Защита железнодорожных цистерн при перевозке нефтепродуктов от воздействия молний и статистического электричества

№100-1,

технические науки

Молния – опасное природное явление, способное повлечь разрушительные последствия в случае попадания в какой-либо объект. В результате поражения предмета или человека молния создает мощную тепловую энергию, которая становится причиной пожаров. В настоящее время большое значение имеет поиск путей совершенствования защиты железнодорожных цистерн при перевозке нефтепродуктов от воздействия молний и статистического электричества, поскольку основная причина случавшихся аварийных ситуаций и аварий является слабая или неэффективная система защиты от молний, что является фактором возгорания и взрывов.

Похожие материалы

В соответствии с требованиями пункта 4.7.21 Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств», утверждённых приказом Ростехнадзора от 11.03.2013 № 96, зарегистрированным в Минюсте России 16.04.2013, рег. № 28138, при проведении сливоналивных операций должны осуществляться меры защиты от атмосферного и статического электричества [3].

Согласно требованиям Правил противопожарного режима в Российской Федерации, утверждённых постановлением Правительства Российской Федерации от 25.04.2012 № 390, запрещается эксплуатировать без заземления резервуары, трубопроводы, эстакады, цистерны под сливом и сливоналивные железнодорожные пути. Перед заполнением резервуаров, цистерн, тары и других ёмкостей жидкостью необходимо проверить исправность имеющегося замерного устройства. Цистерны до начала сливоналивных операций закрепляются на рельсовом пути специальными башмаками из материала, исключающего образование искр, и заземляются.

Вместе с тем, согласно требованиям пункта 7.270 Правил технической эксплуатации нефтебаз, утверждённых приказом Минэнерго России от 19.06.2003 № 232, зарегистрированным в Минюсте России 20.06.2003, рег. № 4785, автоцистерны и железнодорожные вагоноцистерны, находящиеся под наливом и сливом нефти и нефтепродуктов, в течение всего времени заполнения и опорожнения должны быть присоединены к заземляющему устройству. Не допускается подсоединение заземляющих проводников к окрашенным и загрязненным металлическим частям цистерн.

Образование зарядов статического электричества связано с тем, что нефть и нефтепродукты являются диэлектриками, и поэтому при интенсивном трении их частиц друг о друга, а также о воздух имеет место электростатическая индукция [1, с. 33].

Для обеспечения электростатическойискробезопасностижелезнодорожных цистерн в первую очередь необходимо:

  • заземлить все их электропроводные узлы и детали;
  • исключить процессы разбрызгивания и распыления нефти (нефтепродуктов), а также возможность искрообразования при отборах проб и замерах уровня жидкости в резервуарах;
  • ограничить скорости заполнения резервуаров, а также истечения нефти (нефтепродуктов) при размыве донных отложений.

Заземляющие устройства, применяемые для защиты от статического электричества, объединяют с аналогичными устройствами электрооборудования или молниезащиты. Сопротивление данных устройств не должно превышать 100 Ом.

Железобетонные цистерны считаются электростатически заземленным, если сопротивление в любой точке их внутренней и внешней поверхности относительно контура заземления не превышает 107 Ом. Во избежание искровых разрядов не допускается наличие в резервуарах на поверхности нефти (нефтепродуктов) незаземленных электропроводных плавающих предметов (понтонов, плавающих крыш, поплавков уровнемеров и т.д.). Их заземление осуществляется путем присоединения к корпусу резервуара. Причем понтон или плавающая крыша соединяется с ним не менее чем двумя гибкими стальными перемычками.

Применение неэлектропроводных плавающих устройств и предметов (в частности предназначенных для уменьшения потерь нефти и нефтепродуктов от испарения) допускается только по согласованию со специализированной организацией, занимающейся защитой от статического электричества.

Технологические трубопроводы и оборудование, расположенные в резервуарном парке и на резервуарах, на всем протяжении должны представлять собой непрерывную электрическую цепь и присоединяются к контуру заземления не менее чем в двух местах.

Во избежание разбрызгивания и распыления нефти (нефтепродуктов), приводящих к образованию зарядов статического электричества, заполнение резервуаров производится только под уровень. Если же это невозможно (при заполнении резервуаров после дефектоскопии или ремонта), то скорость закачки нефти (нефтепродуктов) в него не должна превышать 1 м/сдо момента затопления приемо-раздаточного патрубка в резервуарах типа РВС и до всплытия понтона или плавающей крыши в резервуарах типов РВСП и РВСПК.

При ручном отборе проб или замере уровня нефти (нефтепродуктов) в резервуаре через замерный люк данные операции необходимо выполнять не ранее чем через 10 минут после прекращения операции закачки (откачки).

Рекомендации по величинам максимально допустимых по условиям электростатической безопасности скоростей нефти (нефтепродуктов) в приемо-раздаточных патрубках [3]:

  • для жидкостей с удельным объемным электрическим сопротивлением не более 105 Ом·м скорость закачки в резервуар должна быть не более 10 м/с;
  • для жидкостей с удельным объемным электрическим сопротивлением не более 109 Ом·м — до 5 м/с;
  • для жидкостей с удельным объемным электрическим сопротивлением более 109 Ом·м допустимые скорости транспортировки и истечения устанавливаются на основе специальных расчетов.

Железнодорожные цистерны при перевозке нефтепродуктов должны быть защищены от критичных для безопасности объекта электростатических и электромагнитных воздействий, прямых ударов молнии и т. д. В настоящее время для отвода статического электричества и защиты от вторичных воздействий молний и грозовых разрядов все аппараты, резервуары, трубопроводы, сливо-наливные сооружения, автомобильные и железнодорожные цистерны и т. п. перед их наполнением заземляют [4, с. 69]. 

Существует два основных типа молниезащитыжелезнодорожных цистерн — внутренняя и внешняя. Внутренняя защита подразумевает комплекс мероприятий, направленных на предотвращение перенапряжений в системах. Внешняя защита нацелена на непосредственную нейтрализацию заряда молнии. В свою очередь внешнюю защиту принято подразделять еще на два вида — активную и пассивную. Активная защита основывается на ионизации воздуха молниеприемником в окружающей среде, в результате происходит перехват заряда молнии и его нейтрализация. Пассивная молниезащита отводит заряд молнии в другую среду (в землю) [2, с. 49].

Комплекс мер по молниезащитежелезнодорожных цистерн выполняется на этапе проведения монтажных и пусконаладочных работ, до заполнения нефтью или нефтепродуктами.Корпус цистерн заземляется. Кроме этого используют стержневые и тросовые молниеприемники. Материал изготовления первых- сталь сечением не менее 100мм2, длиной не менее 200мм, защищенная от коррозии (ЛКМ, цинкование, лужение). Второй вид молниеприемников изготавливается из стальных тросов сечением не менее 35мм2.Устройства молниезащиты необходимо подвергать периодическому (1 раз в год) плановому осмотру и диагностике. В случае необходимости производится ремонт оборудования.

В процессе осмотра цистерн выявляются элементы, требующие замены, участки, требующие восстановления защитного антикоррозионного покрытия и надежность электрических связей между частями системы. По результатам обследований определяется необходимый объем ремонтных работ.Капитальный ремонт элементов системы молниезащиты осуществляется только в негрозовой период, текущий ремонт допускается проводить и в грозовой период года.

Список литературы

  1. Галиахметова Н.А., Киреев И.Р. обеспечение охраны труда на железнодорожном транспорте при перевозке горючих веществ // Novainfo.ru. – 2018. – № 86. – С. 32 – 43.
  2. Демиденко Е.В. Человек на пути // Гудок. – 2017. – № 152. – С. 49 – 58.
  3. Защита резервуаров от статического электричества // Росайп [сайт]. URL.:http://ros-pipe.ru/tekh_info/tekhnicheskie-stati/khranenie-i-transportirovka-nefteproduktov/zaschita-rezervuarov-ot-staticheskogo-elektrichest/ (дата обращения: 17.03.2019).
  4. Иванов А.И. Операция над цистернами / А. И. Иванов // РЖД-Партнер. – 2011. – № 20. – C. 69–70.