Требования к молниезащите котельной

Обновлено: 19.05.2024

Требования к молниезащите котельной

ИНСТРУКЦИЯ
ПО УСТРОЙСТВУ МОЛНИЕЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ И ПРОМЫШЛЕННЫХ КОММУНИКАЦИЙ

СОСТАВИТЕЛИ: д.т.н. Э.М.Базелян - ЭНИН им. Г.М.Кржижановского, В.И.Поливанов, В.В.Шатров, А.В.Цапенко

УТВЕРЖДЕНА приказом Министерства энергетики Российской Федерации от 30.06.03 г. N 280

1. ВВЕДЕНИЕ

Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций (далее - Инструкция) распространяется на все виды зданий, сооружений и промышленные коммуникации независимо от ведомственной принадлежности и формы собственности.

Настоящая Инструкция предназначена для использования при разработке проектов, строительстве, эксплуатации, а также при реконструкции зданий, сооружений и промышленных коммуникаций.

В случае, когда требования отраслевых нормативных документов являются более жесткими, чем в настоящей Инструкции, при разработке молниезащиты рекомендуется выполнять отраслевые требования. Так же рекомендуется поступать, когда предписания настоящей Инструкции нельзя совместить с технологическими особенностями защищаемого объекта. При этом используемые средства и методы молниезащиты должны обеспечивать требуемую надежность.

При разработке проектов зданий, сооружений и промышленных коммуникаций помимо требований настоящей Инструкции учитываются дополнительные требования к выполнению молниезащиты согласно другим действующим нормам, правилам, инструкциям, государственным стандартам.

При нормировании молниезащиты за исходное принято положение, что любое ее устройство не может предотвратить развитие молнии.

Применение норматива при выборе молниезащиты существенно снижает риск ущерба от удара молнии.

Тип и размещение устройств молниезащиты должны быть выбраны на стадии проектирования нового объекта, чтобы иметь возможность максимально использовать проводящие элементы последнего. Это облегчит разработку и исполнение устройств молниезащиты, совмещенных с самим зданием, позволит улучшить его эстетический вид, повысить эффективность молниезащиты, минимизировать ее стоимость и трудозатраты.

2. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Термины и определения

Удар молнии в землю - электрический разряд атмосферного происхождения между грозовым облаком и землей, состоящий из одного или нескольких импульсов тока.

Точка поражения - точка, в которой молния соприкасается с землей, зданием или устройством молниезащиты. Удар молнии может иметь несколько точек поражения.

Защищаемый объект - здание или сооружение, их часть или пространство, для которых выполнена молниезащита, отвечающая требованиям настоящего норматива.

Устройство молниезащиты - система, позволяющая защитить здание или сооружение от воздействий молнии. Она включает в себя внешние и внутренние устройства. В частных случаях молниезащита может содержать только внешние или только внутренние устройства.

Устройства защиты от прямых ударов молнии (молниеотводы) - комплекс, состоящий из молниеприемников, токоотводов и заземлителей.

Устройства защиты от вторичных воздействий молнии - устройства, ограничивающие воздействия электрического и магнитного полей молнии.

Устройства для выравнивания потенциалов - элементы устройств защиты, ограничивающие разность потенциалов, обусловленную растеканием тока молнии.

Молниеприемник - часть молниеотвода, предназначенная для перехвата молний.

Токоотвод (спуск) - часть молниеотвода, предназначенная для отвода тока молнии от молниеприемника к заземлителю.

Заземляющее устройство - совокупность заземлителя и заземляющих проводников.

Заземлитель - проводящая часть или совокупность соединенных между собой проводящих частей, находящихся в электрическом контакте с землей непосредственно или через промежуточную проводящую среду.

Заземляющий контур - заземляющий проводник в виде замкнутой петли вокруг здания в земле или на ее поверхности.

Сопротивление заземляющего устройства - отношение напряжения на заземляющем устройстве к току, стекающему с заземлителя в землю.

Напряжение на заземляющем устройстве - напряжение, возникающее при стекании тока с заземлителя в землю между точкой ввода тока в заземлитель и зоной нулевого потенциала.

Соединенная между собой металлическая арматура - арматура железобетонных конструкций здания (сооружения), которая обеспечивает электрическую непрерывность.

Опасное искрение - недопустимый электрический разряд внутри защищаемого объекта, вызванный ударом молнии.

Безопасное расстояние - минимальное расстояние между двумя проводящими элементами вне или внутри защищаемого объекта, при котором между ними не может произойти опасного искрения.

Устройство защиты от перенапряжений - устройство, предназначенное для ограничения перенапряжений между элементами защищаемого объекта (например, разрядник, нелинейный ограничитель перенапряжений или иное защитное устройство).

