Бережной С.А., Седов Ю.И., Любимова Н.С. и др. Практикум по безопасности жизнедеятельности
Подождите немного. Документ загружается.
Круглые токоотводы и перемычки диаметром,
мм.................... 6 -
Круглые вертикальные электроды
диаметром, мм.................... - 10
Круглые горизонтальные* электроды
диаметром, мм............... - 10
Прямоугольные электроды:
сечением, мм".................... 48 160
толщиной, мм..................... 4 4
*Только для выравнивания потенциалов внутри зданий и для
прокладки наружных контуров на дне котлована по периметру здания
Молниеприемная сетка чаще применяется при молниезащите
общественных и жилых зданий. Она должна быть выполнена из
стальной проволоки диаметром не менее 6 мм и уложена на кровли
сверху или под несгораемые, трудносгораемые утеплитель или
гидроизоляции. Шaг ячеек сетки должен быть не более 6х6 или
12х12 м соответственно для II или III категории по молинезащите
объекта. Узлы сетки должны быть соединены сваркой. Выступавшие
над крышой металлические элементы (трубы, вахты, вентиляционные
устройства) должны быть присоединены к молниеприемной сетке, а
выступающие неметаллические элементы оборудованы дополнительными
молниеприемниками, также присоединенными к этой сетке.
Токоотводы от металлической кровли или молниеприемной сетки
должны быть проложены кратчайшим путем к заземлителям не реже чем
через 25 м (не ближе 3 м от входов или в местах, недоступных
для прикосновения людей) по периметру здания. В качестве
токоотводов следует использовать металлические конструкции зданий
и сооружений (колонны, фермы, рамы, пожарные лестницы и т.п., а
также арматура железобетонных конструкций) при условии
обеспечения непрерывной электрической связи в соединениях
конструкций и арматуры с молниеприемниками и заземлителями,
выполняемых сваркой; в противном случае - искусственные
токоотводы с размерами, указанными в табл. 8.3. При этом
заземлителями должны быть железобетонные фундаменты зданий, а в
противном случае - искусственные заземлители в виде наружного
контура (по периметру здания) конструкции, указанной
- 108 -
в пп. 2.13 и 2.26 РД 34.21.122-87 [19] соответственно II и III
категорий по молниезащите.
Во-вторых, для объектов I или II категории молниезащиты
определяют мероприятия по защите от вторичных проявлений молнии,
которые должны соответствовать требованиям пп. 2.7 или 2.20 и
2.21 РД 34.21.122-87 [19].
В-третьих, для объектов всех категорий по молниезащите
определяют мероприятия по заносу высокого потенциала через наземные
(надземные) и подземные металлические коммуникации (ЛЭП, сети
телефона, радио и сигнализации, трабопроводы, кабели в наружных
металлических оболочках или трубах). Они должны соответствовать
пп. 2.5, 2.8...2.10, 2.21...2.24, 2.32 и 2.33 РД 34.21.122-87
[19]. Соответственно для объектов I, II и III категорий.
8.2. Задания на расчет
Задание N 8.2.1. Спроектировать молниезащиту здания по
данным табл. 8.4. При этом ввод электроэнергии, телефона и радио
принят кабельный, а назначение здания (административное с ЭВМ,
общественное, жилое или памятник истории, архитектуры и культуры)
указывает преподаватель, выдающий данное задание.
Задание N 8.2.2. Рассчитать и построить молниезащиту
производственного объекта по данным табл. 8.5. При этом ввод
электропитания, телефона и радио принят кабельный, кроме складов
ГСМ и открытых складов, где ввод осдвествлеи через воздушную ЛЭП.
8.3. Методические указания по выполнению заданий и анализу
результатов расчета
Перед выполнением задания(й) студент изучает технические
способы и средства защиты зданий и сооружений от разрядов и
воздействий атмосферного электричества (средства молниезащиты) по
учебному пособию [7. с. 121...124], методика проектирования
молниезащиты (см. выше подраздел 8.1) и инструкцию по устройству
молниезащиты зданий и сооружений или РД 34.21.122-87 [19], а также
он знакомится со своим вариантом задания(й) из подраздела 8.2.
При выполнении задания N8.2.1 студент определяет по карте (см.
рис. 3 РД 34.21.122-87 [19]) среднегодовую продолжитель-
-109 -
Таблица 8.4. Исходные данные к заданию N8.2.1
Вари Размеры здания, Местонахож Тип Тип фун- Влажность
ант м дения здания кровли дамента грунта, %.
1 78 х 24 х 18 Л < 3
Неметал
е
2
?2 х 24 х 18
лическая
н
3...10
Тверская с
т
3
66 х 24 х 15
уклоном
о ж/б
10...15
обл.
ч
4 60 х 24 х 15 1:9 н 15...20
5 54 х 24 х 15 ы
й
1...2
6
48 х 18 х 12
3...5
С
7
42 х 18 х 12 в 5...7
8 54 х 18 х 12 Ленинградская Металли а
й ж/б
7...10
обл.
ческая
н
9 60 х 18 х 12 ы < 5
й
10 66 х 18 х 12 1...2
11 72 х 24 х 15 Л < 3
Неметал
е б
12
?8 х 24 х 15
лическая
н е
3...10
Московская
с
т т
13 84 х 24 х 15 уклоном о о 10...15
обл.
ч н
14 90 х 24 х 15 1:12 н н 15...20
ы ы
15 36 х 24 х 15 й й 1...2
16 42 х 18 х 12 1...2
С
17 48 х 18 х 12 в < 3
Кировская Металли а
18
54 х 18 х 12
й ж/б
3...5
обл.
ческая
н
19 60 х 18 х 12 ы 7...10
й
20 66 х 18 х 12 10
21 72 х 12 х 9
Л
10
Неметал
е
22
78 х 12 х 9
лическая
н
7...10
Тверская с
т
23
84 х 1"2 х 9
уклоном
о ж/б
3...6
обл.
ч
24 90 х 12 х 9 1:10 н < 3
ы
25 96 х 12 х 9
й
5...7
- 110 -
Таблица 8.5. Исходные данные к заданию N8.2.2
Вари Размер объек Класс Степень Местонахож Тип Влажность
ант та, м зоны
по
огнестой дения объекта фун-
дамен-
грунта,%
ПУЭ
кости
та
поме
здания
щения
1 36 х 24 х 9 П-1
C
> 15
III ,
2 42 х 24 х 12
П-П
в 10...15
3 48 х 24 х 15 П-IIa IIIa. Тверская а
й ж/б
10...7
IП6.
обл.
Н
4 54 х 24 х 18 П-1 Ы 7...3
IV
Й
5 60 х 24 х 24 П-П < 3
6 66 х 18 х 24 Л 1...2
7 72 х 18 х 18 В-Iа, е б
н е
3...5
8 ?8 х 18 х 15 B-Iб II Ленинградская т т
о о
5...7
и
обл.
ч н
9 84 х 18 х 12 В-Па Н н 7...10
10 90 х 18 х 9 ы ы
й й
> 10
11 36 х 18 х 9 > 15
12 42 х 18 х 12 С
в
10...15
13 48 х 18 х 15 B-I и I Московская а
й ж/б
10...7
В-II
н
14 54 х 18 х 12 обл.
ы
7,..3
15 60 х 18 х 9 й < 3
16 100 х 50 х 10 10...15
17 75 х 50 х 12 В-Iг 15...20
18 50 х 25 х 9 (ГСМ) - Тверская - 10...7
19 30 х 20 х 6 обл. 7...3
20 75 х 40 х б < 3
21 30 х 20 х б < 3
22 50 х 25 х 9
3...5
П-III
23 75 х 40 х б (отк - Кировская - 7...5
рытые
24 100 х 50 х 9 скла обл. 10...15
ды)
25 120 х 60 х 6 > 15
-1ll -
ность гроз nч в часах по местонахождению здания и вычисляет N по
формуле (8.2). Затем он находит по табл. 8.1 (или табл. 1 РД
34.21.122-87) требуемую категорию по молниезащите, по которой
устанавливает требования по ее устройству (см. п.2 подраздела 8.1
или п.1.2 РД 34.21.122-87). После этого студент выбирает средство
защиты от прямых ударов молнии или молниеотвод, который в данном
задании будет состоять из молниеприёмника, металлической кровли
или молниеприемной сетки; токоотвода круглой формы с указанием
его диаметра (см. табл. 8.3) и количества токоотводов (в
зависимости от периметра здания); заземлителя - фундамента здания
(если он удовлетворяет требовании п. 1.8 РД 34.21.122-87) или
искусственного заземлителя конструкции, указанной соответственно
в пп. 2.13 или 2.26 данного РД. При этом он должен указать тип
соединения (болтовое или сваркой) в выбранной конструкции
молниеотвода и способ защиты выступающих неметаллических элементов
здания (вахт, труб и т.п.). Затем студент определяет
мероприятия по защите от вторичных проявлений молнии (если это
необходимо по РД) и по заносу высокого потенциала через
различные металлические конструкции здания, строго руководствуясь
требованиями пп. 2.7 или 2.20 и 2.21. 2.5. 2.8...2.10,
2.21...2.24, 2.32 и 2.33 РД 34.21.122-87 [19]. Как видим, в этом
задании реализуются студентом пп, 1...3 второго этапа и полностью
третий этап проектирования молниезащиты, в том числе
конструктивные решения по проектируемой молниезащите здания (о
них см. в подразделе 8.4). Анализ результатов расчета в этом
задании ведется в направлении строгого выполнения требований по
устройству молниезащиты здания, установленных РД 34.21.122-87
[19].
При выполнении задания N8.2.2 студент определяет nч по
карте, представленной на рис. 3 РД 34.21.122 87, N по формуле
(8.2), категории по молниезащите объекта и тип зоны ее защиты по
табл. 8.1 (или табл. 1 данного РД) и устанавливает требования по
устройству молниезащиты данной категории, т.е. реализует пп. 1-го
и 2-го этапа проектирования, приведенные выше в подразделе 8.1.
Затем он выбирает стержневой молниеотвод (одиночный, двойной или
многократный). Примечания. 1. При больших размерах завиваемого
объекта одиночный стержневой молниеотвод будет значительных
размеров по высоте, двойной - огромных размеров, что создаст
трудности в их монтаже и обеспечении устойчивости. Поэтому чаще
применяют многократный стержневой молниеотвод, не имеющий данных
недостатков.
-112 -
2. Количество молниеотводов устанавливается в зависимости от
длины и «ширины объекта, а также его конфигурации.
После выбора типа и количества стержневых молниеотводов
студент выполняет расчет зон их защиты по соответствующим формулам
(8.3...8.8. 8.9...8.17 или 8.18...8.20). При этом он задается
высотой молниеотвода h (при многократных стержневых
молниеотводах она равна высоте объекта или hх плюс 4...7 м) и
вычисляет все параметры зон защиты для возможных идентичных пар
молниеотводов.
Примечание. В четырехстержневом молниеотводе возможными
идентичными парами являются N1 - N2, N1 - N4 и N1 - N3 при
размещении их по прямоугольнику, а по квадрату - N1 - N2 и N1 -
N5.
Правильность выбранной величины h студент проверяет после
определения hc. Если hc hx, то молниеотвод высотой h
обеспечивает защиту объекта по его высоте; в противном случае
студент увеличивает h на 2...3 м и вновь вычисляет все параметры
зон защиты для идентичных пар молниеотводов. Так он действует до
тех пор, пока не будет hchx у всех пар молниеотводов. Затем
студент, руководствуясь рис. 8.1. 8.2, 8.3 или 8.4 (на них
показаны теоретические зоны защиты), вычерчивает в масштабе
зону защиты (на боковом виде и на плане) рассчитанного
стержневого молниеотвода для заданного объекта. После этого он
анализирует полученную зону защиты на рисунке (чертеже) на
предмет полной защиты объекта от прямого удара молнии. Если все
части объекта как в плане, так и по высоте находятся внутри
зоны защиты, то обеспечена полная защита от прямого удара молнии
на этом объекте; в противном случае студент увеличивает
количество молниеотводов или их высоту и вновь ведет расчет
всех параметров зон защиты для идентичных пар молниеотводов
(см. выше) до достижения полной защиты объекта.
На третьем этапе проектирования студент дооформляет рисунок
(чертеж), строго руководствуясь материалами и указаниями
подраздела 8.4. Затем он выбирает конструкции молниеприемника,
токоотвода и заземлителя с учетом требований пп. 3.1...3.8 РД
34.21.122-87 [19] и принимает решения по защите от вторичных
проявлений молнии и по заносу высокого потенциала через
различные металлические конструкции объекта, строго выполняя
требования вышеуказанного РД (о них см. выше в конце
подраздела 8.1.).
Анализ результатов расчетов в данном задании , как видим,
сводится к проверке обеспечения полной защиты объекта от пря-
- 113 -
мых ударов молнии и выполнения требований по устройству всех
элементов молниезащиты на объекте, которые установлены РД
34.21.122-87 [19].
8.4. Конструктивные решения по результатам расчета
Такими решениями являются изображение (в соответствующем
масштабе) молниезащиты здания или производственного объекта с
показом ее отдельных элементов, а также детальных решений по
соответствующим узлам защищаемого объекта. При этом следует
руководствоваться рис. П. 4.2...П 4.9 РД 34.21.122-87[19].
рис. 7.4, 7.7...7.9 и 7.11...7.16 справочника [18] и
нижеприведенным.
На практических занятиях и в контрольных работах заочников
студентам рекомендуется оформлять конструктивные решения по
заданию N8.2.1 как показано на рис. П. 4.4 РД 34.21.122-87 [19],
а по задании N8.2.2 - на рис. 8.5 или 8.6.
При оформлении этих решений на ватманском листе формата А1
фронтальный и боковой виды и план молниезащиты здания или
объекта, а также отдельные ее элементы показываются студентом в
соответствующих масштабах и с крайне необходимыми пояснениями.
Студенты направления "Электроэнергетика" и специальности
"Электроснабжение" при рассмотрении молниезащиты подстанций
должны приводить схему молниезащиты, которую выбирают по
табл. 7.2 справочника [18]. При решении молниезащиты воздушных
ЛЭП следует руководствоваться табл. 7.5 того же справочника.
9. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗОН РАЗРУШЕНИЯ УДАРНОЙ ВОЛНОЙ
И ВОЗМОЖНЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ ВЗРЫВА ГАЗОВОЗДУШНЫХ
СМЕСЕЙ
Одним из основных направлений в решений задач обеспечения
безопасности жизнедеятельности является прогнозирование и
оценка возможных последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС). Особенно
важно предусмотреть и учесть опасность возникновения ЧС еще на
стадии проектирования машин и оборудования, технологических
процессов и в целом производственно-промышленных и иных объектов.
В данном разделе рассматривается одна из ЧС - это взрыв
газовоздушных смесей (ГВС), образуемых в результате утечки на
промышленном предприятии или при несоблюдении правил
Рис. 8.5. Молниезащита здания III категории многократными
стержневыми молниеотводами (1...6), установленными на здании
и норм безопасной эксплуатации и обслуживания газонаполнительных,
газобаллонных станций и др.
9.1. Методика прогнозирования
Прогнозирование возможных последствий взрыва ГВС проводится
в три этапа. На первом (подготовительном) этапе устанавливают:
1) возможное место взрыва ГВС (предприятие, объект экономики,
жилое и иное здание);
2) возможную массу газа (жидкости), создающую взрывоопасною ГВС;
3) виды зданий, сооружений и оборудования и расстояния до них от
места возможного взрыва ГВС;
4) количество людей, находящихся в этих зданиях и сооружениях.
/
или плотность населения (тыс. чел/км*км ) в городе или населенном
пункте.
Этот этап не выполняется студентами на практических занятиях,
так как эти данные приведены в задании: в других случаях (в
курсовой работе, выпускной работе будующего бакалавра или
дипломной работе будующего инженера) он выполняется студентами, но
применительно к рассматриваемому объекту экономики или
предприятию. На последнем студенты берут необходимые данные по
подготовительному этапу прогнозирования.
На втором этапе ведут необходимые расчеты. В частности,
определяют избыточное давление во фронте ударной волны Рф и
радиусы зон разрушения очага взрыва (ОВ). После этого строит
схему ОВ в выбранном масштабе или наносят зоны ОВ на план тер-
- 116 -
ритории с указанным расположением производственно-
промышленных, жилых или иных объектов. Как известно [20],
при взрывах ГВС образуется ОВ, ударная волна (УВ) которого
способна поразить людей и вызвать разрушения и повреждения
производственно-промышленных или жилых объектов на
территории, охваченной взрывом.
В наземном очаге взрыва ГВС подразделяют три полусферические
зоны (рис. 9.1).
Рис. 9.1. Характерные зоны наземного взрыва ГВС:
1 - зона детонационной волны; 2 - зона действия
продуктов взрыва; 3 - зона воздушной ударной
(взрывной) волны
Зоны детонационной волны (зона 1) находятся в пределах
облака взрыва. Начальный ее радиус r1,м,определяется по
формуле [20]