технических формуляров. Остаётся придерживаться установленных требований. Но есть и положительный момент. Можно использовать технические решения, которые соответствуют нормативам, но при этом не приносят вреда объекту. Например, можно устанавливать не слишком высокие стержни молниеотводов, удалять молниеотводные конструкции от топливных резервуаров или применять другие виды молниевой защиты. Немалую симпатию вызывают тросовые молниеотводы.

При защите промышленных объектов от молниевых разрядов тросовые молниеотводы применяют не слишком часто. Широкое распространение эти конструкции получили в защите высоковольтных линий электропередачи (от 110 кВ), которые прокладываются по воздуху. Тросовая система предельно проста: поверх фазных кабелей монтируются один-два троса крупного сечения, которые подключаются к заземляющему контуру.

Тросы прокладываются по всей протяжённости линии электропередачи. Особую надёжность показывают защитные системы с отрицательным угловым расположением тросов. В таких конструкциях тросы сдвинуты относительно фазных кабелей по экстернальному принципу. Таким образом, при разряде тросы первыми попадают под удар и защищают фазные кабели (рисунок 3).

Молниеотводы с отрицательным угловым расположением тросов не подходят для магистральных линий электропередачи, протяжённость которых составляет более 100 км. Это объясняется дороговизной электрических опор, оснащённых угловыми стойками для тросов. Не менее актуальна проблема излишней открытости центрального фазного кабеля. Некоторые специалисты утверждают, что тросы с отрицательным угловым расположением защищают его неэффективно.

Что касается резервуарных парков, тут применение тросовых молниеотводов вполне оправдано. Протяжённость парков составляет несколько сотен метров и затраты на опоры с угловыми стойками в этом случае незначительны. При необходимости, центральная линия парка может быть защищена дополнительным тросом (рисунок 4).

На рисунке 5 представлен график, который составлен по результатам компьютерных вычислений. Он связывает вероятность прорыва молнии на защищаемую территорию и интервалы между защитными тросами. Подразумевается, что протяжённость парка составляет 100 метров, высота расположения грозотросов – 25 метров, высота резервуаров – 20 метров, внешний (экстернальный) вынос грозотросов – 5 метров.

Высокой эффективностью защиты характеризуются мультитросовые системы. В этих конструкциях грозотросы возвышаются над поверхностью защищаемого объекта незначительно.

Вследствие этого, частота попаданий молниевых разрядов в систему не увеличивается. Соответственно, не увеличивается и количество электромагнитных воздействий на структуру парка. Протяженность парка (и грозовых тросов) существенного влияния на степень вероятности прорыва не оказывает.

* – иллюстрации взяты из статьи проф. Э. М. Базеляна «Молниезащита нефтегазовых объектов»

 


Смотрите также:

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


Молниезащита зданий, сооружений под ключ. Расчет, поставка, монтаж

ТКП 336-2011 «Молниезащита зданий, сооружений и инженерных коммуникаций»: комментарии главного специалиста отдела исследований в области предупреждения чрезвычайных ситуаций НИИ ПБ и ЧС МЧС Республики Беларусь Алексея СКРИПКО.

— С вводом в действие ТКП 336-2011 корректировка мер защиты от удара молнии требуется практически для любого здания?

— Определение необходимости молниезащиты для здания и сооружения сегодня является фактором индивидуальности объекта. В большинстве случаев указанная корректировка будет требоваться. Для определения необходимых мер молниезащиты целесообразно сперва установить, требуется ли зданию (сооружению) молниезащита. Затем, на основании расчета рисков, определить уровень и необходимые средства молниезащиты.

— Почему необходимо считать риски?

— Расчет рисков — это основополагающий метод определения необходимости молниезащиты, уровня и средств, необходимых для защиты от прямых ударов молнии и ее вторичного проявления. В таблице 7.2 ТКП 336-2011 приведены рекомендуемые уровни молниезащиты, которые в некоторых случаях для зданий и сооружений занижают объем защиты, а в других эти объемы завышают. Например, для производственных пожароопасных объектов объем защиты по таблице определить не представляется возможным из-за отсутствия рекомендуемого уровня молниезащиты. Следовательно, для производственных пожароопасных объектов необходимо считать риски.

— На какие мероприятия молниезащиты следует указывать при пожарно-техническом обследовании объекта?

— С введением в действие ТКП 336-2011 средства защиты стали более совершенными, объемы защиты увеличились.
Например, для жилого здания она может быть выполнена исключительно обеспечением электрических сетей 220, 12 или 24 В защитой при помощи УЗиП и уравниванием потенциалов. При этом УЗиП может быть установлен как на вводном электрическом устройстве, так и в электрической розетке. Для производственных объектов (котельной) средствами защиты могут быть те же УЗиП, внешняя молниезащита (молниеотводы), уравнивание потенциалов, выравнивание потенциалов и т.д. При обследовании объекта (с наличием, без наличия видимых средств молниезащиты) следует указывать конкретные действия для исполнения со ссылками на документ.

Примерные варианты:

— для здания, на котором молниезащита отсутствует: «Определить уровень, необходимые средства молниезащиты согласно требованиям разделов 6.5, 6.6, 7 ТКП 336-2011»;

— для здания, на котором отсутствует токоотвод от молниеприемника к заземлителю молниезащиты: «Обеспечить устройство токоотвода согласно требованиям разделов 7.

2.3, 7.2.5, 7.3 ТКП 336-2011»;

— для здания, на котором имеются молниеотводы: «Определить меры молниезащиты для здания с учетом требований раздела 7 ТКП 336-2011».

— Cогласно первому абзацу раздела «Область применения», ТКП 336-2011 регламентирует требования к устройству молниезащиты при проектировании, реконструкции, ремонте зданий и сооружений. Во втором абзаце документа говорится: «Настоящий ТКП применяется при: а) проектировании, установке, проверке и техническом обслуживании систем молниезащиты (СМЗ) для зданий (сооружений) без ограничения». Вопрос: рационально ли ссылаться на требования ТКП при выявлении нарушений молниезащиты в процессе пожарно-технической проверки (при эксплуатации) объекта?

— Действительно, требования ТКП 336-2011 регламентируют устройство молниезащиты при проектировании, реконструкции, ремонте зданий и сооружений.

Таким образом, капитальный ремонт молниезащиты, приведение ее средств и элементов в соответствие с требованиями ТКП (установка молниеотводов, замена молниеприемников, токоотводов, установка устройств защиты от импульсных перенапряжений (УЗиП) в электрические сети) возможны в перечисленных выше случаях . Тем не менее, согласно требованиям последнего абзаца раздела 7.4 «Техническое обслуживание и проверка системы молниезащиты», в случае выявления нарушений (неисправностей) молниезащиты субъект хозяйствования должен быть проинформирован и обязан принять меры к незамедлительному устранению нарушения. Таким образом, рационально ссылаться на требования ТКП 336-2011 при выявлении неисправности молниезащиты в процессе проведении пожарно-технической проверки объекта хозяйствования.

— Какими разделами ТКП 336-2011 целесообразно пользоваться работникам ОПЧС?

— Более предпочтительны в рамках практической деятельности работников Государственного пожарного надзора разделы 6, 7, 11. Согласно указанным разделам, определяются необходимость, уровень и требуемые средства молниезащиты, требования к эксплуатации и документации на молниезащиту. То есть — достаточный объем факторов для оценки соответствия молниезащиты требованиям норм. Рекомендуем для ознакомления разделы 8, 9, где указаны требования по внутренней молниезащите здания.

— Какое нормируемое сопротивление заземлителя требуется согласно ТКП 336-2011?

— В соответствии с разделом 10 ТКП сопротивление должно составлять 10 Ом для любого уровня молниезащиты здания или сооружения.