Отдельно стоящий молниеотвод - молниеотвод, молниеприемники и токоотводы которого расположены таким образом, чтобы путь тока молнии не имел контакта с защищаемым объектом.

Молниеотвод, установленный на защищаемом объекте - молниеотвод, молниеприемники и токоотводы которого расположены таким образом, что часть тока молнии может растекаться через защищаемый объект или его заземлитель.

Зона защиты молниеотвода - пространство в окрестности молниеотвода заданной геометрии, отличающееся тем, что вероятность удара молнии в объект, целиком размещенный в его объеме, не превышает заданной величины.

Допустимая вероятность прорыва молнии - предельно допустимая вероятность удара молнии в объект, защищаемый молниеотводами.

Надежность защиты определяется как 1 - .

Промышленные коммуникации - силовые и информационные кабели, проводящие трубопроводы, непроводящие трубопроводы с внутренней проводящей средой.

2.2. Классификация зданий и сооружений по устройству молниезащиты

Классификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения.

Непосредственное опасное воздействие молнии - это пожары, механические повреждения, травмы людей и животных, а также повреждения электрического и электронного оборудования. Последствиями удара молнии могут быть взрывы и выделение опасных продуктов - радиоактивных и ядовитых химических веществ, а также бактерий и вирусов.

Удары молнии могут быть особо опасны для информационных систем, систем управления, контроля и электроснабжения. Для электронных устройств, установленных в объектах разного назначения, требуется специальная защита.

Рассматриваемые объекты могут подразделяться на обычные и специальные.

Обычные объекты - жилые и административные строения, а также здания и сооружения, высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского хозяйства.

Специальные объекты:

объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения;

объекты, представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды (объекты, которые при поражении молнией могут вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы);

прочие объекты, для которых может предусматриваться специальная молниезащита, например строения высотой более 60 м, игровые площадки, временные сооружения, строящиеся объекты.

О молниезащите дымовых труб

Почему нужно защищать от молнии дымовую трубу? Наверное потому, что она очень высокая? А правда, почему? В стандарте МЭК 62305 и в отечественном документе по молниезащите СО-153-34.21.122-2003 о дымовых трубах даже не упоминается. В более древней Инструкции по молниезащите РД 34.21.122-87 отношение к дымовым трубам более внимательное. Во-первых, их рассматривают как естественные молниеотводы и рекомендуют для защиты соседних зданий и сооружений меньшей высоты, а во-вторых, при высоте более 15 м такие трубы предписывается защищать от прямых ударов молнии независимо от материала, из которого они изготовлены (см. таблица 1). Правда потом в п. 2.31 Инструкции все-таки оговаривается, что защищать надо только неметаллические трубы, в том числе и железобетонные. Для этой цели рекомендуется установка одного, двух или трех стержневых молниеприемников при высоте труб до 50 м, до 150 м или более 150 м соответственно. Высота этих молниеприемников должна быть не менее 1 м. Однако, для труб выше 150 м требования к высоте стержней, по непонятной причине, снижаются. Здесь стержневые молниеприемники могут иметь высоту даже в 20 см. Годится и плоское кольцо, уложенное по внешнему периметру верхнего торца трубы.

Как относиться ко всей этой путанице, непонятно. Предписания полностью противоречат нормативным требованиям того же документа к выбору молниеотводов. По предписываемой методике они должны обязательно превышать защищаемый объект по крайней мере на 8%. Для трубы высотой 150 м речь, таким образом, должна идти о стержневых молниеприемниках высотой никак не меньше 12 м. Очевидно, что нормативные требования к защите дымовых труб не выдерживают даже самой элементарной критики. Начинать приходится с самого начала.

Зачем защищать дымовые трубы? Ответ “…потому что они высокие” вполне заслуживает внимания. Высокое сооружение притягивает к себе молнии с достаточно большой площади. Ее радиус Rat ≈ 3h. При высоте h = 100 м (вполне умеренная высота для трубы промышленной котельной) в средней полосе России труба примет на себя примерно 1 удар молнии в год и таким образом станет источником достаточно частых и опасных электромагнитных наводок в своей ближайшей окрестности. Поэтому трубу надо бы не защищать, а убирать, так как установленный на трубе молниеприемник никак не ослабит электромагнитного поля от тока молнии, а стало быть и не спасет от электромагнитных наводок.

Трудно надеяться, что котельную оставят без дымовой трубы. Тогда приходится надеяться только на установку DAS. Облако объемного заряда над этой системой сделает трубу как бы невидимой для молнии. Она перестанет “различать” и саму трубу, и металлоконструкции DAS над ней. В итоге частые электромагнитные наводки прекратятся. Правда, при таком исполнении труба уже не сможет выполнять функцию естественного молниеотвода. Ведь с установленным DAS она перестанет притягивать к себе нисходящие молнии. Проектировщик будет вынужден решать, что важнее для проектируемых объектов, использование дымовой трубы в качестве естественного молниеотвода или сокращение числа опасных электромагнитных наводок в цепях соседних сооружений. Двух зайцев одним выстрелом здесь не добудешь.

