Приложение D (обязательное). Дополнительная информация для систем молниезащиты взрывоопасных сооружений

Приложение D
(обязательное)

Дополнительная информация для систем молниезащиты взрывоопасных сооружений

D.1 Общие положения

В настоящем приложении приведены дополнительные требования к проектированию, монтажу, расширению и модернизации СМЗ для взрывоопасных сооружений.

Примечание - Информация, представленная в данном приложении, основана на проверенных практикой конфигурациях СМЗ, установленных в условиях применения, где существует опасность взрыва. Уполномоченные организации, имеющие соответствующую юрисдикцию, могут предъявлять отличающиеся требования.

D.2 Дополнительные термины и определения

В дополнение к терминам и определениям, приведенным в разделе 3, в этом приложении используют термины и определения ГОСТ IЕС 60079-14 вместе с терминами и определениями, приведенными ниже.

D.2.1 твердое взрывчатое вещество (solid explosive material): Твердый химический состав, смесь или устройство, основным или общим назначением которых является взрыв.

D.2.2 зона класса 0 (zone 0): Область, в которой взрывоопасная среда из смеси воздуха с горючими веществами в форме газа, пара или тумана присутствует постоянно или в течение длительного периода, или часто.

D.2.3 зона класса 1 (zone 1): Область, в которой существует вероятность присутствия взрывоопасной среды из смеси воздуха с горючими веществами в форме газа, пара или тумана в нормальных условиях эксплуатации.

D.2.4 зона класса 2 (zone 2): Область, в которой присутствие взрывоопасной газовой атмосферы в нормальных условиях эксплуатации маловероятно, возникает редко и сохраняется очень непродолжительное время.

Примечания

1 В этом определении слово "сохраняется" означает общее время, в течение которого огнеопасная среда будет существовать. Это время, как правило, включает в себя период времени выброса плюс время, в течение которого огнеопасная среда будет рассеяна после того, как выброс будет прекращен.

2 Сведения о частоте и продолжительности случаев могут быть получены из нормативных документов, относящихся к конкретным отраслям промышленности или областям применения.

D.2.5 зона класса 20 (zone 20): Зона, в которой взрывоопасная среда в виде облака горючей пыли в воздухе присутствует постоянно, часто или в течение длительного периода времени.

D.2.6 зона класса 21 (zone 21): Зона, в которой время от времени вероятно появление взрывоопасной среды в виде облака горючей пыли в воздухе при нормальном режиме эксплуатации.

D.2.7 зона класса 22 (zone 22): Зона, в которой маловероятно появление взрывоопасной среды в виде облака горючей пыли в воздухе при нормальном режиме эксплуатации, но если горючая пыль появляется, то сохраняется в течение короткого периода времени.

D.3 Основные требования

D.3.1 Общие требования

Система молниезащиты должна быть спроектирована и смонтирована таким образом, чтобы в случае прямого удара молнии не было расплава или разбрызгивания, за исключением точки удара молнии.

Примечания

1 Искрение или разрушающее воздействие возможны не только в точке удара молнии. Это должно быть учтено при определении мест расположения устройств молниеприемников. Токоотводы должны быть установлены таким образом, чтобы температура самовозгорания в опасной зоне не была превышена в тех случаях, когда не представляется возможным установить токоотводы вне опасной зоны.

2 Воздействие на электрическое оборудование вследствие удара молнии не может быть предотвращено в каждом случае.

3 Дополнительная информация для СМЗ взрывоопасных сооружений приведена в отраслевых нормативных документах Российской Федерации [4]-[6].

D.3.2 Требуемая информация

Монтажник или проектировщик СМЗ должен быть обеспечен чертежами защищаемого оборудования с указанием тех зон, в которых будут обрабатывать или хранить твердые взрывчатые вещества, или опасных зон, промаркированых в соответствии с ГОСТ IЕС 60079-10-1 и ГОСТ IЕС 60079-10-2.

D.3.3 Заземление

Заземляющее устройство конфигурации В в соответствии с 5.4.2.2 рекомендуют применять для любых СМЗ сооружений, в которых существует опасность взрыва.

Примечание - В качестве эффективного эквивалента кольцевого проводника заземляющего устройства конфигурации В может быть использована конструкция сооружения (например, металлические резервуары-хранилища).

Сопротивление заземляющего устройства сооружений, содержащих твердые взрывчатые материалы и взрывоопасные смеси, должно быть как можно более низким. Во всех случаях оно не должно превышать 10 Ом.

D.3.4 Уравнивание потенциалов

Для СМЗ в соответствии с 6.2 и для установок во взрывоопасных зонах согласно ГОСТ IЕС 60079-10-1 и ГОСТ IЕС 60079-10-2 должно быть предусмотрено обычное уравнивание потенциалов.

D.4 Сооружения, содержащие твердые взрывчатые вещества

При проектировании СМЗ для сооружений, содержащих твердые взрывчатые вещества, следует учитывать чувствительность веществ в той форме, в которой их используют или хранят. Например, некоторые нечувствительные сыпучие взрывчатые вещества могут не требовать дополнительных мер, кроме приведенных в данном приложении. Однако имеются некоторые формы чувствительных взрывчатых веществ, которые могут быть восприимчивы к быстро меняющимся электрическим полям и/или к воздействию импульсного электромагнитного поля молнии. В таких случаях может возникнуть необходимость выполнить дополнительное уравнивание потенциалов или экранирование.

Для сооружений, содержащих твердые взрывчатые вещества, рекомендуют применять изолированную внешнюю СМЗ (согласно 5.1.2). Сооружения, полностью расположенные внутри металлической оболочки из стали толщиной не менее 5 мм или эквивалентной оболочки (7 мм для алюминиевых конструкций), могут считаться защищенными естественной СМЗ, соответствующей 5.2.5. Для таких сооружений применяют требования к заземлению по 5.4.

Примечание - В тех случаях, когда могут возникнуть вопросы относительно нагрева внутренней поверхности и воспламенения, необходимо подтвердить, что нагрев внутренней поверхности в точке удара молнии не представляет опасности.

Для всех помещений и территорий, где находятся взрывчатые вещества, в составе СМЗ должны быть предусмотрены устройства защиты от перенапряжений. При возможности, устройства защиты от перенапряжений должны быть размещены за пределами тех помещений, в которых имеются твердые взрывчатые вещества. Устройства защиты от перенапряжений, расположенные внутри помещений, в которых взрывчатые вещества размещены открыто или имеется взрывоопасная пыль, должны быть во взрывобезопасном исполнении.

D.5 Сооружения, включающие в себя опасные зоны

D.5.1 Общие положения

Все части внешней СМЗ (молниеприемники и токоотводы), при возможности, должны быть удалены от опасной зоны на расстояние не менее 1 м. При отсутствии такой возможности проводники, проходящие через опасную зону, следует выполнять без точек соединения или соединения проводников должны быть выполнены в соответствии с 5.5.3.

Случайные ослабления соединений в опасных зонах должны быть исключены.

При расположении опасной зоны непосредственно под металлическим листом, который может быть прожжен ударом молнии (см. 5.2.5), должен быть предусмотрен молниеприемник в соответствии с требованиями 5.2.

D.5.1.1 Защита от перенапряжений

Устройства защиты от перенапряжений должны быть установлены за пределами опасной зоны, где это возможно практически. Если устройства защиты от перенапряжений расположены внутри опасной зоны, они должны быть сертифицированы для применения в соответствующей опасной зоне.

D.5.1.2 Уравнивание потенциалов

Кроме соединительных проводников, соответствующих требованиям таблиц 7 и 8, в качестве соединительных проводников могут быть также использованы трубопроводы, выполненные в виде непрерывной электрической цепи в соответствии с 5.3.5.

Надземные металлические трубопроводы за пределами технологических установок должны быть заземлены не реже чем через каждые 30 м. Соединения частей трубопроводов должны быть выполнены таким способом, чтобы в случае протекания тока молнии в них не возникало искрения. Для соединения частей трубопровода рекомендуют приваренные проушины, болты или резьбовые отверстия во фланцах для стягивания винтами. Соединения с применением зажимов допускаются, только если защита от воспламенения при протекании тока молнии подтверждена испытаниями и надежность соединения обеспечена посредством специальных мероприятий. Должны быть предусмотрены выводы для подключения мест соединений и выводов от заземлителей к контейнерам, металлическим строительным конструкциям, цистернам и резервуарам.

Соединения молниезащитного уравнивания потенциалов между СМЗ и другими установками, конструкциями, оборудованием должны быть выполнены с согласия оператора присоединяемого оборудования. Соединения молниезащитного уравнивания потенциалов с помощью искровых разрядников без согласия оператора присоединяемого оборудования выполнять не допускается. Разрядники должны быть сертифицированы для применения в тех условиях, где они установлены.

D.5.2 Сооружения с зонами классов 2 и 22

Сооружения, содержащие зоны классов 2 и 22, в отдельных случаях не требуют применения дополнительных мер защиты.

Для наружных установок, выполненных из металла (например, колонны, реакторы, контейнеры, содержащие зоны классов 2 и 22), толщина и тип которого соответствуют требованиям таблицы 3, применяют следующие требования:

- устройства молниеприемников и токоотводы не требуются;

- установки должны быть заземлены в соответствии с разделом 5.

D.5.3 Сооружения с зонами классов 1 и 21

Для сооружений, содержащих зоны классов 1 и 21, применяют требования для сооружений с зонами классов 2 и 22 со следующими дополнениями:

- если в трубопроводах есть изоляционные вставки, то защитные меры должны быть определены оператором. Например, электрический пробой может быть предотвращен применением взрывозащищенных разделительных искровых разрядников;

- разделительные искровые разрядники и изоляционные вставки должны быть расположены за пределами опасных зон.

D.5.4 Сооружения с зонами классов 0 и 20

Для сооружений, содержащих зоны классов 0 и 20, применяют требования, изложенные в D.5.3, дополненные рекомендациями данного пункта.

Для наружных установок с зонами классов 0 и 20 применяют требования для сооружений с зонами классов 1, 2, 21 и 22 со следующими дополнениями:

- электрическое оборудование внутри резервуаров, содержащих огнеопасные жидкости, должно быть сертифицировано для применения в таких условиях. Мероприятия по молниезащите должны быть приняты в зависимости от вида сооружения;

- закрытые металлические контейнеры с зонами классов 0 и 20 внутри в возможных точках удара молнии должны иметь толщину стенки, соответствующую требованиям таблицы 3, при условии, что нагрев внутренней поверхности в точке удара молнии не представляет опасности. При меньшей толщине стенок должны быть установлены молниеприемники.

D.5.5 Особые условия применения

D.5.5.1 Заправочные станции

На заправочных станциях для автомобилей, судов и т.п. с опасными зонами металлические трубопроводы должны быть заземлены в соответствии с разделом 5. Трубопроводы должны быть соединены со стальными конструкциями и рельсами при условии их наличия (если необходимо, через разделительные искровые разрядники, сертифицированные для применения в зонах, где они установлены) для учета токов в железнодорожных рельсах, блуждающих токов, предохранителей электропоездов, системы катодной защиты от коррозии и т.п.

D.5.5.2 Резервуары-хранилища

Определенные типы сооружений, используемых для хранения жидкостей, которые могут быть источником огнеопасных паров, или для хранения огнеопасных газов, достаточно защищены своей конструкцией (целиком расположены внутри сплошных металлических контейнеров, имеющих толщину не менее 5 мм для стали или 7 мм для алюминия, без зазоров, где может возникнуть искрение) и не требуют дополнительной защиты при условии, что нагрев внутренней поверхности в точке удара молнии не представляет опасности.

Аналогично, для резервуаров и трубопроводов, полностью расположенных в грунте, установка молниеприемников не требуется. Приборы или электрооборудование внутри таких установок должны быть сертифицированы для применения в данных условиях. Мероприятия по молниезащите должны быть приняты в зависимости от вида сооружения.

Для резервуаров, расположенных в резервуарных парках (например, на нефтеперерабатывающих заводах и на нефтехранилищах), достаточным является заземление каждого резервуара в одной точке. Резервуары должны быть соединены друг с другом. Кроме соединений, соответствующих требованиям, приведенным в таблицах 8 и 9, в качестве соединения могут быть использованы трубопроводы, выполненные в виде непрерывной электрической цепи в соответствии с 5.3.5.

Отдельно стоящие цистерны или контейнеры должны быть заземлены в соответствии с разделом 5, в зависимости от самого большого горизонтального размера (диаметра или длины):

- не более 20 м - однократно;

- свыше 20 м - дважды.

Для резервуаров с плавающей крышей плавающая крыша должна быть надежно присоединена к основному корпусу резервуара. Конструкция уплотнений и шунтов и их относительное расположение должны быть тщательно продуманы для того, чтобы риск любого воспламенения взрывоопасной смеси от искрения был сведен до наиболее низкого уровня, доступного на практике. Если у резервуара имеется передвижная лестница, то гибкий проводник уравнивания потенциалов шириной 35 мм и минимальной толщиной 3 мм должен быть подключен для шунтирования шарниров лестницы, между лестницей и верхом резервуара и между лестницей и плавающей крышей. Если у резервуара с плавающей крышей передвижная лестница отсутствует, то один или более (в зависимости от размера резервуара) гибких проводников уравнивания потенциалов шириной 35 мм и минимальной толщиной 3 мм или его (их) эквивалент(ы) должны соединять корпус резервуара и плавающую крышу. Проводники уравнивания потенциалов должны быть выполнены таким образом, чтобы они не создавали контур для обратного перекрытия. На резервуарах с плавающей крышей должны быть предусмотрены соединения между плавающей крышей и корпусом резервуара по всему периметру крыши через каждые 1,5 м. Материал выбирают на основе требований, определяемых продуктом (содержимым резервуара), и/или требований защиты окружающей среды. Использование альтернативных средств обеспечения электропроводящего соединения между плавающей крышей и корпусом резервуара, пригодного для протекания импульсных токов при ударах молнии, допускается, только если их характеристики подтверждены испытаниями и обеспечена надежность соединения.

D.5.5.3 Сеть трубопроводов

Сеть надземных металлических трубопроводов в пределах предприятия, но за пределами технологических установок должна быть присоединена к заземляющему устройству через каждые 30 м или заземлена при помощи горизонтального или вертикального заземлителя. Изолирующие опоры трубопровода заземлять не требуется.

D.6 Техническое обслуживание и проверки

D.6.1 Общие положения

Любую СМЗ, используемую для защиты взрывоопасных сооружений, необходимо обслуживать и проверять.

D.6.2 Общие требования

Для СМЗ должен быть разработан план технического обслуживания и проверки. Руководящие указания по обслуживанию СМЗ должны быть разработаны отдельно или включены в существующий перечень работ по завершении монтажа СМЗ.

D.6.3 Квалификация

К проведению технического обслуживания, проверки и испытаний СМЗ взрывоопасных установок допускают только квалифицированный персонал, прошедший обучение и имеющий соответствующий опыт.

Для выполнения проверки необходим персонал, который:

a) имеет технические знания и понимает теоретические и практические требования, предъявляемые к монтажу в опасных зонах и к оборудованию СМЗ и установкам в опасных зонах;

b) понимает требования к визуальным проверкам и комплексным испытаниям оборудования СМЗ и установок в опасных зонах.

Примечание - Уровни компетентности и подготовки могут быть определены в рамках соответствующих программ обучения и оценки.

D.6.4 Требования к проверкам

Для сохранения установок в удовлетворительном для длительной эксплуатации техническом состоянии следует выполнять одно из двух мероприятий:

a) регулярно проводить периодические проверки;

b) осуществлять непрерывный надзор квалифицированным персоналом.

При необходимости выполняют техническое обслуживание.

После любых наладочных работ, технического обслуживания, ремонта, доработки, модификации или замены оборудования должна быть проведена проверка этого оборудования или его соответствующих частей.

D.6.4.1 Регулярные периодические проверки

Персонал, выполняющий регулярные периодические проверки, должен быть достаточно независимым в отношении требований к обслуживанию, например: чтобы он мог непредвзято судить и докладывать об обнаруженных при проверке недостатках.

Примечание - Данное требование не означает, что такой персонал должен представлять внешнюю независимую организацию.

D.6.4.2 Концепция непрерывного надзора квалифицированным персоналом

Целями непрерывного надзора являются возможность наиболее раннего обнаружения возникающих неисправностей и их последующий ремонт. В процессе надзора квалифицированный персонал, выполняющий в установке обычную работу (например, монтажные работы, изменения, проверки, техническое обслуживание, поиск неисправностей, уборку, управление, выполнение подключений и отключений на клеммах, функциональные испытания, измерения), использует свои навыки для обнаружения неисправностей и изменений на ранней стадии.

Если установка в процессе нормальной эксплуатации регулярно посещается квалифицированным персоналом, компетентность которого соответствует требованиям перечислений а) и b) пункта D.6.3, а кроме того:

a) знает технологический процесс и влияние окружающей среды на износ специфического оборудования установки;

b) может проводить визуальные и/или комплексные проверки, как часть его обычной работы, а также детальные проверки, появляется возможность отказаться от регулярных периодических проверок и использовать частое присутствие квалифицированного персонала для обеспечения постоянной работоспособности оборудования.

Наличие постоянного надзора квалифицированным персоналом не освобождает от необходимости проведения первичной и выборочных проверок.

D.6.5 Требования к электрическим испытаниям

Систему молниезащиты следует проверять посредством электрических испытаний:

a) каждые 12  14 мес, или

b) уровень проверки и интервал между периодическими проверками должны быть определены с учетом типа оборудования, указаний изготовителя, при их наличии, факторов, определяющих износ оборудования, и результатов предыдущих проверок.

Если для подобного оборудования, аналогичных производств и аналогичных условий окружающей среды установлены уровни и интервалы проверки, этот опыт должен быть использован для определения стратегии проверок.

Интервалы между периодическими проверками, превышающие три года, должны быть обоснованы.

Техническое обслуживание и проверку СМЗ следует проводить вместе с обслуживанием и проверкой всех других электрических установок в опасных зонах и объединять в единый график обслуживания.

Приборы, используемые для испытания, должны соответствовать ГОСТ Р 54127-4.

Сопротивление постоянному току каждой отдельной проводящей части, соединенной с СМЗ, не должно превышать 0,2 Ом.

Испытания необходимо выполнять в соответствии с указаниями изготовителя испытательного оборудования.

Примечание - В Российской Федерации дополнительные требования по проверке СМЗ установлены в [1].

D.6.6 Методы измерения сопротивления заземления

Допускается использовать только те приборы, которые разработаны специально для измерения сопротивления заземления.

Приборы для испытаний должны быть обслужены и откалиброваны в соответствии с указаниями изготовителя.

При измерении сопротивления заземления взрывоопасных объектов должен быть применен метод трех точек (метод амперметра-вольтметра).

D.6.7 Защита от перенапряжений

Осмотр устройств защиты от перенапряжений (и их средств изоляции, при их наличии) необходимо производить в соответствии с указаниями изготовителя с периодичностью не реже 12 мес или каждый раз, когда выполняются электрические испытания СМЗ. Осмотр устройств защиты от перенапряжений необходимо проводить после любого предполагаемого или реального удара молнии в сооружение.

D.6.8 Ремонт

Обслуживающий персонал должен обеспечивать устранение всех недостатков, обнаруженных во время осмотров.

D.6.9 Отчеты и документация

Любой признак повреждения, вызванного ударом молнии в сооружение или в СМЗ, должен быть зафиксирован, и информация о произошедшем передана руководству.

Архивные записи обслуживания и осмотров каждого объекта следует сохранять в целях анализа тенденции изменений.