Дайджест - Промышленная безопасность. Как заземлить буровой станокЗащитное заземление буровых установок, питающихся от электросети б кВЗащитное заземление буровых установок, питающихся от электросети б кВКак известно, защитное действие заземления заключается в том, чтобы уменьшить напряжение, под которым может оказаться человек при пробое изоляции электрооборудования, касаясь металлических частей, нормально не находящихся под напряжением.[ ...] Однако это не означает, что напряжение, под которым может оказаться человек, будет меньше длительно допустимого, определяемого физиологическими параметрами электробезопасности (см. табл. 1). Основными факторами, определяющими величину напряжения, приложенного к телу человека, являются напряжение на заземляющем устройстве, форма потенциальной кривой на поверхности земли, переходное сопротивление обуви, сопротивление растеканию тока с ног человека. Учитывая возможность одновременного прикосновения к заземленным частям электрооборудования и деталям технологических устройств (что справедливо для условий особо опасных помещений и наружных установок), можно считать, что напряжение на заземляющем устройстве полностью определяет то максимальное напряжение, под которым может оказаться человек.[ ...] В свою очередь, напряжение, появляющееся на заземляющем устройстве при аварийных режимах в электрических сетях или электрооборудовании, определяется произведением 113 = 1 3, где Я3 — сопротивление заземляющего устройства; /3 — ток замыкания на землю, стекающий с заземляющего устройства.[ ...] Так как.величины токов замыкания на землю могут быть самыми различными, зависящими от многих факторов, то нормирование сопротивления для заземляющих устройств электроустановок с целью обеспечения электробезопасности имеет определенные недостатки.[ ...] Однако такой подход к оценке заземляющих устройств по сопротивлению в абсолютном большинстве случаев вполне оправдан, хотя все же в некоторых случаях, как, например, на буровых установках, он приводит к необоснованному удорожанию заземляющих устройств.[ ...] Анализ аварийных режимов в электрических сетях и электрооборудовании, приводящих к повышению потенциала металлоконструкции буровой установки относительно земли, показал, что с точки зрения поражения электрическим током при прикосновении к металлическим частям, оказавшимся под напряжением в результате пробоя изоляции, наиболее опасен режим однофазного замыкания на землю в сети 6 кВ [18].[ ...] Протекающие по земле токи при аварийных режимах в сетях и электрооборудовании напряжением до 1000 В буровой установки незначительны и не могут вызвать опасных напряжений на заземляющем устройстве ввиду малой протяженности этих сетей, малого напряжения и вследствие того, что все металлические нетоковедущие части установки связаны между собой заземляющей проводкой, связями между технологическими сооружениями и нулевым проводом.[ ...] Так, сопротивление защитного заземления, удовлетворяющее требованиям, предъявляемым к заземлению электрооборудования буровой установки напряжением до 1000 В и выше, должно быть не более 4 Ом, в то время как для обеспечения безопасности при прикосновении к металлическим частям, оказавшимся под напряжением в результате пробоя изоляции, достаточно обеспечить сопротивление, например, 6 Ом при /3 = 2 А, или 12 Ом при /3= 1 А и т. д.[ ...] Следует отметить, что защитное заземление буровой установки, выполненное в соответствии с неравенством (2.1), активно выполняет свою роль только в начальный период бурения с момента подачи напряжения на буровую до спуска и присоединения к заземляющей проводке первой колонны обсадных труб, т. е. практически в течение нескольких дней с начала бурения скважины.[ ...] В дальнейшем эффективное снижение напряжения на металлоконструкции буровой установки относительно земли при аварийных режимах обеспечивается использованием таких естественных заземлителей, как шахтовое направление, шурфовая труба, обсадная колонна и других, имеющих малое сопротивление растеканию.[ ...] Вернуться к оглавлениюru-safety.info Как организовано заземление станков?Промышленные предприятия, имеющие в своем производственном процессе металлообрабатывающие станки, не понаслышке знают о заземлении. Обеспечение электробезопасности для людей — основная задача на любом производстве. Для предотвращения травмоопасных ситуаций, связанных с поражением током, информацию о заземлении обязательно включают в инструкции по технике безопасности. Давайте выясним, как организовано заземление станков?