Существует проблема и с материалом DAS. Дымовые газы часто содержат химические активные компоненты, в первую очередь серу. Вместе с парами воды при конденсации выбросы производят серную кислоту. В атмосфере кислотного дождя будут работать тонкие коронирующие иглы DAS. Их материал должен быть особо устойчивым к коррозии.

Большинство труб современного исполнения выполнено из железобетона. Его состояние принципиально отличается от пропитанного влагой железобетона фундамента здания. Сухой бетон дымовой трубы снаружи непроводящий, а внутри ток молнии может транспортироваться по слою сажи. В таких условиях последствия прямого удара молнии в трубу трудно предсказать однозначно.

На рисунке труба Экибазтузской ГРЭС высотой 420 м. Легко оценить, что диаметр ее торца вряд ли заметно меньше 10 м. А теперь представьте себе 3 стерженька высотой по 20 см, которыми по мнению составителей Инструкции РД-34.21.122-87 должны защитить трубу от прямых ударов молнии. или кольцо, проложенное по ее внешнему периметру. Кроме скептической улыбки такие технические решения не могут вызвать иной, более положительной реакции. Ясно, что при подобной молниезащите за годы эксплуатации высокие дымовые трубы приняли на себя далеко не один прямой удар молнии. Слой сухого бетона при этом должен быть пробит вплоть до ближайшей металлической арматуры. По ней ток молнии направится к фундаменту трубы, исполняющему функцию ее заземляющего устройства. Трудно предполагать возможность сколько-нибудь значительного повреждения на поверхностном слое бетона. Такие разрушения обычно свойственны композитным или полимерным материалам с большой газогенерирующей способностью Возникающий при этом электрогидравлический удар подобен взрыву. Воздействие такого рода не пропитанному влагой бетону не грозит. Скорее всего повреждение в месте удара молнии окажется незначительным. Во всяком случае, оно не повлияет на механическую прочность трубы.

Возможет и иной ход событий. Внутренняя поверхность трубы покрыта слоем сажи. Фактически это почти чистый углерод с достаточно высокой проводимостью. Если труба не прикрыта металлическим колпаком (дымовым зонтом, флюгаркой), молния вполне может ударить во внутреннюю поверхность трубы. В определенной степени этому будет способствовать пониженная плотность горячих дымовых газов. Их температура превышает температуру окружающего воздуха по крайней мере на 1000, от чего плотность снизится примерно на 30%. Это достаточно заметное снижение. Из-за него электрическая прочность упадет примерно в такой же степени, провоцируя молнию “заглянуть” внутрь трубы. Опыт эксплуатации подтверждает возможность такой ситуации. Наблюдались даже повреждения внутренней поверхности трубы.

Требования к молниезащите котельной

ТРУБЫ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ДЫМОВЫЕ

Industrial chimneys. Design rules

Предисловие

Сведения о своде правил

1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Ассоциация пече-трубостроителей и пече-трубопроизводителей России ("РосТеплостройМонтаж")

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

Введение

Работа выполнена некоммерческой организацией - Ассоциация пече-трубостроителей и пече-трубопроизводителей России "РосТеплостройМонтаж" (Ассоциация "РосТеплостройМонтаж").

Авторский коллектив: АО "Союзтеплострой" (Г.М.Мартыненко - руководитель разработки), Ассоциация "РосТеплостройМонтаж" (Ю.П.Сторожков), СРО НП "МонтажТеплоСпецстрой" (А.Ф.Федин), ООО АС "Теплострой" (В.А.Сырых, Т.В.Цепилов), ООО "Спецвысотстройпроект" (канд. техн. наук С.Б.Шматков), АО НИЦ "Строительство - НИИЖБ им.А.А.Гвоздева (докт. техн. наук Т.А.Мухамедиев), ООО "ПСФ Энерго" (канд. техн. наук А.З.Корсунский), АО "ЦНИИПромзданий" (д-р техн. наук В.В.Гранев, канд. архитектуры Д.К.Лейкина, К.В.Авдеев), ЗАО ЦНИИПСК им.Мельникова (инженеры Е.А.Понурова, Г.Р.Шеляпина, Р.М.Шилькрот, канд. хим. наук Г.В.Оносов), ОАО "Теплопроект" (инж. А.А.Ходько), ФГБОУ ВПО "Южно-Уральский государственный университет" (докт. техн. наук, проф. В.И.Соломин, докт. техн. наук, проф. В.М.Асташкин, докт. техн. наук А.Н.Потапов), при участии объединения "Союзкомпозит" (С.Ю.Ветохин), АНО "Центр нормирования, стандартизации и классификации композитов (инж. А.В.Гералтовский).

