XI. Проектирование, устройство и эксплуатация молниезащиты складов взрывчатых материалов

1. Молниезащиту складов взрывчатых материалов необходимо выполнять в соответствии с проектом.

2. Молниезащита должна устраиваться независимо от грозовой активности местности. Исключение составляют склады, расположенные выше 66° 33¢северной широты, которые оборудовать молниезащитой не обязательно.

3. Для хранилищ постоянных и временных поверхностных, полууглубленных и углубленных (при толщине покрывающего слоя менее 10 м) складов взрывчатых материалов, расположенных на земной поверхности зданий подготовки взрывчатых материалов, а также пунктов изготовления боевиков с электродетонаторами обязательна защита как от прямых ударов, так и от вторичных воздействий молний.

Стационарные пункты изготовления и подготовки взрывчатых веществ в организациях, ведущих взрывные работы, также должны оборудоваться молниезащитой согласно требованиям главы XI настоящих Правил.

4. Площадки для хранения взрывчатых материалов в контейнерах и пункты отстоя транспортных средств с взрывчатыми материалами должны защищаться только от прямого удара молнии. Кратковременные склады взрывчатых материалов (за исключением плавучих складов) молниезащитой могут не оборудоваться.

5. Во время грозы перемещение людей в зоне расположения заземляющих устройств молниезащиты не должно допускаться.

В целях снижения опасности шаговых напряжений следует применять углубленные и рассредоточенные заземлители в виде колец и расходящихся лучей.

6. Молниезащитные устройства.

6.1. Защита от прямых ударов молнии зданий и сооружений, указанных в п. 3 главы XI настоящих Правил, должна выполняться отдельно стоящими стержневыми или тросовыми молниеотводами (приложение 2, рис. 1 и 2), включающими молниеприемники, токоотводы и заземлители (см. пп. 8.1.5, 8.1.6,8.1.8, 8.2.1 главы XI настоящих Правил).

6.2. Подводка воздушных проводов к зданиям и сооружениям, защищаемым от прямых ударов молнии, запрещается.

6.3. Наименьшие допустимые расстояния от токоотвода отдельно стоящего стержневого молниеотвода в точке А на рис. 1 приложения 2 до защищаемого сооружения выбираются в зависимости от импульсного сопротивления заземления R_и по рис. 3 приложения 2.

Наименьшие допустимые расстояния S_в1 и S_в2 (приложение 2, рис. 2) от тросового молниеотвода (соответственно в точках А и С) до защищаемого сооружения определяются по рис. 4 и 5 приложения 2.

Расстояние между молниеотводами и хранилищами должно обеспечивать свободный проезд транспортных средств.

6.4. Для исключения заноса высоких потенциалов в защищаемые сооружения по подземным металлическим коммуникациям необходимо располагать заземлители защиты от прямых ударов молнии и подводы к ним на расстоянии S_з от коммуникаций, вводимых в здания или сооружения (приложение 2, рис. 1и 2), в том числе от электрических кабелей любого назначения. Это расстояние определяется по соотношениям: S_з = 0,5 R_и - расстояние для стержневых молниеотводов, м; S_в = 0,3 R_и - расстояние для тросовых молниеотводов, м, где R_и - импульсное сопротивление каждого заземлителя защиты от прямых ударов молнии, Ом.

Расстояние S_з должно приниматься не менее 3 м, за исключением случаев, когда металлические подземные трубопроводы и кабели не вводятся в защищаемое здание, а расстояние до места их ввода в соседние защищаемые здания более 50 м. Тогда S_з может быть уменьшено до 1 м.

6.5. Каждый молниеотвод должен иметь свой заземлитель. Импульсное сопротивление заземлителя для каждого отдельного стержневого молниеотвода и для каждого токоотвода тросового молниеотвода должно быть не более 10 Ом.

В грунтах с электрическим удельным сопротивлением 500 Ом×м и выше допускается увеличение импульсного сопротивления каждого заземлителя до 40 Ом с удалением молниеотводов от защищаемого сооружения на расстояние согласно пп. 6.3, 6.4 главы XI настоящих Правил. При электрическом удельном сопротивлении грунта более 500 Ом×м допускается уменьшение расстояний S_з и S_в до 1 м, если значение R_и более 25 Ом.

При наличии на складах взрывчатых материалов нескольких хранилищ взрывчатых веществ в районах с электрическим удельным сопротивлением грунтов 1000 Ом×м и выше допускается заземлители каждого молниеотвода объединять в единую заземляющую систему. Импульсное сопротивление системы должно определяться проектом.

Предельно допустимые длины соединительных проводников заземляющей системы в зависимости от электрического удельного сопротивления грунта приведены ниже.

