Молниезащита шкафного газорегуляторного пункта (ГРПШ)
Шкафные газорегуляторные пункты (ГРПШ) применяются для редуцирования высокого или среднего давления газа до требуемых значений, автоматического поддержания заданного выходного давления газа, автоматического отключения подачи газа при аварийном амплитудном изменении выходного давления, а также очистки газа для нужд потребителя в соответствии с ГОСТ 5542–87. ГРПШ применяются в системах газоснабжения населенных пунктов поселкового, районного, городского значения, зданиях коммунально-бытового назначения , объектах производственного, складского, сельскохозяйственного назначения, и т.п.
Газорегуляторный пункт ГРПШ построен на базе металлического шкафа, в котором смонтировано технологическое оборудование (входной кран, регулятор давления газа с предохранительно-запорным клапаном и предохранительно сбросным клапаном, выходной кран, опционально датчики перепада давления).
Как и другие объекты нефтегазовой отрасли, газорегуляторные пункты подвержены высоким рискам возгорания и взрыва, в том числе вследствие попадания молнии. Прямое попадание электрического разряда молнии может вызвать повышение температур в ГРПШ до критических значений, а вторичные проявления молнии, занос высоких потенциалов и статическое электричество может повлечь повреждение или некорректную работу автоматики и механизмов, привести к разгерметизации, повышению давления в системе, утечкам.
В соответствии с РД34.21.122-87, ГРПШ относятся ко II категории молниезащиты (зона Б). Организация молниезащиты газорегуляторных пунктов производится согласно РД34.21.122-87, и другим, в т.ч. корпоративным нормативам, с учетом назначения здания /сооружения, его конструкции, размеров и расположения на объекте, среднегодовой продолжительности гроз в месте нахождения здания или сооружения, а также в зависимости от ожидаемого количества поражений его молнией в год. Опираясь на данные таблицы определения типа зон защиты рекомендуется применять стержневые и тросовые молниеотводы, размещаемые как на крыше объекта, так и вблизи объекта.
Отдельностоящие стержневые молниеотводы МОГК, реализованные на базе стальных многогранных опор, хорошо зарекомендовали себя в качестве надежных, устойчивых, долговечных и эффективных молниеприемников пассивного типа для защиты газорегуляторных пунктов и пунктов учета газа. Они имеют большую амплитуду высот (от 5 до 20м), просты в установке, занимают минимальную площадь на объекте, выдерживают большие ветровые нагрузки, имеют надежную защиту от коррозии и длительные сроки эксплуатации (до 40 и более лет). Цена молниеотводов МОГК существенно ниже трубчатых (МОТ) или рамных (МС) аналогов за счет меньшего расхода метала, а функционально они гораздо более предпочтительны.
В качестве примера молниезащиты газорегуляторных пунктов разберем проект.
Пункт ГРПШ (РДНК-1000) расположен в здании блочно-модульной котельной в г. Салехард Ямало-Ненецкого автономного округа. Наибольшая высота здания (с учетом высоты котельной 5,5м и пространства над газопроводом 2,5м) hx 8 м. Ширина здания S 1 м. Длина здания L 1,2 м. Средняя продолжительность гроз в год от 10 до 20 ч. Среднегодовое число ударов молнии в 1 км земной поверхности n 1 1/(км2*год). Расчет ожидаемого количества N поражений молнией в год N 0,000459. Т.к. N ≤ 1 зона защиты определена как Б, а категория молниезащиты II. Применяемый молниеотвод - отдельностоящий стержневой молниеотвод на базе стальной граненой опоры МОГК-16. В зону защиты входит здание котельной с ГРПШ, а также пространство над продувочным газопроводом, ограниченное цилиндром высотой 2,5 м и радиусом 5 м. Продувочный и сбросной газопроводы Ø20х2,8 рекомендуется вывести на 1 м выше уровня кровли котельной и заземлить. Характеристики зоны защиты: Граница зоны защиты В-Iг на высоте H=8 м, R=5 м, h0 14,7м, граница на уровне земли r0 24м, rx 11,22 (см. схему). Объект защищен от прямых ударов молнии, от вторичных проявлений молнии, от заноса высоких потенциалов и статического электричества. Молниеотвод присоединяется к внешнему заземляющему устройству, выполненному из стальной полосы 40х5мм проложенной горизонтально в земле на глубине 0.5м и двух вертикальных заземлителей из стального уголка 50х50х5мм. длиной 3м. Защита от заноса высокого потенциала осуществляется путем присоединения металлического корпуса ГРПШ к контуру заземления. Контур заземления располагается на расстоянии не менее 1м от фундамента здания на глубине 0,7м.