1 Область применения

1.1 Настоящий свод правил устанавливает требования к проектированию промышленных дымовых труб, включая фундаменты, с несущими стволами из кирпича, железобетона, стали, полимерных композитов, а также на промышленные дымовые трубы, поддерживаемые несущими металлическими башнями (каркасами).

1.2 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование промышленных дымовых труб высотой от отметки установки 15 м и менее.

1.3 Настоящий свод правил не распространяется на проектирование фундаментов промышленных дымовых труб, предназначенных для строительства в особых условиях: на вечномерзлых, просадочных, насыпных и намывных грунтах, подрабатываемых и закарстованных территориях.

2 Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 530-2012 Кирпич и камень керамические. Общие технические условия

ГОСТ 12071-2014 Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов

ГОСТ 19281-2014 Прокат повышенной прочности. Общие технические условия

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием

ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости

СП 14.13330.2014 "СНиП II-7-81* Строительство в сейсмических районах" (с изменением N 1)

СП 15.13330.2012 "СНиП II-22-81* Каменные и армокаменные конструкции" (с изменениями N 1, N 2)

СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия"

СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"

СП 27.13330.2011 "СНиП 2.03.04-84 Бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для работы в условиях воздействия повышенных и высоких температур"

СП 28.13330.2012 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии" (с изменениями N 1, N 2)

СП 43.13330.2012 "СНиП 2.09.03-85 Сооружение промышленных предприятий" (с измененением N 1)

СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения"

СП 63.13330.2012 "СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения" (с изменениями N 1, N 2, N 3)

Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 агрессивная среда: Среда эксплуатации сооружения, вызывающая уменьшение сечений и деградацию свойств материалов отдельных конструкций сооружения во времени.

3.2 воздействие: Явление, вызывающее изменение напряженно-деформированного состояния строительной конструкции.

3.3 газоотводящий ствол: Вертикальная часть газоотводящего тракта, обеспечивающая отвод в атмосферу и рассеивание отводимых газов.

3.4 газоход: Часть газоотводящего тракта по которому отводимые газы перемещаются от обслуживаемого оборудования (теплового или промышленного агрегата) до дымовой трубы (газоотводящего ствола).

3.5 дивертор: Устройство на газоотводящем стволе, обеспечивающее, при необходимости, переключение направления потока отводимых газов.

3.6 диффузор: Расширяющийся по ходу движения газа участок газоотводящего тракта.

3.7 защитная система: Система защиты несущего ствола дымовой трубы от агрессивного или температурного воздействия отводимых газов, состоящая из защитной футеровки (газоотводящего ствола), тепловой изоляции, опорных конструкций.

3.8 интерцепторы: Спиралевидные ребра, устанавливаемые в верхней части трубы (обычно металлической), для предотвращения или уменьшения ее резонансных колебаний в ветровом потоке.

3.9 конфузор: Сужающийся по ходу движения газов участок газоотводящего тракта.

3.10 коэффициент сочетаний нагрузок: Коэффициент, учитывающий уменьшение вероятности одновременного достижения несколькими нагрузками их расчетных значений.

3.11 коэффициенты надежности: Коэффициенты, учитывающие возможные неблагоприятные отклонения значений нагрузок, характеристик материалов и расчетной схемы строительного объекта от реальных условий его эксплуатации, а также уровень ответственности строительных объектов.

3.12 лучковая арка: Арка, отношение стрелы подъема которой к пролету менее 1/2.

Примечание - Отношение стрелы подъема лучковой арки и лучкового свода к пролету, как правило, составляет 1/8, 1/12, 1/16 или 1/32, а центральный угол - от 120° до 180° соответственно.

3.13 маркировочная окраска: Окраска высотного сооружения горизонтальными полосами белого и красного (оранжевого) цветов для выделения его на фоне местности с целью обеспечения безопасности полетов воздушных судов.

3.14 молниезащита: Устройство для защиты дымовой трубы и ее отдельных элементов от прямого удара молнии.

3.15 надежность: Способность строительного объекта выполнять требуемые функции в течение расчетного срока эксплуатации.

3.16 несущая конструкция: Конструкция, воспринимающая основные нагрузки и обеспечивающая прочность, жесткость и устойчивость сооружения.

3.17 несущая способность: Максимальный эффект воздействия, при котором в конструкциях, а также грунтах основания, не происходит разрушение любого характера (пластического, хрупкого, усталостного) и потеря местной или общей устойчивости.