Соединительные проводники между отдельными заземлителями должны быть удалены от защищаемых сооружений на расстояния, указанные в пп. 6.3, 6.4главы XI настоящих Правил.

6.6. При наличии в хранилищах и зданиях металлических коммуникаций большой протяженности, а также в случаях, когда взрывчатые материалы хранятся в металлических упаковках (коробах), для защиты от электростатической индукции необходимо обеспечивать наложение металлической сетки по крыше здания с соответствующим заземлением и заземление всех металлических конструкций, находящихся в здании.

Заземлитель защиты от вторичных воздействий должен выполняться в виде контура, прокладываемого в земле снаружи хранилища по его периметру на расстоянии 0,5-1 м от фундамента на глубине 0,5 м. Сопротивление контура растеканию тока промышленной частоты должно быть не более 10 Ом. Для снижения этого сопротивления допускается присоединять к заземлителю все трубопроводы, расположенные в земле (водопровод, трубы отопления и т.п.).

В грунтах с электрическим удельным сопротивлением 500 Ом×м и выше сопротивление заземляющего устройства не нормируется.

Заземлители защиты от прямых ударов молнии и защиты от вторичных воздействий должны быть удалены друг от друга на расстояния, не менее указанных в пп. 6.4, 6.5 главы XI настоящих Правил.

При выполнении защиты от электростатической индукции наложением металлической сетки по крыше здания к заземлителю от вторичных воздействий должны присоединяться кратчайшими путями все металлические предметы.

При наличии металлической кровли защиту необходимо осуществлять присоединением кровли к заземлителю защиты от вторичных воздействий путем прокладки вертикальных токоотводов по наружным сторонам зданий на расстоянии до 25 м. Верхние концы токоотводов подлежат соединению с металлом крыши, а нижние - с заземлителем.

Если кровля выполнена из непроводящего материала, то по верху крыши необходимо накладывать металлическую сетку с размером ячеек до 5´5 м, выполненную из стальной проволоки диаметром не менее 6 мм, и присоединять ее токоотводами из того же материала к заземлителю.

6.7. Для защиты от электромагнитной индукции все проложенные по территории склада трубопроводы, бронированные кабели и пр. необходимо надежно соединять друг с другом в местах их сближения менее чем на 10 см, а также через 15-20 м их длины при параллельном расположении, для того чтобы не допустить образования незамкнутых контуров. Такие же соединения должны быть сделаны и во всех других случаях сближения металлических протяженных предметов с каркасами стальных конструкций зданий, оборудованием, оболочками кабелей и пр. При этом нужно обеспечить контакты в местах соединения трубопроводов, во фланцах, муфтах и т.п. В местах соединения переходное электрическое сопротивление не должно превышать 0,05 Ом на один контакт, в том числе при необходимости путем устройства дополнительных металлических перемычек из стальной проволоки площадью сечения не менее 16 мм² или других проводников соответствующей площади сечения.

6.8. Защита хранилищ от заноса высоких потенциалов при вводе в них электрических сетей освещения обеспечивается:

а) при бронированных кабелях, проложенных в земле, - присоединением металлической брони и оболочки кабеля к заземлителю защиты от вторичных воздействий, а при его отсутствии - к специальному заземлителю с импульсным сопротивлением не более 10Ом. Кабели должны быть удалены от заземлителей молниеотводов на расстояние, указанное в п. 6.4 главы XI настоящих Правил;

б) при небронированных кабелях - путем присоединения к заземлителю, указанному в п. 6.8 «а» главы XI настоящих Правил;

в) при кабелях, присоединенных к воздушной линии (для складов взрывчатых материалов, находящихся в эксплуатации), - подключением в месте перехода воздушной линии в кабель (приложение 2, рис. 6) металлической брони и оболочки, а также штырей (крючьев) к специальному заземлителю с импульсным сопротивлением R_и1 не более 10 Ом.

Кроме того, в месте перехода между жилой кабеля и заземленными элементами должны быть устроены закрытые воздушные промежутки с межэлектродными расстояниями 2-3 мм или установлен низковольтный вентильный разрядник. Штыри (крючья) изоляторов воздушной линии на ближней опоре от места перехода линии в кабель должны быть присоединены к заземлителю с импульсным сопротивлением R_и2 не более 20 Ом.

В грунтах с электрическим удельным сопротивлением 500 Ом×м и выше допускается увеличение импульсных сопротивлений R_и, R_и1 и R_и2 заземлителей до 40 Ом, а в многолетнемерзлых и скальных грунтах - по проекту.

6.9. Хранилища, в которых размещаются взрывчатые материалы, нечувствительные к воздействию электростатической или электромагнитной индукции (взрывчатые вещества на основе аммиачной селитры, детонирующий шнур и т.п.), оборудовать защитой от вторичных воздействий молнии не обязательно.