— Какова периодичность проверки сопротивления заземлителей молниезащиты?

— Согласно разделу 5 ТКП 181-2009 «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей», периодичность проверки заземлителей — не реже раза в 6 лет независимо от уровня молниезащиты. Не реже 1 раза за 6 месяцев (п. 5.8.9) ответственным за электрохозяйство должен проводится визуальный осмотр заземляющих устройств с пометкой в паспорте на такое устройство (журнале учета состояния молниезащиты). В случае выявления неисправностей (разрушение, обрыв, 50% уменьшение сечения по причине коррозии), должны быть предприняты меры по их устранению с повторным проведением измерений сопротивления заземлителей. В данном случае дополнительно должна проводиться контрольная проверка сопротивления заземлителей.

— Какая документация по молниезащите должна храниться на объекте?

— Проектная документация (текстовая и графическая часть) и эксплуатационная (протоколы измерения сопротивления заземлителей, паспорта на заземляющие устройства).

— Как по факту определить наличие молниезащиты на объекте?

— По внешним признакам: молниеприемникам на кровлях, токоотводам по торцам зданий (в том числе это говорит о том, что на кровле есть молниеприемная сетка), документации на молниезащиту. Следует знать, что положительный вывод об оценке соответствия молниезащиты новым требованиям можно сделать только после визуального осмотра и проверки документации на соответствие требованиям.

— Правомерно ли в качестве молниеприемника использовать металлическую кровлю с толщиной листа 0,8 мм и расположенную на деревянной стропильной системе, обработанной огнезащитным составом?

— Да, правомерно. Приведенная ситуация более подробно рассмотрена в требовании раздела 7. 2.1 ТКП 336-2011 (далее — ТКП). Согласно требованиям, минимальная толщина металлического листа молниеприемника должна быть не менее 0,5 мм по таблице 7.6 ТКП при условии, если предотвращение пробоя металлического листа не повлечет воспламенения находящихся под ним каких-либо легковоспламеняемых материалов. В случае обработки деревянной стропильной системы огнезащитным составом строительный материал (согласно пожарно-технической классификации по ТКП 45-2.02-142-2011 «Здания, строительные конструкции, материалы и изделия. Правила пожарно-технической классификации») может иметь группы горючести «умеренно воспламеняемый», «трудновоспламеняемый».

— Чем тип устройства защиты от импульсных перенапряжений 1 отличается от типа 2?

— Устройство защиты от импульсных перенапряжений (УЗиП) типа 1 служит для защиты вводного электрического устройства в случае попадания молнии в здание (сооружение) или в подведенные к зданию линии передачи электрической энергии. УЗиП типа 2 предназначено для защиты от перенапряжений, возникающих вследствие ударов молнии вблизи здания (сооружения) или удара молнии вблизи линий передачи электрической энергии. УЗиП типа 1 рассчитаны на импульсные перенапряжения, характеризующиеся формой волны 10/350 мкс. А УЗиП типа 2 — на перенапряжения, характеризующиеся формой волны 8/20 мкс.

— Как с помощью расчета рисков определить уровень молниезащиты для жилого здания?

— В качестве объекта расчета рисков примем жилое здание длиной 11 м, шириной и высотой 9 м. К зданию подходят наземные коммуникации. Перегородки, перекрытия, несущие стены здания выполнены из силикатных блоков; чердачное перекрытие, фермы, обрешетка — деревянные.

По результатам расчета рисков для жилого здания установлено, что элементы RС, RМ и RZ превышают допустимые значения по риску гибели людей R1 (0,00001).

Риск , при котором возникает занос высокого потенциала через инженерные коммуникации от прямого удара молнии в здание, рассчитывается по формуле:

RС = ND х PС х LС=0,021х1х0,001=0,000021> 0,00001. (формула 6.23 ТКП 336-2011).

Определяем фактор, который влияет на величину уровня молниезащиты. Величины ND и LС — факторы постоянные. При расчете риска по таблице В.3 Приложения В к СТБ П 62305-2 PС был равен 1, так как защита в здании инженерных коммуникаций от заноса высоких потенциалов отсутствует. Снова возвращаемся к таблице 3 и принимаем, что = 0,03 (защита III-IV уровня). Подставляем принятое значение в формулу 6.23 и определяем, что = 0,00000063, что меньше, чем 0,00001. Расчетный уровень молниезащиты для жилого здания — IV.

Риск , при котором возникает занос высокого потенциала через инженерные при близком ударе молнии в здание рассчитываем по формуле:

RМ = NМ х PМ х LМ=0,3х1х0,001=0,0003> 0,00001. (формула 6.24 ТКП 336-2011)

Аналогично определяем фактор, который влияет на величину уровня молниезащиты. Величины NМ и LМ — постоянные. Уровень молниезащиты для здания находим по . В нашем случае этот фактор был определен на основании свойств экранирования строительных материалов здания. Для определения уровня молниезащиты по элементу риска возвращаемся к таблице В.3 Приложения В к СТБ П 62305-2. Принимаем, что =0,03 (защита III-IV уровня).

Подставляем принятое значение в формулу 6.24 и определяем, что = 0,000009, что меньше, чем 0,00001. Расчетный уровень молниезащиты для жилого здания — IV.

Риск RZ, при котором возникает занос высокого потенциала через инженерные при близком ударе молнии в инженерную коммуникацию (линию передачи электрической энергии), определяем по формуле:

RZ = (NI – NL) ∙ PZ ∙ LZ = 1,2х0,4х0,001=0,00048 > 0,00001. (формула 6.28 ТКП 336-2011)

По таблице В. 3 Приложения В к СТБ П 62305-2 PZ принимаем равным 0,03 (III-IV уровень). RZ = 0,0000036, что меньше 0,00001, следовательно, для ЛЭП необходима защита IV уровня.

В сумме RС, RМ и RZ снова превышают допустимое значение по риску R1:

RС+RМ+RZ=0,00000063+ 0,000009+0,0000036=0,00001323 > 0,00001.

По Приложению В к СТБ П 62305-2 принимаем, что =0,02 (защита II уровня). Подставляем принятое значение в формулу 6.24 и определяем, что = 0,000006.

Сумма элементов рисков RС, RМ и RZ не превышает допустимого значения. Следовательно, окончательно принимаем для жилого здания уровень молниезащиты II.

Нормы, стандарты и нормы молниезащиты

Одной из наиболее серьезных опасностей для зданий и строительных площадок является молния. Чистая мощность и напряжение, связанные с ударом молнии, могут вызвать сильные пожары, поражение электрическим током и значительный ущерб, полностью нарушая работу объекта.

Вот почему существуют национальные и международные стандарты и положения по защите от молнии, которые помогают обеспечить безопасность вашего персонала и бесперебойную работу.

Основы стандартов светотехники: NFPA

Стандарты молниезащиты регулярно обновляются Национальной ассоциацией противопожарной защиты (NFPA), при этом текущим стандартом молниезащиты является NFPA 780. Важно понимать, что, за исключением В штате Флорида все стандарты молниезащиты — это просто стандарты, а не кодексы. NFPA 780 содержит стандарты, нормы и требования по установке молниезащиты. При этом он предоставляет владельцам объектов основу требований к проектированию и установке для защиты людей и имущества от риска пожара и других связанных с этим опасностей, связанных с воздействием молнии. Другие стандарты освещения, которые важно отметить, включают Underwriters Laboratories (UL) UL 9.6А, и Институт молниезащиты (ЛПИ) ЛПИ-175.

Соблюдение основных правил NFPA 780, UL 96A и LPI-175 гарантирует, что вы сможете сохранить свои конструкции в безопасности и защитить их от возможного повреждения молнией во время грозы. У каждого стандарта есть некоторые вариации, но они очень тесно связаны друг с другом и сертифицированы.

Эти стандарты и положения по защите от молнии основаны на обширных научных исследованиях того, что происходит во время удара молнии. Большая часть исследований наших систем молниезащиты была проведена НАСА. Затем NFPA, UL и LPI берут эту обнаруженную информацию и включают ее в системы и протоколы молниезащиты, чтобы помочь защитить вас и ваши сооружения даже от самых сильных и прямых ударов молнии.

Когда требуется молниезащита?

На национальном уровне требования к молниезащите зданий не являются обязательными для систем молниезащиты в Соединенных Штатах, но некоторые объекты значительно выигрывают от такой усиленной защиты. Особенно те, у кого:

  • Большое скопление людей
  • Непрерывность критически важных услуг
  • Высокая частота вспышек молнии
  • Высокая изолированная конструкция
  • Здание, содержащее взрывчатые или легковоспламеняющиеся материалы
  • Здание с невосполнимым культурным наследием

Стандарты молниезащиты обычно оставляют применение этих систем на усмотрение местных органов власти (AHJ) или, в большинстве случаев, владельца здания. Единственным исключением является штат Флорида, где строительные нормы и правила требуют установки систем молниезащиты во всех недавно построенных школах, больницах и домах престарелых. Это единственный подобный мандат в США.

NFPA информирует владельцев зданий о стандартах системы молниезащиты с помощью предоставленного NFPA 780, поэтому они могут быть уверены, что их объект соответствует действующим стандартам системы молниезащиты. Риск для вашего предприятия можно определить с помощью Оценки риска молнии NFPA, которая находится в Приложении L к текущему изданию NFPA 780.

Оценка риска удара молнии

При оценке вашего риска от молнии мы сначала пытаемся определить, какова вероятность того, что ваше здание будет поражено. Затем, в случае удара, мы смотрим, насколько уязвимой будет работа объекта для этого события. После того, как уровень риска определен, в вашем здании или на объекте может быть реализована разработка соответствующих мер молниезащиты и внедрение стандартов молниезащиты.

Примечание. Независимо от результатов вашей оценки риска молнии, на объектах, которые имеют качества, указанные в маркированном списке выше, следует уделить серьезное внимание установке системы молниезащиты.

Нужна помощь в обеспечении того, чтобы ваше учреждение соответствовало требованиям? Свяжитесь с одним из наших экспертов по системам молниезащиты сегодня!

Требуется ли защита от молнии согласно Кодексу?

АКЦИИ

Системы молниезащиты (LPS) для коммерческих и промышленных объектов обычно не соответствуют требованиям национальных строительных норм и правил. При этом убытки из-за ударов молнии и ущерба, прямого или косвенного, могут исчисляться миллиардами долларов каждый год. Сама сила удара молнии может нанести значительный материальный ущерб и полностью нарушить работу объекта с дорогостоящим простоем. К счастью, большинство этих потерь можно уменьшить за счет внедрения эффективной системы молниезащиты.

Несмотря на то, что защита от молнии не требуется по нормам, существует несколько международных и национальных стандартов, на которые можно ссылаться, которые обеспечивают наилучшее качество материалов и методов установки. Давайте рассмотрим существующие стандарты молниезащиты, которые помогут обеспечить безопасность вашего объекта и бесперебойную работу.

Основы стандартов молниезащиты

Стандарт NFPA 780 по установке систем молниезащиты публикуется и пересматривается каждые три года Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA). Он устанавливает основу требований к проектированию и установке систем молниезащиты. Если вы устанавливаете систему молниезащиты, важно выбрать компанию, которая может спроектировать систему в соответствии с NFPA 780, что должно снизить ваши риски, связанные с потенциальным ущербом от молнии, и сократить время простоя.