3.18 полуциркульная арка: Арка, отношение стрелы подъема которой к пролету равно 1/2 и центральный угол равен 180°.

3.19 предельное состояние: Состояние строительного объекта, при превышении характерных параметров которого эксплуатация строительного объекта недопустима, затруднена или нецелесообразна.

3.20 промышленная труба: Высотное сооружение, предназначенное для создания тяги, отвода и рассеивания в атмосфере продуктов сгорания топлива или воздуха, содержащего вредные примеси.

Примечание - Промышленные трубы, отводящие преимущественно продукты сгорания топлива, называются дымовыми, а промышленные трубы, отводящие преимущественно воздух, содержащий вредные примеси, называются вентиляционными.

3.21 разделительная стенка: Конструкция в нижней части ствола трубы или газоотводящего ствола, разделяющая встречные потоки подводимых газов при двух и более вводах газоходов.

3.22 расчетная модель трубы: Модель взаимосвязанной системы "ствол трубы - фундамент - основание", используемая при проведении расчетов и включающая в себя: расчетные схемы, идеализирующие геометрию рассчитываемого объекта; расчетные модели нагрузок и воздействий; расчетные модели напряженно-деформированного состояния; расчетные модели материалов.

3.23 расчетный срок службы: Установленный в нормах проектирования, задании на проектирование или в проектной документации временной период (срок) использования строительного объекта по назначению до его капитального ремонта либо реконструкции при нормальной эксплуатации с предусмотренным техническим обслуживанием.

Примечание - Расчетный срок службы отсчитывается от начала эксплуатации или возобновления эксплуатации после капитального ремонта, реконструкции, или расконсервации.

3.24 световое ограждение: Обозначение местоположения высотного сооружения в темное время суток и при плохой видимости с помощью заградительных огней, устанавливаемых на сооружении для обеспечения безопасности полетов воздушных судов.

3.25 светофорные площадки: Площадки, предназначенные для размещения на них и обслуживания заградительных огней светового ограждения трубы, используемые также при осмотрах, обследованиях, техническом обслуживании и ремонтах трубы.

3.26 секция газоотводящего ствола: Укрупненная составная часть газоотводящего ствола, ограниченная температурно-компенсационными стыками, свободным или опорным краями и собранная из нескольких царг с помощью жестких (чаще всего неразъемных) соединений.

3.27 царга: Отдельный конструктивный элемент дымовой трубы или газоотводящего ствола, как правило, цилиндрической формы, имеющий необходимые детали для соединения с аналогичными элементами или смежными частями дымовой трубы или газоотводящего тракта

4 Общие требования

4.1 Проектирование промышленных дымовых труб (далее - труб) следует выполнять с учетом требований СП 43.13330.2012 (пункты 9.3 и 9.4), при этом должна быть обеспечена эвакуация в атмосферу и эффективное рассеивание отводимых газов до допустимых гигиеническими нормами пределов концентрации вредных веществ и твердых частиц на уровне земли в зоне расположения трубы.

При проектировании труб следует учитывать их уровень ответственности.

4.2 Трубы по конструктивным особенностям делятся:

- на свободностоящие (самонесущие) - кирпичные, армокирпичные, монолитные железобетонные, сборные железобетонные, стальные, из полимерных композитов;

- трубы с оттяжками - стальные, из полимерных композитов;

- трубы в поддерживающем каркасе (башне) - стальные, из полимерных композитов.

Несколько труб допускается объединять соединительными конструкциями, не препятствующими независимым перемещениям каждой из труб относительно остальных, объединенных в одно сооружение.

Требования к молниезащите котельной

СТАНДАРТ НП СРО "СОЮЗ СТРОЙИНДУСТРИИ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ"

МОЛНИЕЗАЩИТА ЗДАНИЙ, СООРУЖЕНИЙ, ОТКРЫТЫХ ПЛОЩАДОК И ПРОМЫШЛЕННЫХ КОММУНИКАЦИЙ СИСТЕМАМИ С УПРЕЖДАЮЩЕЙ СТРИМЕРНОЙ ЭМИССИЕЙ. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ УСТРОЙСТВА И ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ

Дата введения 2011-01-15

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 1.0-2012. - Примечание изготовителя базы данных.

Сведения о Стандарте

1. РАЗРАБОТАН Уральским государственным лесотехническим университетом (г.Екатеринбург), ООО "Компания "КровТрейд" (к.т.н., доцент В.В.Побединский), ООО ТД "Электроизделия" (А.В.Алимов), Управлением Государственного Строительного надзора по Свердловской области (гл.специалист отдела пожарного надзора С.К.Гигин). Под общей редакцией Побединского В.В.

2. ВНЕСЕН НП СРО "Союз стройиндустрии Свердловской области".