7. Зоны защиты молниеотводов.

7.1. Одиночный стержневой молниеотвод.

Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h представляет собой круговой конус (приложение 2, рис. 7), вершина которого находится на высоте h_o < h. На уровне земли зона защиты образует круг радиусом r_о. Горизонтальное сечение зоны защиты на высоте защищаемого сооружения h_х представляет собой круг радиусом r_х.

Зона защиты одиночных стержневых молниеотводов имеет следующие размеры:

h_o = 0,85 h; r_о = (1,1 - 0,002 h) h;

. (1)

7.2. Двойной стержневой молниеотвод.

7.2.1. Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой h показана на рис. 8 приложения 2. Торцевые области зоны защиты определяются как зоны одиночных стержневых молниеотводов. Размеры h_o, r_o, r_x1, r_x2 определяются по формулам (1) главы XI настоящих Правил для обоих типов зон защиты.

Зона защиты двойного стержневого молниеотвода имеет следующие габариты:

при L £ h h_c = h_o; r_cx = r_x; r_c = r_о; (2)

при (3)

Зона защиты существует при L £ 3 h. При L > 3 h стержневые молниеотводы следует рассматривать как одиночные.

7.2.2. Зона защиты двух стержневых молниеотводов разной высоты h₁ и h₂ представлена на рис. 9 приложения 2. Торцевые области этой зоны определяются как зоны защиты одиночных стержневых молниеотводов соответствующей высоты и размеры h₀₁, h₀₂, r₀₁, r₀₂, r_x1, r_x2 вычисляются по формулам (1) главы XI настоящих Правил для обоих типов зон защиты. Остальные размеры зоны определяются по формулам:

; ; , (4)

где h_c1 и h_c2 вычисляются по формулам (2) и (3). Для разновысокого двойного стержневого молниеотвода зона защиты существует при L £ 3 h_min.

7.3. Многократный стержневой молниеотвод.

7.3.1. Зона защиты многократных стержневых молниеотводов равной высоты определяется как зона защиты попарно взятых соседних стержневых молниеотводов (приложение 2, рис. 10).

Основное условие защищенности одного или группы сооружений высотой hx с надежностью 99,5 % - выполнение неравенства r_cx > 0 для всех попарно взятых молниеотводов (r_cx определяется по формулам (2) и (3) главы XI настоящих Правил).

7.4. Одиночный тросовый молниеотвод.

7.4.1. Зона защиты одиночного тросового молниеотвода приведена на рис. 11, где h - высота троса в точке наибольшего провеса. С учетом стрелы провеса при известной высоте опор h_оп высота стального троса площадью сечения 35-50 мм² определяется при длине пролета L < 120 м как h = h_оп - 2 м, а при L = 120-150 м как h = h_оп - 3 м.

Зона защиты одиночных тросовых молниеотводов имеет следующие размеры:

h_o = 0,85 h; r_о = (1,35 - 0,0025 h) h;

. (5)

7.5. Двойной тросовый молниеотвод.

7.5.1. Зона защиты двойного тросового молниеотвода показана на рис. 12 приложения 2. Размеры r_о, h_о, r_x определяются по формулам (5) главы XIнастоящих Правил.

Остальные габариты зоны защиты определяются по формулам:

при L £ h h_c = h; r_cx = r_x; r_c = r_о; (6)

при (7)

Зона защиты существует при L £ 3 h.

8. Конструктивное выполнение молниеотводов.

8.1. Опоры, молниеприемники и токоотводы.

8.1.1. Опоры молниеотводов следует выполнять из стали любой марки, железобетона или древесины (приложение 2, рис. 13). Металлические трубчатые опоры допускается изготавливать из некондиционных стальных труб. Металлические опоры должны быть предохранены от коррозии. Окрашивать контактные поверхности в соединениях не допускается, деревянные опоры и пасынки должны предохраняться от гниения пропиткой антисептиками.

8.1.2. Опоры стержневых молниеотводов необходимо рассчитывать на механическую прочность как свободно стоящие конструкции, а тросовые - с учетом натяжения троса и ветровой нагрузки на трос, без учета динамических усилий от токов молнии в обоих случаях.

8.1.3. К верхнему концу опоры 1 прикрепляется молниеприемник 2, выступающий над опорой не более чем на 1,5 м (приложение 2, рис. 13). Молниеприемник соединяется токоотводом 3 с заземлением 4 и крепится к столбу скобами 5. Для больших хранилищ применяются сложные опоры.

Для увеличения срока службы деревянные опоры можно устанавливать на рельсовые или железобетонные приставки.