Защита трубопроводов от статического электричества: РД 39-22-113-78 Временные правила защиты от проявлений статического электричества на производственных установках и сооружениях нефтяной и газовой промышленности / 39 22 113 78

Защита от молний и статического электричества

Защита от молний и статического электричества

Защита от прямых ударов молний и ее вторичных проявлений проводится в соответствии с требованиями «Инструкции по устройству молниезащиты зда­ний и сооружений РД 34.21.122-87».

Сооружения защиты от прямых ударов молнии, для АЗС, должны быть не ниже II категории. Это стержневые или тросовые молниеотводы.

Для защиты от вторичных проявлений молнии: металлические корпуса оборудования должны быть присоединены к заземляющему устройству элек­трооборудования (при его отсутствии — к заземлителю молниеотвода), а меж­ду трубопроводами и другими протяженными металлическими предметами в местах их взаимного сближения на расстояние менее 10 см через каждые 30 м необходимо устанавливать стальные перемычки.

Устройства молниезащиты включают в графики технического обслужи­вания и планово-предупредительного ремонта. При техническом обслужива­нии необходимо обращать внимание на состояние токоведущих элементов и при уменьшении их сечения (вследствие коррозии, надлома, оплавлений) боль­ше, чем на 30 % заменять их полностью, либо отдельные дефектные места.

Ежегодно перед наступлением грозового сезона необходимо осмотреть состояние наземных элементов молниезащиты (молниеприемников, токоот- водов), обращая особое внимание на места соединения токоведущих элемен­тов. Молниезащитные устройства следует осматривать не реже 1 раза в год. Результаты измерений и осмотров заносятся в Журнал эксплуатации молние­защитных устройств.

Во время грозы приближаться к молниеотводам ближе, чем на 4 м запре­щается, о чем должны быть вывешены предупредительные надписи около сооружения или отдельно стоящего молниеотвода. Подземные коммуникации необходимо защищать от заноса высоких по­тенциалов, присоединяя их к заземлителям.

Заземляющие устройства проверяются не реже одного раза в 6 месяцев, а в сырых помещениях — не реже 1 раза в 3 месяца. Сопротивление растеканию тока заземлителей не должно превышать 100 Ом. Если оно превышает норма­тивное значение на 20 %, необходимо установить дополнительные электроды или исправить заземляющее устройство.Устройство и монтаж заземляющих устройств должны соответствовать ПУЭ и СНиП 3.

05.06.

Защита от спштического электричества достигается заземлением метал­лического оборудования (ТРК, резервуары, трубопроводы, сливоналивные устройства и др.). Система заземления должна представлять на всем протяже­нии непрерывную электрическую цепь. Цистерны, во время операций слива-налива присоединяются к заземлите­лям с помощью устройства автоматического контроля заземления или непос­редственно.

В качестве заземляющего устройства применяют гибкий (многожильный) медный провод сечением не менее 16 мм². Наконечник заземляющего устрой­ства изготавливается из металла, не дающего искр при ударе. Осмотр и теку­щий ремонт защитных устройств проводится одновременно с осмотром и те­кущим ремонтом технологического оборудования.

Монтаж контактных соединений технологического оборудования и при­соединение к ним сетей заземления и зануления выполняется в соответствии с рабочими чертежами. Места расположения контактных соединений и от­ветвлений от них должны быть доступны для осмотра.  Переходное электрическое сопротивление в контактных соединениях тех­нологического оборудования должно быть не более 0,03 Ом на один контакт и измеряется взрывозащищенными приборами в соответствии с требования­ми ПУЭ.

Результаты ревизии молниезащитных устройств, проверочных испытаний заземляющих устройств, выполненного ремонта следует заносить в специаль­ный журнал. По результатам ревизии должен составляться акт осмотра и про­верки с указанием обнаруженных повреждений или неисправностей.

Защита от статического электричества сооружений и объектов АЗС прово­дится в соответствии с «Правилами защиты от статического электричества производств химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей про­мышленности»:

• сопротивление заземляющего устройства, предназначенного исключи­тельно для защиты от статического электричества, должно быть не выше 100 Ом;
• все металлические и электропроводимые элементы оборудования резер­вуаров должны быть заземлены независимо от того, применяются ли другие меры защиты от статического электричества;
• резервуары вместимостью более 50 м³ должны быть присоединены к за- землителям с помощью не менее двух проводников в диаметрально противо­положных точках;
• скорость наполнения и опорожнения резервуаров должна соответство­вать суммарной пропускной способности установленных на резервуаре ды­хательных предохранительных клапанов и вентиляционных устройств;
• наполнение резервуара должно проводиться без разбрызгивания и ин­тенсивного перемешивания жидкости.

Скорости перекачки горючего должны устанавливаться в соответствии с руководящим документом по предотвращению опасной электризации неф­тепродуктов при наливе в резервуары, автомобильные и железнодорожные цистерны с учетом вида нефтепродукта, материала и диаметра трубопрово­да, размеров резервуара и других показателей.

Устройства защиты от молний и статического электричества. Опоры от­дельно стоящих молниеотводов выполняются из стали любой марки, железо­бетона и дерева. Металлические трубчатые опоры изготавливаются из некон­диционных стальных труб и предохраняются от коррозии. Деревянные опо­ры и приставки пропитываются антисептиками.

Молниеприемники изготавливаются из металла любых марок и профиля сечением не менее 100 мм². Их предохраняют от коррозии оцинкованием, лу­жением или покраской.

Молниеприемниками могут служить металлические конструкции защища­емых зданий (дымовые, выхлопные трубы, дефлекторы, кровля, сетка и ме­таллические конструкции, возвышающиеся над защищаемым зданием или сооружением).

Молниепроемники с токоотводами соединяются сваркой. Длина сварно­го шва должна быть равна шести диаметрам молниеприемника, но не менее 100 мм. Допускается болтовое соединение с переходным электрическим со­противлением не более 0,05 Ом. Соединение стальной кровли с токоотводами осуществляется специальными зажимами.

Молниеприемники тросовых молниеотводов выполняются из стального многопроволочного оцинкованного троса сечением не менее 35 мм². Токоотводы для соединения стержневых и тросовых молниеприемников следует выполнять из стали. В качестве заземлителей следует применять железобетонные фундаменты зданий, сооружений, наружных установок, опор молниеотводов.

Естественными заземлителями могут служить проложенные в земле водо­проводы и другие трубопроводы (за исключением трубопроводов с горючи­ми и взрывоопасными жидкостями и газами). Зона защиты молниеотводов — это часть пространства, внутри которого здание или сооружение защищено от прямых ударов молнии с определенной степенью надежности.

 Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода показана на рисунке.

Зона зашиты одиночного стержневого молниеотвода

где,  Н — высота стержневого молниеотвода: h — высота конуса зоны зашиты.

Зона защиты двойного стержневого молниеотвода на рисунке ниже. В случае, если L больше 6Н, то молниеотводы следует рассматривать как оди­ночные.

Зона защиты двойного стержневого молниеотвода

Заряды статического электричества, способные воспламенять или зажи­гать горючие вещества, называются опасными.Опасные заряды статического электричества вызывают один из следую­щих видов разряда:

• искровой — между проводящими и изолированными предметами;
• кистевой — между трубопроводами, инструментом, руками обслуживаю­щего персонала;
• скользящий — на приводных ремнях, лентах транспортеров, при перемот­ке пленок и т. п.

Защите от проявления статического электричества подлежат все здания, сооружения и установки, относимые по устройству молниезащиты к I и II категориям.

 Защита от статического электричества обеспечивается:

• предотвращением накопления зарядов статического электричества за­землением металлических и электропроводных неметаллических элементов оборудования, увеличением поверхностной и объемной проводимостей диэ­лектриков, снижением скорости перемещения взаимодействующих тел и т. п.;
• снижением зажигающей способности зарядов статического электриче­ства за счет среды, улучшающих электрообмен.

 

Статическое электричество: методы нейтрализации на производстве

Стандартный для области промышленности вопрос — как бороться со статическим электричеством на производстве. Такой заряд, накапливаясь на рабочих поверхностях, может привести к порче дорогого оборудования, выходу из строя целых производственных линий, травмированию или, в серьёзных случаях, даже смерти работника. Природа явления практически исключает самопроизвольное рассеивание: заряд формируется на поверхности диэлектрика, при тесном контакте (механическом трении) с проводником, между двумя диэлектрическими оболочками.

Опасность статического электричества на производстве связана с возможностью накопления заряда также при сильном механическом воздействии (ударе, дроблении, разрыве) диэлектрика. Другой опасный вид статики — атмосферное накопление, проявляющееся в виде молнии. Снятие потенциала — важный вопрос для промышленности: компания «ЛАБСИЗ» проведёт необходимые измерения и выполнит мероприятия по нейтрализации опасности. В нашем распоряжении — своя мобильная лаборатория, содержащая все необходимые приборы для измерения опасности статического электричества. После завершения работ «ЛАБСИЗ» сформирует технический отчёт, пригодный для представления в любые надзорные инстанции. возможен выезд электриков на объекты в Москве, населённых пунктах Московской области.

Причины образования заряда

Опасный для оборудования и работников потенциал неизбежно возникает в промышленности: процесс не связан с нарушениями технологии, требует постоянной профилактики (предотвращения).

Статическое электричество на производстве образуется, в частности:

• На ремённых передачах, вследствие постоянного трения диэлектрических поверхностей, хорошо накапливающих заряд.
• При перемещении углеводородов (нефти, природного газа, продуктов ректификации) по трубопроводам.
• При передаче по трубам любых разрежённых газообразных соединений.
• При протяжке, обработке, нарезке бумаги: на целлюлозно-бумажных комбинатах, в цехах печати.
• Защита от статического электричества в нефтяной промышленности необходима и при наполнении/опустошении резервуаров для временного хранения углеводородов.
• При работе ткацко-прядильного оборудования: диэлектрические нити постоянно в динамике соприкасаются с металлической основой.
• При подготовке в мешалке состава для производства резинового клея.
• При накоплении в цехе большого количества органических мелкодисперсных частиц (пыли).
• Опасность накопления зарядов статического электричества связана и с ношением работниками униформы из шёлка, нейлона, лавсана, других хорошо накапливающих заряд материалов.

Возможно формирование статики и в других технологических процессах; убедиться, что опасности нет, помогут измерения, профессионально выполняемые специалистами «ЛАБСИЗ».

Возможна ли самопроизвольная нейтрализация

Естественным путём основная опасность статического электричества, то есть пробои или поражение рабочих током, ликвидирована быть не может: «разрядка» протекает очень медленно, и нельзя быть уверенным, что в настоящий момент имеющийся заряд достаточно ничтожен. Самопроизвольное снятие потенциала происходит за счёт ухода в землю или равномерного распределение по всей поверхности — эти же варианты применимы и для искусственных процессов, обеспечивающих безопасность электроустановок и людей. Такими же способами ликвидируется пожарная опасность статического электричества, выражающаяся в возможности возгорания за счёт искрения или резкого повышения температуры вследствие короткого замыкания.

Если снятия потенциала не происходит, постепенно накапливающийся заряд (он может достигать 10000 вольт и более) приводит к:

• Поражению человека, прикоснувшегося к заряженной поверхности. Ток идёт через тело, поражая сердце, участки нервной системы, иногда — прочие внутренние органы.
• Снятие статического электричества на производстве необходимо и предотвращения порчи сырья или готового товара.
• Пробоям проводки, коротким замыканиям, возгораниям или взрывам.

Все перечисленные последствия негативно сказываются на производстве: приходится останавливать линии, заменять дорогие приборы и узлы, выплачивать компенсации пострадавшим. Защита от статического электричества на производстве, выполняемая «ЛАБСИЗ», поможет сберечь здоровье работников и деньги предприятия.

Способы нейтрализации статики

Первое и необходимое условие обеспечения безопасности работников, оказывающихся в зоне возможного накопления заряда, — использование ими средств индивидуальной защиты: перчаток, ботинок, ковриков, прочих требуемых ГОСТом, ПТЭЭП, ПУЭ элементов СИЗ. Используемое оборудование необходимо регулярно проверять на отсутствие пробоев; эту услугу также можно получить в «ЛАБСИЗ».

Защита от статического электричества на производстве по ГОСТ обеспечивается:

• Заземлением проводящих частей оборудования, резервуаров, нефте-, газопроводов. Накопленный заряд быстро стекает в землю, оставляя рабочие поверхности безопасными. Максимальное допустимое сопротивление заземляющего устройства — 0,1 килоома, или 100 Ом.
• Периодическим увлажнением потенциально накапливающей заряд поверхности или воздуха в рабочей зоне. Частички влаги — хорошая защита от статического электричества в промышленности, не вызывающая короткого напряжения.
• Изменение показателя электропроводности. На диэлектрическую поверхность (или в рабочую смесь-диэлектрик) добавляют составы, повышающие проводимость и не дающие сформироваться значительному электрическому потенциалу.
• Снижение вероятности электризации. Этот ответ, как защититься от статического электричества в производстве, заключается в замедлении скорости движения диэлектрических составов по трубопроводам, предотвращении турбулентного перемешивания заливаемых в резервуар веществ, добавлении в резервуары инертных газов.
• Устранение пыли в цеху. Избавиться от статически заряженных частичек помогает фильтровально-вытяжное оборудование.
• Следующий ответ, как избежать статического электричества, — применение нейтрализаторов (высоковольтных, индукционных, радиоактивных), эффективно снижающих потенциал во взрывопожароопасных условиях.

Специалисты «ЛАБСИЗ» подберут способы устранения опасности статического электричества исходя из ваших производственных условий — обращайтесь, чтобы сделать предприятие совершенно безопасным!

Бюллетени с информацией об опасностях OSHA Накопление статического электричества в пластиковых трубах

Бюллетени с информацией об опасностях OSHA

Накопление статического электричества в пластиковых трубах 30 сентября 1988 г.

Директор

Управление полевых программ

ОТ:

• ЭДВАРД ДЖ. БАЙЕР
• Директор
• Дирекция технической поддержки

ТЕМА:

• Безопасность Информационный бюллетень об опасностях Накопление статического электричества в пластиковых трубах

Региональное отделение Далласа обратило наше внимание на потенциальную опасность, связанную с накоплением статического электричества в пластиковых трубах, используемых для транспортировки легковоспламеняющихся газов. Несчастные случаи, в том числе со смертельным исходом, были отмечены в ходе расследований, проведенных районными отделениями Лаббока, Техас, и Колумбуса, Огайо. Взрывы произошли из-за сочетания воспламеняющейся газовоздушной смеси и разряда статического электричества дуговым разрядом. Эти явления не следует путать с пожарами, вызванными выделением тепла выбросами легковоспламеняющихся газов под высоким давлением, вызванными небольшими утечками.

Статический заряд на пластиковой трубе может возникать из-за трения при физическом обращении с трубой при хранении, транспортировке, установке и ремонте. Кроме того, газ, протекающий по работающей пластиковой трубе, содержащий твердые частицы в виде накипи, ржавчины или грязи, может генерировать статическое электричество. К другим причинам статического заряда относятся устройства, нарушающие поток газа, такие как отводы труб, клапаны, сужения и утечки.

Американская газовая ассоциация (AGA) в своем Руководстве по пластиковым трубам для газоснабжения от февраля 1985 г. (каталожный номер XR0185, Американская газовая ассоциация, 1515 Wilson Blvd., Arlington, VA 22209) гласит: «При наличии условий, при которых может возникнуть воспламеняющаяся газовоздушная смесь и могут присутствовать статические заряды, например, при устранении утечки, сдавливании открытой трубы, продувке, выполнении соединения и т. необходимы». (Выдавливание включает зажим пластиковой трубы, чтобы остановить поток перед утечкой или разрывом. Это можно сделать с трубой меньшего диаметра, обычно два дюйма или меньше.)

Руководство AGA по пластиковым трубам в Главе VI, стр. 57, «Техническое обслуживание, эксплуатация и аварийное управление», также призывает к следующим рекомендуемым дополнительным мерам предосторожности:

Другие подобные методы, такие как рассеивание накопленного статического заряда мокрой тряпкой или оголенным медным проводом, используются, но могут быть не столь эффективными.

1. Использование заземленного мокрого ленточного проводника, намотанного вокруг или уложенного в контакте со всем участком открытого трубопровода.
2. Если газ уже присутствует, трубу следует смочить очень разбавленным водным раствором моющего средства для посудомоечных машин, начиная с нижнего конца. Лента должна быть наложена немедленно и оставлена ​​на месте.
3. Ленту следует периодически смачивать водой. При температуре окружающей среды ниже 0°С (32°F) в воду можно добавить гликоль для поддержания гибкости ленты. Лента должна быть заземлена металлическим штырем, вбитым в землю.
4. Не выпускайте газ через незаземленную пластиковую трубу или шланг. Даже при заземленном металлическом трубопроводе выходящий газ с высоким содержанием накипи или пыли может создать заряд в самом газе и привести к возникновению дуги от облака запыленного газа обратно в трубу и воспламенению. Проветривание должно производиться с подветренной стороны, вдали от персонала или легковоспламеняющихся материалов.
5. Заземлите инструменты, такие как пилы и т. д., которые вступают в непосредственный контакт с трубой.
6. Во всех случаях следует использовать соответствующее защитное оборудование, такое как огнестойкая одежда, соответствующим образом обработанная для предотвращения накопления статического электричества, и средства защиты органов дыхания.

Обратите внимание, что требования к эксплуатации и техническому обслуживанию трубопроводов, в том числе пластиковых трубопроводов, указаны в 49 CFR 192. Эти требования применяются Департаментом транспорта, Управлением безопасности трубопроводов, для операций, находящихся в его ведении. Операции, не охватываемые таким образом, обычно подпадают под юрисдикцию OSHA.

Пожалуйста, распространите этот бюллетень в территориальных офисах, штатах штата и консультационных проектах.

 

Понимание статического электричества в промышленных условиях

Опубликовано:  01 июня 2020 г.

Стивен Хорн, менеджер по продуктам в Европе, Mueller Electric Europe рассматривает статическое электричество и заземление на промышленных предприятиях.

Статическое электричество относится к наличию ненейтрального электрического заряда. Статическое электричество может создаваться, когда два объекта из разных материалов вступают в фрикционный контакт друг с другом, что приводит к миграции электронов, известной как трибоэлектрический эффект.

Разность зарядов между двумя объектами называется разностью потенциалов или напряжением. Более отрицательно заряженный объект захочет рассеять свои избыточные электроны на более положительно заряженный объект и, таким образом, уравнять заряд между объектами.

Опасность статического электричества в промышленной среде

Если два объекта с разным электрическим потенциалом расположены достаточно близко друг к другу, и если разница в напряжении достаточно высока, разряд электронов, обычно известный как искра, может происходить. Этот разряд выравнивает потенциал между двумя объектами так же, как если бы они были соединены между собой проводом.

Искры могут не только представлять серьезную опасность возгорания и взрыва там, где возможно возгорание легковоспламеняющихся химикатов, топлива или других материалов, но также существует риск взрыва в среде с большим количеством пыли или мелкодисперсного порошка, такого как мука мельницы.

Статическая опасность может быть сведена к минимуму путем принятия соответствующих мер безопасности для контроля накопления статических зарядов. Одним из наиболее важных способов контроля накопления электростатического заряда является правильное соединение и заземление оборудования и контейнеров.

Большая часть накопления электростатического заряда в промышленных средах является результатом операций, связанных с трением, таких как:

• Порошок или жидкости, протекающие по трубам, шлангам, клапанам и т. д.

• Смешивание или смешивание.

• Распыление или покрытие.

• Заправочные операции.

• Конвейерные системы.

Трубопроводные системы, операции наполнения и транзит жидкости

Статическое электричество возникает, когда жидкость с низкой электропроводностью, такая как масло или топливо, течет по непроводящей трубе. Это особенно опасно при заполнении или разгрузке автоцистерн легковоспламеняющимися жидкостями. Отрицательный заряд накапливается на стенке трубы, а положительный уносится жидкостью. Непроводящая труба не может рассеять электростатический заряд. Если горючий воздух находится внутри трубы, он может воспламениться при выбросе, как правило, вблизи конца наливной трубы.

Операции по распылению и нанесению покрытий

Лакокрасочная промышленность использует электростатические заряды для нанесения на поверхности таких веществ, как краски и порошковые покрытия. Этот процесс обычно используется при покраске автомобилей и бытовой техники. Пистолет-распылитель добавляет положительный заряд к краске или порошку, в то время как окрашиваемая деталь заземлена. Заземленная часть притягивает заряженные частицы, в результате чего получается ровное покрытие с минимальными потерями.

Надлежащее заземление в этом приложении имеет первостепенное значение, так как генерируемый заряд может вызвать искрение и воспламенение. Если основание недостаточно заземлено, в пистолете-распылителе может произойти воспламенение, в результате чего сильно заряженная струя частиц воспламенится.

Движение

Всякий раз, когда два материала вступают в контакт и разделяются, происходит обмен электронами. Это включает в себя, когда человек идет или движется. Руки, трущиеся об одежду и обувь, соприкасающиеся с поверхностью пола, могут генерировать электростатический заряд, который накапливается в теле. Это называется «напряжение тела при ходьбе». В ту секунду, когда этот человек касается объекта, любая разность потенциалов между телом человека и объектом будет разряжена.

Статическое управление

Генерацию статического электричества нельзя остановить, но его накопление и рассеивание можно контролировать с помощью правильно спроектированных механизмов, труб и систем фильтрации, а также с помощью соответствующего оборудования для соединения и заземления. Чтобы предотвратить накопление статических зарядов в проводящем оборудовании, путь сопротивления к земле должен быть минимизирован.

Соединение и заземление

Соединение и заземление являются эффективными методами уменьшения накопления статического электричества и, следовательно, сведения к минимуму возможности электростатического разряда или воспламенения. Связывание — это процесс соединения двух объектов вместе, а заземление — это процесс соединения объекта с землей.

Связывание соединяет два или более объектов вместе с помощью проводов и соединителей, чтобы уравнять потенциал между ними. Искры не могут возникать между объектами, имеющими одинаковый электрический потенциал.

Заземление (или заземление) — самый безопасный способ рассеивания электростатического заряда. Токопроводящие предметы соединяют с землей с помощью проводов, хомутов и зажимов.

В потенциально опасных или пожароопасных ситуациях все токопроводящие предметы, которые изолированы от земли непроводящими предметами (например, прокладки, шланги, трубы, зонды, распылительные форсунки и т. д.), должны быть соединены. Если предмет окажется изолированным от земли или соединения, он может стать достаточно заряженным, чтобы вызвать статическое искрообразование.

Заземляющие зажимы, зажимы и узлы

На проводимость таких предметов, как бочки и резервуары, могут влиять краски, покрытия, отложения продукта или коррозия. Эти покрытия могут предотвратить рассеивание электростатических зарядов. Решение состоит в использовании заземляющих узлов с зажимами или зажимами, соединяющими краски или покрытия, для создания хорошего соединения металл-металл. На приведенной ниже фотографии показан один из типов заземляющего узла Mueller Electric с зажимом для прокалывания краски на одном конце и медным зажимом на другом конце.

Mueller Electric производит множество различных типов хомутов, зажимов и узлов, которые выбираются в зависимости от элементов и материалов, которые необходимо склеить и заземлить.

Некоторые важные критерии, которые необходимо учитывать при выборе узла соединения/заземления, включают:

• Есть ли на заземляемом объекте краска или другое покрытие, требующее прокалывания?

• В какой среде должна использоваться сборка; насколько прочной должна быть сборка?

• Какой тип и размер зажима требуется?

• Заземляемые объекты стационарны или им нужно двигаться?

• Какая длина провода требуется?

• Должен ли провод быть изолированным или неизолированным?

Влажность

Статика имеет тенденцию накапливаться больше в сухой среде, потому что любая влага в воздухе может помочь рассеять статический заряд на объекте. Повышение влажности в промышленных условиях не всегда осуществимо, но это вариант, который следует рассмотреть. Целесообразно поддерживать уровень влажности выше 60% за счет использования промышленных увлажнителей.

Добавки

Антистатические добавки к жидкостям, таким как топливо, могут повышать проводимость, помогая уменьшить накопление электростатического заряда.

Материалы, напольные покрытия и одежда

Токопроводящие полы, подошвы обуви и специальная одежда помогают рассеять статические заряды человека при ходьбе или перемещении. Тип контейнера должен учитывать безопасность при хранении и обращении с легковоспламеняющимися материалами. Изолированные и непроводящие материалы увеличивают риск накопления статического электричества.

Контролируемая скорость наполнения и время релаксации

Чем выше скорость потока жидкости, тем выше образование статических зарядов. После завершения выдачи лучше подождать, прежде чем выполнять какие-либо дальнейшие действия с оборудованием, например открывать крышки, перемещать предметы или чистить.