Кроме того, стандарты IEC 62305 и IEC 62651 для защиты от молнии информируют о стандартах защиты от молнии во всем мире. Эти стандарты разработаны Международной электротехнической комиссией (МЭК) и служат основой для управления рисками и качеством для систем молниезащиты.

Более того, эти стандарты учитывают растущее влияние технологий и систем связи на промышленную и коммерческую деятельность и устанавливают соответствующие меры.

Другие важные стандарты молниезащиты включают UL 96A Underwriters Laboratories, в котором рассматриваются требования к строительству или установке требований к системе молниезащиты.

Важно понимать действующие кодексы и стандарты, и очень важно работать с подрядчиком, который не только знаком с этими стандартами, но и уже получил соответствующие сертификаты. Это обеспечивает высочайший доступный уровень безопасности и качества, а также гарантирует, что ваша система молниезащиты соответствует надлежащим методам проектирования, установки и обслуживания.

Когда требуется защита от молнии?

Вероятность того, что в ваш объект ударит молния, зависит от множества факторов, в том числе от местоположения, высоты конструкции, конструкции и изоляции здания. По этой причине может быть важно провести оценку риска молнии для определения безопасности персонала на объекте и риска объекта быть пораженным молнией, а также потенциального повреждения конструкции в случае удара молнии. ударять.

Понимание уязвимых мест вашего объекта является ключом к установке системы молниезащиты. Оценка риска молнии — это сложный процесс, который требует от вас работы с экспертом. Это требует понимания структуры вашего объекта с помощью Google Earth и/или инженерных чертежей и может потребовать физического посещения объекта, если эти источники не предоставляют достаточно данных.

В Lightning Master мы можем провести оценку рисков по адресу:

  • Оценить состояние существующих систем молниезащиты, чтобы определить, требуются ли обновления или усовершенствования.
  • Определите плотность вспышек молнии – чем выше плотность, тем более высокий уровень молниезащиты потребуется вашему объекту.
  • Оценка опасности поражения людей, зданий и оборудования молнией.
  • Изучите аспекты технического обслуживания ваших мер молниезащиты, таких как защита от перенапряжения, экранирование и заземляющие электроды, чтобы рекомендовать применимые корректирующие меры.

По завершении проверки вы получите полный отчет с выводами и рекомендациями по установке системы молниезащиты, соответствующей применимым отраслевым стандартам.

Важно отметить, что защита от молнии — это снижение риска, а не страхование. Никакая технология, услуга или продукт не могут гарантировать полную защиту людей или имущества от травм, смерти или ущерба в результате удара молнии, кратковременного скачка напряжения или статического разряда, и Lightning Master Corporation не дает таких гарантий или гарантий.

В соответствии с этими стандартами существуют три атрибута, которые необходимо учитывать для обеспечения наличия эффективной системы молниезащиты:

  1. Устройства прекращения удара молнии – включают в себя сеть молниеприемников (громоотводов), кабельных проводников и систем заземляющих электродов для перехвата прямых ударов молнии до того, как они достигнут изолированных строительных материалов.
  2. Соединение и заземление Система – соединение включает приведение всех электрических и металлических тел на объекте к одному и тому же электрическому потенциалу, в то время как заземление приводит связанное оборудование к потенциалу поверхности земли, защищая персонал, конструкцию и ее содержимое .
  3. Защита от перенапряжения Устройства – система подавления перенапряжения при переходных процессах поглощает и распределяет избыточное напряжение, защищая ваше оборудование от переходных перенапряжений и скачков тока, вызванных электромагнитными полями, возникающими во время удара молнии.

Узнайте больше о кодексах и стандартах молниезащиты от Lightning Master

Ущерб и потери, связанные с молнией, можно уменьшить, установив профессионально разработанное оборудование молниезащиты. Lightning Master — лучший ресурс по оборудованию и системам молниезащиты в стране. Конструкции и структурные системы и компоненты молниезащиты соответствуют требованиям NFPA 780 и UL.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *