Обеспечение безопасности топливного хозяйства локомотивного депо. Расчет молниезащиты резервуарного парка исследуемого локомотивного депо

6 ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТОПЛИВНОГО ХОЗЯЙСТВА ЛОКОМОТИВНОГО ДЕПО

6.1 Расчет молниезащиты резервуарного парка исследуемого локомотивного депо

В соответствии с РД 34.21.122-88 (Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений) категория молниезащиты резервуаров наружных хранилищ определяется вероятностью вызванных молнией пожаров.

Наружные металлические резервуары или отдельные емкости, содержащие горючие жидкости с температурой вспышки паров выше 61 ⁰С (установки класса n-III по ПУЭ) должны быть защищены от прямых ударов молнии следующим образом:

а) корпуса установок или емкостей при толщине металла крыши менее 4 мм должны быть защищены молниеотводами, установленными отдельно или на самом сооружении;

б) корпуса установок или емкостей при толщине металла крыши 4 мм и более, а также отдельные емкости объемом менее 200 м³ независимо от толщины металла крыши достаточно присоединить к заземлителям.

Таким образом, в данном случае на основании требований РД 34.21.122-88 и конструктивных особенностей резервуаров, принята III категория молниезащиты. При этом защита от прямых ударов молнией выполняется тремя молниеотводами, установленными на резервуарах. То есть применяется так называемый многократный стержневой молниеотвод. Рекомендуемая зона защиты типа Б.

Расход металла и общие затраты при таком методе защиты ниже, чем при устройстве молниезащиты отдельно стоящими молниеотводами.

Для выбранного типа защиты также как и для других типов существует две зоны защиты: зона А, обладающая степенью надежности 99,5 % и выше, и зона Б – 95 % и выше. В данном случае приведены расчеты параметров зон А и Б.

В соответствии с РД 34.21.122-88 зона защиты многократного стержневого молниеотвода равной высоты определяется как зона защиты попарно взятых соседних молниеотводов.

Исходными данными для расчета являются:

- диаметр резервуаров D_р = 19 м;

- высота резервуаров h_р = 12 м;

- объем резервуаров V_р = 3000 м³.

На каждом резервуаре установлено 3 молниеотвода высотой h_м = 4,5 м. В качестве токоотводов используются стенки резервуаров.

С учетом приведенных данных расчетная высота молниеотводов составит

h = h_p + h_м,                                                (6.1)

h = 12 + 4,5 = 16,5 м.

Высота защитного уровня для резервуаров с горючими жидкостями с температурой вспышки паров выше 61 ⁰С с учетом рекомендаций РД 34.21.122-88 будет равна высоте защищаемых резервуаров, то есть h_х = 12 м.

На листе 8 графической части проекта приведена схема зоны защиты многократного стержневого молниеотвода и ее параметры.

Габаритные размеры зоны защиты типа Б можно определить по формулам

h_o = 0,92 h,                                                   (6.2)

R_o = 1,5 h,                                                  (6.3)

R_x = 1,5 (h – h_x / 0,92),                                       (6.4)

где  h_o – высота защитного конуса стержневого молниеотвода, м;

R_o – радиус зоны защиты на уровне земли, м;

R_x – то же на уровне h_x.

Расстояние между соседними молниеотводами в данном случае составит

 м.

При L < 1,5 h, (16,5 м < 1,5 × 16,5 = 24,75 м)

h_c = h_o,

R_cx = R_x,

R_c = R_o.

Подставляя в формулы (6.2 – 6.4) значения соответствующих величин, получим значения параметров зоны защиты типа Б:

h_o = 0,92 × 16,5 = 15,2 м,

R_o = 1,5 × 16,5 = 24,75 м,

R_x = 1,5(16,5 – 12/0,92) = 5,2 м.

Следовательно:                        

h_c = h_o = 15,2 м,

R_cx = R_x = 5,2 м,

R_c = R_o = 24,75 м.

Габаритные размеры зоны защиты типа А можно определить по формулам

h_o = 0,85h,                                                 (6.5)

R_o = (1,1 – 0,002h)h,                                        (6.6)

R_x = (1,1 – 0,002h)(h – h_х/0,85).                               (6.7)

При L £ h имеем h_c = h_o; R_cx = R_x; R_c = R_o.

Подставляя в формулы (6.5 – 6.7) значения входящих величин, получим для зоны защиты типа А