Общий принцип заземленияМеталлообрабатывающие станки бывают разных типов и назначений: токарные, фрезерные, сверлильные, сварочные и прочее. При этом, заземление для них выполняется по одному и тому же принципу. Станок должен иметь соединение как с внутренним контуром заземления, служащим для уравнивания потенциалов и снижения напряжения прикосновения, так и с внешним, обеспечивающим растекание тока в землю. Об этом свидетельствуют иллюстрации к инструкциям по технике безопасности советских времён. Прошло уже много времени, но они до сих пор информативны и просты для понимания.
Техника безопасности при работе на фрезерных станках, 1966 год
Техника безопасности при работе на токарных станках, 1964 года
Техника безопасности при работе на станках сверлильной группы, 1966 год
Устройство заземления станкаУстройство заземления выполняется из двух частей: заземление электрической цепи и заземление металлического корпуса.
Первая часть, как правило, уже предусмотрена сетью электропитания — к станку подключается кабель, имеющий жилу заземления. В случае пробоя на корпус станка или аварии в сети, за счет заземления удастся снизить потенциал на корпусе и избежать поражения рабочего электрическим током. Однако, рекомендуется обратить внимание на следующие сложности:
Вторая часть заземления отвечает за снятия напряжения с металлической конструкции станка и снижение напряжения прикосновения. Выполняется путем соединения заземляющего проводника к шине заземления в полу или внутреннему контуру заземления.
Каждый станок, как и любое другое технологическое оборудование, имеет в своей инструкции по эксплуатации рекомендации по устройству заземления, поэтому при проектировании и монтаже заземления следует учитывать индивидуальные особенности станка. Читайте больше о технологическом заземлении в примерах расчета, указанных ниже! www.zandz.ru Бурение скважин под заземлениеСогласно строительным нормам и правилам все электрическое оборудование, которое при повреждении электропроводки может оказаться под напряжением, должно быть заземлено, то есть электрически соединено с землей, в которой создается металлический контур заземления. Так как этот контур обладает значительно меньшим сопротивлением, чем человек, то электрический ток в основном пойдет через него (согласно существующим нормам для сети 220-380 В максимальное сопротивление заземляющего контура не должно превышать 4 Ом). Причем, чем глубже находится этот заземляющий контур (то есть больший объем земли включен в него), тем большие токи он может отвести от объекта. Поэтому наиболее часто такая металлическая конструкция для электрозащиты создается посредством скважин, которые можно пробурить на значительную глубину. Помимо защиты людей, при помощи аналогичного контура заземления выполняется электрохимическая (катодная) защита металлических сооружений, находящихся в земле, от подземной коррозии. Технология создания контура заземления при помощи бурения скважин Количество скважин, их глубина, а также расстояние между ними определяются проектом, исходя из электрической мощности заземляемого оборудования, его расположения, электрических характеристик грунта и т.д. Например, для небольшого садового домика будет достаточен контур заземления, состоящий из трех электродов (двухдюймовых труб), отстоящих друг от друга на расстоянии 1-3 м, соединенных между собой стальной полосой 40х4 мм и погруженных в землю на глубину 3м. Для крупных промышленных объектов для создания контура заземления часто приходится бурить скважины на глубину до 50 м и диаметром до 220 мм. В случае катодной защиты оборудования в качестве электродов часто используются анодные заземлители, выполненные из ферросилида. После погружения трубы заземляющего контура в скважину, последнюю целесообразно обработать солевым раствором для улучшения контакта между грунтом и трубой. Обращаем ваше внимание на то, что использование в качестве контура заземления естественных заземлителей (водопроводных труб, металлических конструкций дома, находящихся в земле и т.д.), приводит к значительному сокращению срока их эксплуатации вследствие протекания по ним токов утечки, вызывающих электрохимическую коррозию. aquabur.ru Электрооборудования на подстанции
Рис. 8.2. Схема устройства главного заземлителя: 1 –вертикальный заземлитель; 2 – горизонтальный заземляющий проводник; 3 - траншея; 4 – вывод от заземлителя
Такое сооружение называется «центральный заземлитель» (заземляющий контур) (рис. 8.2). Расстояние между вертикальными электродами в траншее принимается не менее их двойной длины, а количество электродов зависит от удельного сопротивления грунта и определяется расчетом. Заглубление заземлителей на глубину 0,7 м позволяет получить более стабильное сопротивление контура в течение года, так как летом верхний слой земли высыхает, а зимой – промерзает, что увеличивает сопротивление грунта.
Рис. 8.3. Схема заземления оборудования на подстанции в ОРУ: 1 – центральный заземлитель; 2 – заземляющая шина; 3 - металлоконструкция разъединителя; 4 – металлоконструкция выключателя; 5 - металлоконструкция разъединителя; 6 – корпус трансформатора; 7 – закрытое распределительное устройство ЗРУ
На территории подстанции по поверхности земли прокладывается заземляющая шина (стальная полоса или стальной пруток), к которой привариваются стальные заземляющие проводники от каждой металлоконструкции и каждого корпуса электрооборудования, расположенного в ОРУ (рис. 8.3). На каждое заземляющее устройство составляется паспорт. Каждый заземляемый объект присоединяется к заземляющей шине отдельным проводником. Последовательное присоединение не допускается. Сопротивление заземляющего контура на подстанции (110, 220 кВ) должно быть не более 0,5 Ом, а на подстанции 35 кВ – не более 4 Ом.
Заземление электрооборудования в цехе
Рис. 8.4. Схема заземления электрооборудования в цехе: 1 – магистральная заземляющая шина; 2 – заземляющие проводники; 3 – электродвигатель; 4 – сборка; 5 – сварочный трансформатор; 6 – заземлитель
Внутри помещений прокладывается магистральная заземляющая шина по стене открыто. От нее прокладывают ответвления к заземляемому оборудованию также открыто. Один конец ответвления приваривается к магистральной шине, другой – либо приваривается, либо присоединяется болтовым соединением к заземляемой части (рис. 8.4). Заземляющая шина и ответвления от нее окрашиваются в черный цвет. Заземление экскаваторов и буровых станков Корпуса экскаваторов, буровых станков, приключательных пунктов, передвижных комплектных трансформаторных подстанций (ПКТП) и другого электрооборудования заземляются от общего заземляющего устройства (ЕПБ, п. 477), рис. 8.5. Общее заземляющее устройство должно состоять из: центрального заземлителя; магистрали заземления; заземляющих проводников; местных заземлителей.
Рис. 8.5. Схема сети заземления экскаваторов и буровых станков на открытых горных работах: 1 – центральный заземлитель на подстанции; 2 – заземляющий проводник; 3 – приключательный пункт ЯКНО; 4 – кабель КГЭ 3х50+1х16+1х10; 5 – местный заземлитель; 6 – передвижная комплектная трансформаторная подстанция ПКТП 6/0,4 кВ; 7 – кабель КГ 3х70+1х25; 8 – местный заземлитель; 9 - экскаватор; 10 – буровой станок
Сопротивление общего заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом. Сопротивление местного заземлителя не нормируется. В качестве главных заземлителей должны использоваться заземлители подстанций 35/10-6 кВ или КРП 6-10 кВ, и естественные заземлители. Использование заземлителей подстанций напряжением 110, 220 кВ и выше, а также тяговых и совмещенных тягово-понизительных подстанций в качестве главного заземлителя электроустановок на открытых горных работах, питающихся от системы электроснабжения с изолированной нейтралью, не допускается. В качестве магистральных заземляющих проводников, прокладываемых на опорах, для стационарных и передвижных объектов рекомендуется применять алюминиевые или сталеалюминиевые проводники сечением не менее 50 мм2. В РД (п. 140) допускается применение стальных однопроволочных проводов диаметром не менее 6 мм2. Заземляющий провод подвешивается на опорах ВЛ без изоляторов на расстоянии не менее 0,8 м от нижнего фазного провода. В качестве местного заземлителя может быть принят уголок, труба, пруток длиной примерно 1 м, в количестве 1, 2 или 3 шт., соединенных между собой. Сопротивление местного заземляющего устройства и количество заземлителей не нормируется. В условиях Севера (АК АЛРОСА) карьеры «Удачный», «Юбилейный», «Комсомольский», где вскрышные породы высокой крепости (диабазы и т.п.), местный заземлитель невозможно забить в грунт, и эффективность местного заземлителя практически равна нулю, и его в этих условиях устраивать нецелесообразно. infopedia.su Установка защитного заземленияЕсть одно общее правило выполнения любых видов работ – чтобы сделать работу качественно, нужно ясно представлять, для чего мы это делаем и какой цели хотим в итоге добиться. А чтобы это осознать, нужно разобраться в принципе действия данного устройства. Поскольку у большинства людей понятия о заземлении весьма туманные, считаем необходимым посвятить несколько строк теории заземления. Начнём с того, что наша планета Земля имеет огромный объём и массу и вследствие этого обладает огромной электрической ёмкостью, то есть способна «впитывать» в себя очень большое количество электрической энергии, причём без изменения электрического потенциала на поверхности. Который, как известно, равен нулю, то есть практически отсутствует. Это если сравнивать с потенциалом других физических тел на поверхности Земли. У грозовых туч, к примеру, потенциал может быть миллионы вольт относительно поверхности Земли. Таким высоким потенциалом и объясняются молнии – электрический пробой воздушной массы на длине в километры. Именно это свойство земной поверхности (нулевой электрический потенциал) используется как начальная точка отсчёта для электрических и электронных устройств. Когда мы говорим о напряжении – то имеем в виду разность электрических потенциалов измеряемой точки в сравнении с базовой, нулевой. Без базовой точки отсчёта понятия потенциал или напряжение теряют смысл. Если быть точным, то вполне возможно, что поверхность земли имеет вовсе не нулевой потенциал, а какой-либо другой. Но чтобы это узнать, нужно опять же с чем-то сравнить, хотя бы с другим небесным телом. Поскольку сегодня в нашей практике сравнивать не с чем, примем утверждение о нулевом потенциале земли как аксиому. Но для того, чтобы земля могла «впитывать» электрическую энергию – она должна проводить ток, быть проводником тока. В этом плане интересен вопрос – а из чего состоит земной грунт – из изоляторов или из проводников? Ответ такой: земной грунт – это смесь изоляторов и проводников. Например, сухой песок – изолятор. Но если его смочить солоноватой водой – то он станет проводником. Грунт на поверхности земли хуже проводит электричество, чем на глубине 10 – 20 м, во-первых, потому что рыхлый, во-вторых, на такой глубине находятся грунтовые воды. Зимой поверхностный слой замерзает и превращается в изолятор. Это необходимо понимать при устройстве заземления. В таблице ниже приведены величины удельного сопротивления грунта в зависимости от его типа.
Кожа человека – тоже, по сути, изолятор. Однако человеческое тело состоит на 70% из воды с растворами солей, а кожа имеет поры, через которые выделяется солёный пот, в результате человеческое тело начинает проводить электрический ток. Нужно знать, что дистиллированная вода ток не проводит и только присутствие в растворе заряженных частиц– ионов солей– делает воду проводником. Необходимо также понимать, что сопротивление протеканию тока (электрическое сопротивление– R) человеческое тело (так же как и грунт Земли) оказывает значительно большее, чем, к примеру, металлы. Именно поэтому мы говорим об опасном и безопасном для человека напряжении. Так, напряжение 24 вольта на аккумуляторе для человека абсолютно безопасно, поскольку по закону Ома такое напряжение при большом сопротивлении тела (десятки кОм) не способно вызвать такой ток (порядка 30 мА и более), который может нанести вред. Если перейти к цифрам, то в среднем тело человека имеет электрическое сопротивление от 3 до 100 кОм (1кОм=1000 Ом). Большой разброс у разных людей объясняется многими факторами– здоровьем, состоянием кожи и даже зависит от того, выпил человек или нет. Известно, что при алкогольном опьянении сопротивление тела человека уменьшается, о чём неплохо было бы помнить профессиональным электрикам. Ну и напоследок заметим, что безопасным для человека согласно ПУЭ считается напряжение 42 вольта, если же напряжение выше этого значения, то для защиты необходимо применять защитное заземление, о котором мы и поговорим ниже. Что же это такое заземление? Заземление — это преднамеренное электрическое соединение произвольной точки сети, оборудования или электроустановки с заземляющими устройствами. Заземляющее устройство — это совокупность заземлителей или заземляющих проводников. Заземлитель — это совокупность соединенных между собой проводящих элементов, находящихся в электрическом контакте с землей или грунтом. Существуют также (согласно ПУЭ) виды заземления по выполняемой функции – рабочее (функциональное) и защитное. В данной статье мы будем рассматривать защитное заземление и его устройство. Чтобы лучше понять, как заземление может защитить человека при аварии, представим простую и достаточно часто встречающуюся ситуацию – на некотором оборудовании в результате плохого контакта отгорает проводник, находящийся под фазным напряжением 220 вольт. При этом он почти неизбежно внутри электроприбора касается какой-то корпусной детали. На корпусе возникает электрический потенциал 220 вольт. Если корпус не заземлён и не соединён с нулевым проводом, то внешне ничего не происходит, не появляется ток утечки, не срабатывает защита. В этой-то неприметности и заключается опасность. Человек, подходя к аппарату, чтобы начать работу, касается корпуса и получает удар током от напряжения 220 вольт. Если же корпус аппарата заземлён – соединён проводником с грунтом, имеющим нулевой потенциал, то потенциалы земли и корпуса будут стремиться к выравниванию и по проводникам заземления пойдет ток утечки. Так как сопротивление заземления достаточно маленькое, ток будет иметь (по закону Ома) достаточную величину, чтобы сработала защита. Это обязательно привлечёт внимание персонала (при попытке повторного включения автоматов защиты, ситуация повторится) и заставит заняться ремонтом. Но даже если защита не сработает и человек коснётся заземлённого корпуса, образуется новое ответвление цепи тока через тело человека. Как известно, при разветвлении электрической цепи токи в ветвях имеют величину обратную сопротивлению ветвей. Пусть тело человека имеет сопротивление 100.000Ом, а заземление – 10Ом. В этом случае Ток через тело человека будет в 10.000 раз меньше, чем ток по цепи заземления. Всё вышеизложенное важно для того, чтобы понять, что основной характеристикой заземления является его электрическое сопротивление! Оно должно быть небольшим! ПУЭ рекомендуют ряд значений для различных типов и назначений заземления. Например, сопротивление заземления для частных домов при подключении к заземлению молниезащиты должно быть не более 10Ом, при обычной системе заземления – не более 30Ом. При системе, в которой заземление изолировано от нейтрали источника тока (нуля) и применяется устройство УЗО с «током» срабатывания не больше чем 100мА – сопротивление заземления может быть не более 500Ом.
Но этого мало, конструкция заземления должна быть такой, чтобы эта маленькая величина сопротивления сохранялась долгое время независимо от сезона, будь то зима или лето, а сама конструкция не разрушалась от коррозии. Сопротивление заземления можно уменьшить, увеличивая площадь контакта заземлителя с землёй, а также глубину размещения заземлителя в грунте. Иногда сопротивление уменьшают, смачивая грунт около заземлителя раствором соли, обычно поваренной, вместо углубления заземлителя, так как углубление требует больших энерго- и трудозатрат. Однако такое решение не может считаться хорошим, так как через 1-3 года соль размывается выпадением осадков. К тому же соляной раствор резко увеличивает коррозию конструкции. Материал, из которого изготавливают конструкцию заземления – это, как правило, черные металлы – конструкционная сталь. Применение цветных металлов или нержавеющей стали слишком накладно в плане стоимости ввиду немалой материалоемкости конструкции. Поэтому детали заземлителя из стали нужно защитить от коррозии. Разумеется, не изолятором (лакокрасочным покрытием), а металлическими покрытиями. Рекомендуется применять цинкование или меднение деталей заземлителя. В паре цинк-сталь цинк, являясь более электрохимически активным металлом, начинает разрушаться раньше, чем стальная основа, и пока цинковое покрытие полностью не разрушится, сталь остаётся защищённой. В паре медь-сталь всё происходит наоборот: начинает разрушаться сталь, и пока она вся не разрушится – медь остаётся целой. Отсюда вывод – при меднении покрытие должно иметь достаточную толщину, не менее 250 микрон. Служит омеднённый заземлитель дольше, чем оцинкованный. При устройстве заземлителей сегодня чаще всего применяют вертикальные заземляющие электроды, в качестве которых почти всегда выбирают стальные трубы, прутки, сортовой прокат – уголки, швеллеры и т.д. Объясняется это тем, что горизонтальные электроды гораздо труднее поместить на большую глубину, а при малой глубине у них сильно ухудшается основная характеристика – сопротивление, особенно из-за промерзания в зимний период. Ну а широкое применение штыревых конструкций объясняется, соответственно, тем, что их можно забить в землю, в отличие от листового металла, хотя лист и имеет большую поверхность. На сегодня самыми распространенными конструкциями заземления считаются две: 1. На основе некоторого количества коротких штырей, забиваемых в грунт вручную (кувалдой) на максимально достижимую глубину и соединяемых в контур заземления стальной полосой, приваренной электросваркой к выступающим концам штырей. Необходимая величина сопротивления достигается увеличением количества штырей. Точные размеры и количество штырей определяются расчётом, с учётом вида грунта, климатических факторов и т.д. Конкретную методику расчёта можно найти в Интернете или в справочниках. Нужно учесть, что при использовании группы штырей в качестве заземлителя начинает проявляться такой фактор снижения эффективности работы, как взаимное влияние или «затенение», которое зависит от расстояния между штырями. При слишком близком расстоянии эффективность заземления может значительно уменьшиться. Поэтому размещать штыри нужно на расстоянии не менее их длины, а желательно и на большем. Тогда снижение эффективности не будет слишком заметным. Недостатками этого способа являются потребность в большой площади для оборудования заземления, большой расход материала и необходимость тяжёлого ручного труда. 2. Одиночный глубинный электрод, так называемая «обсадная труба», устанавливаемый с помощью буровой машины (на базе грузовика) на глубину 20 – 30 метров. По эффективности работы такой заземлитель превосходит предыдущий при одинаковой суммарной длине электродов из-за того, что на глубинах более 5 метров грунт имеет в разы меньшее удельное сопротивление из-за того, что его влажность и плотность гораздо больше, чем у поверхности.Недостатки этого способа – высокая стоимость бурения и материалов и пониженный срок службы (5-15 лет) из-за коррозии во влажной среде. В заключение приведём конкретный пример монтажа заземления первым способом. 1. Исходные данные, полученные из расчёта: — количество необходимых электродов – отрезков стальной арматуры или уголков 40х40х5 длиной 3 метра с цинковым покрытием – 20 штук. — глубина забивания электродов – примерно 3 метра. 2. По периметру здания вдоль стен на расстоянии не менее 1 метра, начиная от места ввода провода заземления к входному электрощиту, делается траншея глубиной 0,5-0,37 метра и длиной 60 метров. Траншея нужна для изоляции и защиты заземлителя и соединительного проводника от погодных факторов (дождя, обмерзания) и механических повреждений, например, при копке земли для цветника. 3. В дно траншеи на расстоянии 3-х метров друг от друга с помощью кувалды забиваются предварительно заострённые с одного конца болгаркой заранее заготовленные электроды. 4. После забивания электродов к их концам электросваркой приваривается стальная полоса 40х5 мм от первого электрода и до последнего. Шов делается сплошной, катетом 5 мм. Для присоединения провода заземления в месте рядом с вводом заземления полоса выводится наружу на необходимую длину. Использование сварки для фиксации элементов из чёрной стали настоятельно рекомендуется (ПУЭ, п. 1.7.139). 5. Места сварки для защиты от коррозии покрываются битумным лаком или антикоррозийной краской, после чего канава засыпается. 6. Снаружи или внутри помещения делается переход со стальной полоски на медные провода заземления с помощью болтовых зажимов с шайбами. Места зажима и болты покрываются краской. Аналогично первому приведём пример установки заземления вторым способом. 1. На расстоянии 3 метра от стены дома (для безопасного подъезда буровой установки) копается канава глубиной 0,5 – 0,7 м и длиной 3 – 4 метра. 2. Буровой установкой осуществляется процесс бурения, а затем и сама установка электрода (например, стальная труба диаметром 100 мм, устанавливаемая на глубину 20 метров). 3. Укладывается заземляющий проводник – стальная полоса 40х5 и приваривается сплошным швом (катет 5 мм) к концу трубы. Далее, аналогично пп.5 и 6 предыдущего примера. В заключение заметим, что в настоящее время появились сообщения о новом методе монтажа заземлителя, состоящего из составной трубы, на глубины до 20 метров с помощью забивания кувалдой поочерёдно элементов трубы-заземлителя. И последнее – сопротивление смонтированного заземления необходимо проверить. Для этого используются специальные методы и приборы, обычным тестером это не делается. Как это сделать – можно узнать из справочников и статей Интернета. muzhik-v-dome.ru Анодное заземление, бурение скважин под анодное заземлениеЭлектрохимическая (катодная) защита, основу которой составляет анодное заземление, считается наиболее действенным способом, защищающим металлические сооружения от разрушающего действия подземной коррозии. Также достаточно эффективны изолирующие покрытия. Анализируя причины, которые привели к повреждению установок катодной защиты, можно сделать вывод, что практически половина отказов происходит из-за выхода из строя именно анодных заземлителей. Так как данные заземлители представляют собой один из самых сложных, ответственных и дорогостоящих элементов электрохимической защиты, становится понятно, как важно обеспечить им долгий срок эксплуатации. Современные анодные заземлители изготавливаются из материала, отличающегося низкой скоростью растворения и стабильностью работы в течение продолжительного времени – ферросилида. К тому же ферросилид имеет низкое удельное сопротивление, которое обеспечивает довольно равномерное растворение заземлителя, а его прочностные характеристики достаточны для того, чтобы сохранить элементы анодного заземлителя при изготовлении, последующей транспортировке и монтаже конструкции. Бурение скважины под глубинное анодное заземлениеДля монтажа глубинного и свайного заземления необходимо произвести бурение скважины под анодное заземление, протяженное заземление выполняется в траншеи. Установка глубинного заземления начинается с важнейшего этапа работ – бурения скважины. После окончания бурения нельзя допускать перерывов в процессе установки и монтажа оборудования. От того, насколько короткий срок прошел между бурением скважины и установкой анодного заземлителя, зависит качество и продолжительность работы последнего. Глубинный анодный заземлитель устанавливается в скважину, предварительно проработанную глинистым раствором. Монтаж ведется блоками с использованием монтажного стола. После проверки качества изоляции (используется искровый дефектоскоп), скважина заполняется коксом или глинистым раствором, а верхняя часть – в соответствии с техническим проектом песком или гравием. Бурение скважины под свайное анодное заземлениеПосле подготовки свай, которые, как правило, изготавливаются из некондиционных отходов труб, выполняется бурение скважины под анодное заземление. После того, как бурение под сваи закончено, необходимо погрузить сваи в скважину и подвергаются специальной солевой обработке. Затем выполняется электрическое соединение свай, после чего они подключаются к заземлителю кабеля. Сваи погружаются в скважину методом вибровдавливания, для чего используется паровоздушный молот, либо аналогичное другое оборудование. Токоведущий кабель подсоединяется болтовым соединением или при помощи сварки к соединительной полосе из стали возле оголовка центральной сваи. Оголовки свай обваловуются грунтом на 30-сантиметровую высоту. Для упрощения монтажа и увеличения срока службы анодного заземлителя применяется устьевой кондуктор. При эксплуатации происходит проседание анодных заземлителей, особенно если вблизи находятся родники или подземные реки. Вымывание грунта из-под нижних электродов приводит к тому, что анодный заземлитель постепенно погружается вниз. Как результат – появление обрывов соединительных кабелей. Большая нагрузка (до 400 кг), которая действует на нижний соединительный узел, может стать причиной перегибов соединительных шин и разгерметизации мест соединения электродов. Как следствие, анодный заземлитель полностью выходит из строя. Для того чтобы избежать нежелательных последствий, после бурения скважины размещают в ней электроды и заполняют скважину от устья до забоя неметаллическим материалом, непроводящим ток. На скважине монтируется помост, диэлектрическая подкладка и электротехнический «ковер», роль которого играет монтажный устьевой кондуктор. Такой электротехнический ковер обеспечивает доступ к узлу крепления заземлителя. При повреждении анодного заземлителя он применяется для его монтажа, а также для заливки раствора или воды в скважину. Несмотря на то, что стоимость бурения скважин под анодные заземлители на порядок меньше стоимости бурения скважин на воду, процесс установки анодных заземлителей с бурением скважин ведет к увеличению стоимости монтажа. При том, что монтаж анодного заземление поверхностного залегания дешевле, глубинное анодное заземление гораздо эффективнее. Поэтому, невзирая на более высокие капиталовложения при установке глубинных анодных заземлений, их использование наиболее эффективно. drilling-msk.ru решение для объекта нефтяной или газовой промышленностиНе секрет, что для объектов нефтегазовой промышленности предъявляются более высокие требования к системам заземления и молниезащиты, что необходимо учитывать как при проектировании так и при монтаже этих систем. На металлических частях оборудования, которые могут оказаться под напряжением, должны быть предусмотрены видимые элементы для соединения защитного заземления. Для защиты от вторичных проявлений молний и разрядов статического электричества вся металлическая аппаратура, резервуары, газопроводы, продуктопроводы, сливо-наливные устройства, вентиляционные системы, расположенные как внутри помещений, так и вне их, должны быть подсоединены к заземляющему контуру. Отдельно установленные аппараты и резервуары должны иметь самостоятельные заземлители или присоединяться к общему заземляющему контуру. Не разрешается использование производственных трубопроводов для снижения общего сопротивления заземлителей. Для защиты объектов нефтегазовой промышленности можно использовать системуэлектролитического заземление ZANDZ, которая в разы эффективнее модульного.
Система электролитического заземления может быть установлена в каменистых грунтах и регионах вечной мерзлоты, обладающих бОльшим сопротивлением грунта.
Пример решения для объекта нефтяной или газовой промышленности 1. Электролитическое заземление 2. Заземлюящие проводники D10 мм
Помимо указаний, описанных выше, нормативные документы также предъявляют требования к постоянной проверке электрооборудования буровых установок и нефтегазопромысловых объектов: необходимо осуществлять замеры сопротивления и проводить осмотр видимой части заземляющего устройства с составлением протокола и акта проверки. Безусловно, важным фактором в проведении таких проверок и осмотров является доступность объекта к ним. Необходим свободный доступ специалистов к проведению замеров всех заземляющих устройств объекта. Благодаря контрольным колодцам организовать такой доступ не составит труда.
Для верного выбора систем заземления и молниезащиты Вы можете обратиться к специалистам ZANDZ. Ссылки по теме: www.zandz.ru |
|
||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||
|