3. УТВЕРЖДЕН решением общего собрания НП СРО "Союз стройиндустрии Свердловской области", протокол N 9 от 17 декабря 2010 г.

4. ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом директора N 6 от 22 декабря 2010 г.

5. СОГЛАСОВАН "УралНИИпроект РААСН", ОАО "Уралгражданпроект", Уральское управление Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору, Координационный Совет по саморегулированию регионов УРФО.

Введение

Настоящий Стандарт содержит две части - технические требования и правила по применению и эксплуатации. Таким образом, требования, подлежащие обязательному соблюдению при проектировании и устройстве молниезащиты, а также требования пожарной безопасности изложены в разделе технических требований. В разделе правил приведены методы проектирования и реализации обязательных требований для устройства молниезащиты системами активного типа.

Основным отличием настоящих норм является максимально возможное сокращение описательных требований к средствам и способам молниезащиты зданий, при этом в документе конкретизировано подразделение норм на рекомендуемые и обязательные, определены требования к молниезащите активного типа и основным конструкционным элементам. С учетом европейских стандартов в настоящих нормах повышены требования к коррозионной защите элементов конструкции, а также внутренней молниезащите, что обеспечивает более высокий уровень безопасности объектов и надежности систем.

Оснащение системами молниезащиты различных объектов является обязательной процедурой при строительстве, которая по основным пунктам регламентирована ПУЭ (Правилами устройства электроустановок) и стандартами. В ходе развития систем молниезащиты появляются новые, более эффективные технологии и оборудование. В мировой науке разработаны методы и средства нового поколения защиты от последствий атмосферных разрядов, показавшие на практике высокую эффективность. Одним из таких направлений является использование систем молниезащиты с упреждающей стримерной эмиссией или активной молниезащиты, которые обеспечены соответствующей нормативной базой (стандарты IEC 61024*, IEC 62305*, IEC 61312*) Международной электротехнической комиссии (МЭК) и применяются во всем мире более 30 лет.

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

Опыт использования систем активной молниезащиты появился за последние годы в российской строительной отрасли. Преимущества их очевидны, но отсутствие соответствующей нормативной базы долгое время не позволяло реализовать возможности более прогрессивной технологии защиты. Но повышение этажности застройки, ответственности объектов, увеличение оснащенности практически всех зданий компьютерными, информационными системами, микропроцессорными средствами управления, чувствительными к импульсным перенапряжениям и помехам в электрических сетях, сделали задачу совершенствования молниезащиты чрезвычайно актуальной.

В целом применение активной системы не противоречит общепринятой, так как теоретические основы защиты зданий и промышленных коммуникаций остаются неизменными. Различие заключается в конструкции молниеприемника, которая делает систему значительно эффективнее, надежнее, менее трудоемкой при монтаже и эксплуатации.

Надёжная работа системы молниезащиты зависит от правильного проектирования, объективного назначения проектных решений, строгого соблюдения технологии устройства, применения качественных материалов и комплектующих, а также соблюдения режимов ТОиР конструкции. С этой целью в настоящих нормах и разработан раздел правил, в котором изложены методические рекомендации по проектированию, устройству и эксплуатации систем активной молниезащиты.

1 Область применения

1.1 Настоящие нормы разработаны с учётом стандартов, действующих в Российской Федерации, и устанавливают требования к системам молниезащиты с упреждающей стримерной эмиссией (активной молниезащиты), рекомендованные для всех организаций, осуществляющих деятельность на территории Свердловской области, независимо от форм собственности и государственной принадлежности.

1.2 Настоящий Стандарт разработан на основе стандартов Европейского союза, рекомендаций Международной электротехнической комиссии и гармонизированы с ними по основным положениям.

1.3 Нормы действуют в районах строительства Свердловской области для зданий, сооружений различного назначения, открытых площадок и промышленных коммуникаций.

1.4 Разработанные в развитие раздела технических требований правила (разделы 4, 5, 6) распространяются на проектирование и устройство молниезащиты системами с упреждающей стримерной эмиссией для зданий, сооружений, открытых площадок и промышленных коммуникаций.

1.5 В разделе правил изложены рекомендации по проектированию и конструктивным решениям устройств молниезащиты, рассмотрены основные узлы и опробованные на практике средства и способы устройства конструкций молниезащиты системами с упреждающей стримерной эмиссией, а также способы технической эксплуатации, выполнение которых обеспечивает соблюдение обязательных технических требований.

1.6 При проектировании и устройстве молниезащиты, кроме положений настоящих Территориальных градостроительных норм, должны выполняться требования действующих норм проектирования, правил по охране труда и пожарной безопасности.

2 Нормативные ссылки

В настоящем Стандарте приведены ссылки на следующие стандарты и нормативные документы:

СО 153-34.21.122-2003. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций

РД 34.21.122-87. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений

NF C 17-102. Protection des structures et des zones ouvertes contre la foudre par paratonnerre a' dispositif d'amorcage. (Молниезащита системами с упреждающей стримерной эмиссией).

NF C 17-100. Protection contre la foudre, Installations de paratonnerres. (Молниезащита зданий, сооружений и открытых площадок)

CEI 61643-11 (IEC 61643-11 Ed.1.0): Surge Protective Devices connected to Low-Voltage Power Distribution Systems - Part 11: Performance Requirements and Testing Methods

NF EN 61643-11/A11. Parafoudres basse-tension Partie 11: parafoudres aux systemes de distribution basse tension - Prescriptions et essais

DIN V VDE V 0185. Стандарт Германии. Молниезащита.

Vds 2010. Директива союза немецких страховых обществ (GDV). Молниезащита и защита от перенапряжений с повышенным фактором риска.

PN-IEC-61024. Польский стандарт. Молниезащита зданий, сооружений и промышленных коммуникаций.

3 Термины и определения

В настоящих нормах применены основные понятия, термины и определения в соответствии с приложением А.

4 ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

4.1 Общие требования

4.1.1 При проектировании и устройстве молниезащиты системами с упреждающей стримерной эмиссией, кроме настоящих норм следует руководствоваться требованиями СО 153-34.21.122, РД 34.21.122, а также действующими в строительстве другими нормативными документами, нормами пожарной безопасности и требованиями охраны труда.

4.1.2 Категория молниезащиты объекта определяется на основании оценки факторов риска и степени опасности удара молнии для самого объекта и объектов, расположенных в непосредственной близости.

4.1.3 По уровню молниезащиты объекты классифицируются на четыре категории эффективности:

I - эффективность 99%;

II - эффективность 97%;

III - эффективность 91%;

IV - эффективность 84%.

4.1.4 Категория молниезащиты объекта принимается в соответствии с требованиями РД 34.21.122 или СО 153-34.21.122.

4.1.5 Все элементы конструкций, находящихся на крыше здания (антенны, мачты и.т.п.) должны быть расположены внутри защищаемого пространства.

4.2 Требования к конструкциям

4.2.1 Молниеприемник с упреждающей стримерной эмиссией должен быть закреплен наверху металлической мачты таким образом, чтобы его верхняя точка была не менее чем на 2 м выше поверхности или наиболее высокой точки объекта, включая антенны, крыши, резервуары и другие выступающие части.

4.2.2 Высота молниеприемника над поверхностью крыши определяется в соответствии с требуемой категорией и радиусом молниезащиты.

4.2.3 Мачты антенн, находящиеся на крыше, должны быть соединены через искровой разрядник с токоотводной проводкой.

4.2.4 При расположении мачты телевизионной или другой антенны на расстоянии менее 10 метров от мачты молниеприемника, обе опоры на высоте крыши должны быть связаны между собой одножильным медным проводом площадью сечения не менее, чем проводников токоотвода. В этом случае также необходима установка молниеприемника на антенной мачте.

4.2.5 Расстояние молниеприемников до линий электропередачи должно быть не менее 3 м.

4.2.6 Каждый молниеприемник должен иметь не менее одного соединения с заземлением.

4.2.7 Токоотводная проводка должна быть соединена с заземляющим контуром здания.

4.2.8 Токоотводы должны быть закреплены к поверхности покрытий и к стенам. В зависимости от места проводки токоотводов расстояние между элементами крепления предусматривается следующим образом:

- для токоотводов на стенах, малоуклонной и скатной кровле:

по DIN V VDE V 0185 через каждые 0,5 м;

по NFC 17-102, NFC 17-100 не менее 3 держателей на каждый метр длины, т.е. с шагом 0,33 м;

по Российским нормам [1, 2] с шагом 1,5-2 м.

4.2.9 Каждый вертикальный токоотвод должен быть соединен с отдельной точкой заземления в соответствии с требованиями NF C 17-102 (таблицы 4-6), [2, 3].

4.2.10 В соответствии со стандартами DIN V VDE V 0185 (ч.3, п.4.4.1), [2, 3] сопротивление заземления должно быть не более 10 Ом.

4.2.11 При расположении точек заземления молниеотводов рядом с подземными кабелями электроснабжения или металлическими газопроводами должны соблюдаться меры предосторожности согласно требованиям NFC 17-102 (таблицы 4, 5). При этом заземление должно быть расположено на безопасном расстоянии от находящихся в земле инженерных коммуникаций (металлических трубопроводов, силовых кабелей, кабелей связи, газопроводов). Значения безопасных расстояний приведены в таблице 1. Эти расстояния должны соблюдаться и для трубопроводов, не соединенных с заземляющим контуром здания.

4.2.12 Для неметаллических трубопроводов безопасные расстояния не нормируются.

4.2.13 Для всех объектов, оборудованных молниезащитой в соответствии с требованиями международного стандарта CEI 61643-11, французского стандарта NF EN 61643-11 для защиты от перенапряжения обязательна установка разрядников типа 1 (DDS по NF EN 61643-11).

4.3 Требования к материалам

4.3.1 Используемые материалы и изделия должны быть сертифицированы или иметь соответствующие Технические свидетельства.

Особенности молниезащиты котельной

Молниезащита делится на несколько видов в зависимости от типа объекта, к которому она проводится. Так, котельные по регламенту должны быть надежно защищены во время грозы, что требует для них установки III типа молниезащиты.

Естественное молниезащитой котельных можно считать все высокие сооружения, находящиеся в непосредственной близости: дымовые трубы, воздушные линии электропередач, прожекторные мачты, водонапорные башни и другие близлежащие сооружения.

Если частично котельная установка находится «под защитой» молниеотводов расположенных рядом сооружений, защитить нужно только ту ее часть, что выступает за рамки безопасности. В случае, если близлежащие сооружения демонтируются или переделываются, подвергнуть перепроектировке придется и молниезащиту котельной.

Типы молниезащиты котельной

Конструкция зависит от материалов изготовления труб, а также от их конфигурации. Однако чаще всего встречаются такие варианты:

1. Если неметаллические трубы, башни и вышки превышают 15 м в высоту, допускается устанавливать на них:

1 молниеприемник высотой в 1 м (до 50 м);
2 молниеприемника высотой в 1 м (от 50 до 150 м), причем молниеприемники должны соединяться в верхней части трубы.
3 молниеприемника от 0,2 до 0,5 м каждый (более 150 м) или стальное кольцо с сечением от 160 мм, уложенное по верхнему торцу башни/вышки/трубы.

Функцию молниеприемника может выполнять специализированный колпак или «антенны», установленные на верхушке трубы. Они, разумеется, выполняются из металла.

2. Если используются железобетонные трубы, допустимо применять для отведения тока арматурные стержни. Стержни скручиваются внахлест или свариваются в самой высокой точке.

3. Металлические трубы, вышки и башни, установленные на крыше котельной, уже выполняют роль молниезащиты. Никаких дополнительных токоотводов делать не нужно.

Молниезащита котельной и контур заземления

Контур заземления котельной — это проект, который выполняется индивидуально для каждого объекта, в зависимости от конструктивных характеристик, особенностей грунта, материалов изготовления дымовых труб и котельной.

После разработки, изготовления и монтажа котельной обязательно следует проверка сопротивления контура, которая позволяет гарантировать, что в случае непогоды система сработает исправно.

Все эти манипуляции выполняются опытными специалистами с обязательным составлением требуемой документации.

Особенности молниезащиты котельной

Типы молниезащиты котельной

1. Если неметаллические трубы, башни и вышки превышают 15 м в высоту, допускается устанавливать на них:

1 молниеприемник высотой в 1 м (до 50 м);
2 молниеприемника высотой в 1 м (от 50 до 150 м), причем молниеприемники должны соединяться в верхней части трубы.
3 молниеприемника от 0,2 до 0,5 м каждый (более 150 м) или стальное кольцо с сечением от 160 мм, уложенное по верхнему торцу башни/вышки/трубы.

Молниезащита котельной и контур заземления

Требования к молниезащите котельной

Пример проекта молниезащиты котельной, актуальный на 2018 год

Щелкнув по картинке слева, можно посмотреть пример проекта проект молниезащиты, сделанный в связи с требованием Ростехнадзора к компании, управляющей объектами бывшего большого завода. Проект сделан в 2016 году по техническому заданию управляющей компании. Этот же проект можно скачать в формате pdf по ссылке внизу страницы.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row][vc_row][vc_column][vc_column_text]В процессе проектирования была выбрана конфигурация молниезащиты и учтено отсутствие желания УК вскрывать асфальт на большой площади. В качестве комплектующих, в основном, были выбраны комплектующие марки Гроундтех. Поскольку в тот момент они оказались с наилучшим сочетанием цена/ качество. Для основного молниеприемника использована мачта, выпускаемая серийно.

При проектировании соблюдалась инструкция рд 34.21.122-87, актуальная и на 2018 год.

В состав проекта включены:

Общие данные
Пояснительная записка с обоснованием выбора категории молниезащиты.
План молниезащиты и заземления
Диаграмма молниезащиты
Схема уравнивания потенциалов
Расчет заземлителя
Спецификация материалов.

Читайте также: