Заземление трубопроводов: Заземление трубопроводов отопления, водопроводных труб, трубостойки

Заземление технологических трубопроводов | НПП «НЕФТЕПРОММАШ»

На первый взгляд между трубопроводами и электроустановками нет ничего общего. Но магистрали, проложенные под землей, подвержены воздействию блуждающих токов, а при наземной прокладке всегда существует опасность удара молнии.

В инженерных сетях при работе накапливается статическое напряжение. При трении непроводящих материалов возникают электрические заряды, постепенно они концентрируются в стенке трубы. Низкая проводимость топлива, загрязнения, турбулентность – факторы, увеличивающие потенциал. Статическое поле вокруг трубопровода представляет опасность для людей, а накопление критического заряда приводит к воспламенению от искры.

Узел заземления подземных трубопроводов

Основной документ, регламентирующий способы заземления трубопроводов: ПУЭ – «Правила устройства электроустановок». Кроме этого, требования к защите трубопроводов предусмотрены многочисленными нормативными актами:

• МЭК 62305 (IEC 62305) – Международный электротехнический стандарт «Молниезащита»;
• П. 3.3. ПБ 09-560-03 – Правила промышленной безопасности нефтебаз и складов нефтепродуктов;
• ГОСТ Р 50571.5.54-2013/МЭК 60364-5-54:2011 – Электроустановки низковольтные и др.

Основные правила заземления трубопроводов:

• непрерывность цепи;
• тип заземляющего контура должен соответствовать характеристикам грунта и току растекания;
• не менее двух точек соединения трубопровода с контуром заземления.

При резьбовом соединении цепь непрерывна. В местах установки фланцев и монтажа оборудования необходимо позаботиться о проводниках. Количество точек заземления зависит от протяженности и технических особенностей инженерной сети.

Заземление фланцевых соединений трубопровода

Чаще всего для электрического соединения участков трубопровода используют межфланцевые перемычки из меди ПуГВ или ПВЗ. На концах провода закреплены наконечники, которые монтируются с помощью болтового соединения или сварки.

Для заземления всей конструкции крепят токоотводящие медные полосы. Места и методы соединения заземляющих проводников должны быть такими, чтобы при разъединении для ремонтных работ расчетные значения были безопасными. Следует отметить, что при ошибках в устройстве заземления, возможна некорректная работа или отключение автоматики. По окончании монтажных работ замеряют электросопротивление и подписывают акт освидетельствования.

Заземление эстакады трубопровода

Наземный трубопровод представляет собой единую конструкцию, отдельные элементы которой имеют разное электросопротивление. Согласно п. 386 «Правил безопасности в нефтяной и газовой промышленности», эстакады каждые 200-300 метров соединяют с трубопроводами и заземляют.

Узел заземления наземных трубопроводов

При расчете заземления учитывают совокупность влияния следующих элементов:

• металлоконструкций;
• металлических труб;
• материала изоляции;
• питающей линии;
• системы молниезащиты;
• мест пересечения с линиями электропередач;
• состава грунта.

Токоотводы систем молниезащиты иногда соединяют с обычным контуром, таким образом, энергия молнии равномерно распределяется между токоотводами. Часто выполнить требования регламентов по данной технологии невозможно и специалисты применяют очаговые устройства. При пересечении с линией электропередач создают заземление в районе двух опор трубопровода, затем обе точки соединяют между собой.

Для снятия избыточных напряжений применяют систему уравнивания потенциалов – совокупность соединений, обеспечивающую равномерное распределение заряда. После монтажа всех устройств и установки распределительных щитков, замеряют сопротивление. Предельные значения регламентируются проектом.

Заземление трубопроводов: правила, монтаж и ремонт

Трубопроводы, проложенные в земле, подвержены воздействию статического электричества, накапливаемого в грунте под воздействием свободных электрических зарядов, а проложенные над поверхностью земли — воздействию атмосферных электрических разрядов, молний.

Чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию трубопроводных сетей, проложенных в земле и на поверхности, выполняется их заземление.

Основные правила

Документ, регламентирующий способы выполнения и устройства систем заземления, — «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). Там указано, что заземление технологических трубопроводов — обязательное условие их допуска к эксплуатации.

Основные правила при выполнении подобных систем:

1. Должна быть обеспечена непрерывная металлическая связь на всей протяженности трубопровода, вне зависимости от его конструкции и назначения.
2. Тип контура заземления должен соответствовать удельному сопротивлению грунта в месте монтажа и току растекания конструкции.
3. Трубопровод должен быть соединен с заземляющим контуром минимум в двух точках.

Особенности выполнения монтажа

Различия в устройстве системы заземления трубопроводов основаны на условиях их эксплуатации.

Трубопроводы, проложенные внутри зданий и сооружений, подключаются к естественным заземлителям зданий и их искусственным контурам заземления.

Таким же образом заземляется и прочее технологическое оборудование, в том числе и трубостойки, выступающие поддерживающими устройствами в проводных сетях связи, при воздушной прокладке электрических проводов и кабелей.

При заземлении технологических магистральных трубопроводов выполняется монтаж искусственных контуров заземления на трассе их прохождения.

При устройстве дополнительной катодной защиты, обеспечивающей антикоррозийную защиту трубопроводов, устройство контура заземления и самой защиты могут быть выполнены в одном месте.

Крепление заземляющего проводника к трубопроводу выполняется посредством установки металлического хомута, оснащенного болтовым соединением для закрепления. Поверхности трубопровода в месте крепления и хомута должны быть зачищены для обеспечения надежного контакта этих элементов.

Сечение заземляющего проводника, посредством которого трубопровод соединяется с заземлителем, должно быть:

• для медных проводников без механической защиты — не менее 4 кв. мм;
• для медных проводников с механической защитой — не менее 2,5 кв. мм;
• для алюминиевых проводников — не менее 16 кв. мм.

Сопротивление растеканию контура заземления с учетом всех повторных заземлений должно быть не более:

• для сетей трехфазного тока — 5/10/20 Ом, при линейном напряжении — 660/380/220 Вольт соответственно;
• для сетей однофазного тока — 5/10/20 Ом, при линейном напряжении 380/220/127 Вольт соответственно.

Медная проволока

Для обеспечения непрерывности металлической связи, т. е. электрической цепи, на трубопроводах, имеющих в конструкции фланцевые или иные соединения, выполняется монтаж перемычек медной проволокой или иным медным проводником.

Медная проволока соединяет участки трубопровода, соединенные путем использования фланцев.

Для изготовления перемычек, как правило, используют медные провода марок ПуГВ или ПВ3, на их концы методом прессования монтируются наконечники, которые крепятся к трубопроводу посредством болтового соединения.

Трубостойки

Для обеспечения безопасной эксплуатации металлических конструкций, устанавливаемых на крышах зданий и прочих элементах сооружений, они, в том числе и трубостойки, соединяются с системой грозозащиты здания. Грозозащита соединяется с заземляющим контуром.

Связь трубостоек с системой выполняется методом электродуговой сварки или посредством болтового соединения.

Требования по обеспечению металлосвязи конструкции и используемым материалам аналогичны, как и в случае выполнения заземления трубопроводов.

Взрывоопасные участки

Трубопроводы бывают разной конструкции и различного предназначения, что определяет требования к их эксплуатации и защите. К таким трубопроводам относят:

• газопроводы и нефтепроводы различного давления;
• системы транспортировки спиртосодержащих жидкостей и газов.

Если посредством трубной системы транспортируют взрыво- или пожароопасные вещества, к таким трубопроводам предъявляют дополнительные требования к безопасности. Способы устройства во взрывоопасных зонах регламентированы главой 7.3 ПУЭ.

Во взрывоопасных помещениях использование естественных заземлителей допускается лишь в качестве дополнительных устройств, а основным заземлителем служат искусственно смонтированные контуры.

Влияние изоляции

Одним из видов пассивной защиты трубопроводов от коррозии становится их изоляция специальными материалами или покрытиями.

При оснащении трубопроводов специальными видами покрытия и при использовании обработанных труб требования к заземлению аналогичны, как и для «голых» трубопроводных систем.

Ремонт системы заземления

Работы, связанные с системами заземления электрического оборудования, в том числе и трубопроводами, можно классифицировать так:

• визуальный осмотр видимой части;
• осмотр со вскрытием грунта;
• выполнение контрольных измерений;
• ремонт.

Сроки проведения и объем выполняемых мероприятий регламентированы «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП).

Визуальный осмотр видимых частей системы заземления проводится один раз в полгода, а со вскрытием грунта — один раз в двенадцать лет.

Контрольные измерения выполняются в соответствии с планами проведения ремонтных работ, но не реже одного раза в двенадцать лет, после реконструкции и ремонта заземляющих устройств.

При выполнении ремонта делают:

• проварку сварных соединений;
• протяжку болтовых соединений;
• замену поврежденных коррозией или внешними механическими воздействиями элементов заземляющего контура.

Замене подлежат элементы, у которых повреждено более 50 % полезной площади или сечения.

При проведении испытаний контура заземления по току растекания необходимо контур отделить от заземляющих элементов. Для этого, как правило, на шине, соединяющей контур с главной заземляющей шиной системы электроснабжения, есть болтовое соединение.

Проверка металлосвязи выполняется на всех элементах цепи, обеспечивающих целостность электрической цепи.

Заключение

Соблюдение требований «Правил устройства электроустановок» и «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» — залог безаварийной эксплуатации трубопроводов, а надежная система их заземления — техническая основа безопасной эксплуатации.

Заземление трубопроводов: правила, монтаж и ремонт

Заземление промышленных трубопровода

Обустройство молниезащиты и заземления трубопровода необходимо, чтобы обеспечить безопасность системы. Если молниезащита выполняется при отсутствии защиты всего дома, то заземление трубопровода является обязательным в любом случае.

Эффективность молниезащиты напрямую зависит от того, насколько качественно будет выполнено заземление трубы ППУ и металлических элементов трубопровода. В настоящее время заземлители трубопроводов соединяют с заземлителем молниезащиты. Исключение составляют только случаи, когда молниеотводы стоят отдельно.

Учтите, что сопротивление заземления системы молниезащиты должно быть менее 10 Ом. Если сеть имеет изолированную нейтраль, то максимальное сопротивление составляет 4 Ом. Если же в здании находится трансформаторная подстанция, то сопротивление должно составлять менее 0,5 Ом.

Желательно выполнять заземление трубопровода при помощи контура, расположенного по периметру системы на расстоянии не менее 1 метра от труб и на глубине более 0,5-0,8 метра. При этом, необходимо установить вертикальные заземлители в точках пуска токоотводов. Данная технология размещения заземляющего устройства обеспечивает ряд преимуществ. В первую очередь, замкнутый контур на порядок снижает риск поражения человека при возникновении «шагового» напряжения.

На услуги заземления трубы ППУ прайс можно найти на просторах Интернета. Если токоотводы молниезащиты опущены на обычный контур, то они обладают одинаковым сопротивлением заземления. Следовательно, ток молнии равномерно распределяется между токоотводами. За счет изменения количества вертикальных заземлителей и их длины можно достигнуть любого сопротивления заземления.

Когда обустроить заземление по данной технологии не представляется возможным, то специалисты монтируют очаговые заземлители. Их выполняют с использованием вертикальных заземлителей, размещенных по треугольнику, лапой или другому общепринятому способу.

Используя вертикальные заземлители, вы должны учитывать следующее. В данном случае, возникает эффект взаимного экранирования заземлительных элементов: общее сопротивление заземления уменьшается не так сильно, как при параллельном соединении устройств. Экранирование дает о себе знать, если расстояние между соседними заземлителями составляет порядка 7 метров. Чем ближе друг к другу будут расположены соседние заземлительные элементы, тем более ярко будет выражен данный эффект.

Заземление трубопроводов отопления, фланцев: правила, нормы

В процессе эксплуатации трубопроводные сети испытывают механические, химические, температурные нагрузки. Подземные участки линии подвергаются воздействию накапливаемого в грунте статического электричества. На трубы, которые проложены над землей, влияют атмосферные электрические разряды, в них также может попасть разряд молнии. Чтобы защитить потребителей и обслуживающий персонал ветки от статического электричества, магистраль заземляют. Процедура эффективно предотвращает негативное воздействие электроразрядов на транспортируемые материалы.

Под термином «заземлитель» понимают металлический проводник, который непосредственно контактирует с землей.

Правила ПУЭ

В России действует документ «Правила устройства электроустановок», который регламентирует методы защиты от опасных зарядов внешних и внутренних инженерных объектов. В нем прописано, что эти процедуры должны быть выполнены перед введением технологических трубопроводов в эксплуатацию. Благодаря этому, обеспечивается уровень безопасности при ремонтных работах и прокладке трассы.

Заземляют все виды внутренних коммуникаций в местах ввода в сооружение. Например, это касается и линий отопления в жилых зданиях. Они также могут пропускать ток и представлять опасность для окружающих.

Итак, какие требования предъявляют к системам?

Основные правила:

• важно обеспечить постоянную металлическую связь (непрерывную электрическую цепь) на всей протяженности коммуникации;
• тип заземляющего контура должен соответствовать удельному сопротивлению грунта в зоне монтажа, показателям тока растекания установки;
• трассу стыкуют с заземляющим контуром в нескольких местах (минимум в двух точках). Точное количество таких точек зависит от технических характеристик, протяженности магистрали.

Медная проволока

Одним из самых популярных способов защиты является монтаж проволоки или проводника из меди с наружной и внутренней стороны линии. Они образуют непрерывную электрическую сеть. Перемычки ставят на трассах, в состав которых входят фланцевые соединения.

В качестве основы для проволоки применяют медные провода марок ПВЗ или ПуГВ. Диаметр проволоки обычно составляет от 1 до 1,5 мм. На концах провода методом прессования фиксируют специальные наконечники. К самой трубе межфланцевые перемычки крепят болтовыми крепежными элементами. Иногда для присоединения используют технику холодной пайки.

Трубостойки

С их помощью устанавливают вводное устройство в частный загородный дом или административное здание. Назначение трубостойки ‒ зафиксировать саму установку щита и провода питания, которые к нему ведут.

ПУЭ указывает, что трубостойку из металла необходимо заземлять. Защищают от тока не только ее, но также щит, нулевую шину. При выполнении операции выбирают зелено-желтый провод ПВ-3 с наконечниками.

Взрывоопасные участки

Нередко по магистралям транспортируется газ, спиртосодержащие жидкости и другие пожароопасные продукты. Как защищают взрывоопасные участки при строительстве нефте- и газопроводов?

Во-первых, необходимые к соблюдению нормативы по безопасности содержатся в «Правилах устройства электроустановок». Во-вторых, применяют естественные заземлители. К ним относят:

• металлические конструкции зданий и сооружений, которые глубоко входят в грунт;
• системы подземных коммуникаций из металла (например, скважины, канализацию, водопроводы). Но расположенные под землей объекты можно использовать в качестве естественного заземлителя только, если его трубные участки были скреплены электро- или газосваркой. ПУЭ запрещает приспосабливать для данных целей бензо-, газо-, нефтепроводы.

Когда взрывоопасные цеховые помещения расположены на территории крупных производств, перед специалистами стоит задача качественного отвода статического электричества. Оно возникает при трении под напором жидкого вещества о стенку стальной трубы. Эффективной мерой по снижению выноса потенциала является использование кабельных проводников с неметаллической оболочкой (например, марки ААШВ).

Фланцевое заземление трубопроводов

Его выполняют, чтобы обеспечить непрерывность электроцепи. Для фиксации берут токооотводящие медные полосы, которые крепят к стальным трубам болтами. Чтобы определить местоположение и методы соединения защитных проводников, проводят предварительные расчеты. Неправильно выполненная работа приведет к отключению автоматики или ее некорректному функционированию. Перемычки делают из той же меди ПуГВ или ПВЗ.

Когда монтаж окончен, специалисты измеряют электросопротивление, подписывают акт освидетельствования. Оптимальные показатели сопротивления для сетей с определенным напряжением зафиксированы в ПУЭ.

Заземление эстакады

В состав трубопроводных эстакад входят разные элементы: фундаменты, опоры, пролетные строения. Чтобы защитить всю систему от прямых ударов молнии, используют одиночные стержневые молниеприемники, устанавливая их на каждую опору. Высота профиля составляет 1 метр.

В качестве заземляющего комплектующего молниеотвода адаптируют стальной уголок, который ставят через каждые 25 метров технологической эстакады. Примерный размер пластины 50х50х5 мм, длина ‒ 5 м.

Узел заземления трубопровода

Под ним понимают общую точку, предназначенную для подключения защитного оборудования. Устройство снимает заряды статического электричества, обеспечивая безопасную эксплуатацию инженерного сооружения. Конструктивно оно состоит из заземлителей, концевой пластины с отверстиями. В ее верхней части прикреплен контактный болт, к которому зафиксированы заземляющие элементы от корпусов оборудования, токопроводящий механизм.

Заземление фланцевых соединений

Заземление трубопроводов: правила, монтаж и ремонт

Трубопроводы, проложенные в земле, подвержены воздействию статического электричества, накапливаемого в грунте под воздействием свободных электрических зарядов, а проложенные над поверхностью земли — воздействию атмосферных электрических разрядов, молний.

Чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию трубопроводных сетей, проложенных в земле и на поверхности, выполняется их заземление.

к содержанию ↑

Основные правила

Документ, регламентирующий способы выполнения и устройства систем заземления, — «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ). Там указано, что заземление технологических трубопроводов — обязательное условие их допуска к эксплуатации.

Основные правила при выполнении подобных систем:

1. Должна быть обеспечена непрерывная металлическая связь на всей протяженности трубопровода, вне зависимости от его конструкции и назначения.
2. Тип контура заземления должен соответствовать удельному сопротивлению грунта в месте монтажа и току растекания конструкции.
3. Трубопровод должен быть соединен с заземляющим контуром минимум в двух точках.

к содержанию ↑

Особенности выполнения монтажа

Различия в устройстве системы заземления трубопроводов основаны на условиях их эксплуатации.

Трубопроводы, проложенные внутри зданий и сооружений, подключаются к естественным заземлителям зданий и их искусственным контурам заземления.

Таким же образом заземляется и прочее технологическое оборудование, в том числе и трубостойки, выступающие поддерживающими устройствами в проводных сетях связи, при воздушной прокладке электрических проводов и кабелей.

При заземлении технологических магистральных трубопроводов выполняется монтаж искусственных контуров заземления на трассе их прохождения.

При устройстве дополнительной катодной защиты, обеспечивающей антикоррозийную защиту трубопроводов, устройство контура заземления и самой защиты могут быть выполнены в одном месте.

Крепление заземляющего проводника к трубопроводу выполняется посредством установки металлического хомута, оснащенного болтовым соединением для закрепления. Поверхности трубопровода в месте крепления и хомута должны быть зачищены для обеспечения надежного контакта этих элементов.

Сечение заземляющего проводника, посредством которого трубопровод соединяется с заземлителем, должно быть:

• для медных проводников без механической защиты — не менее 4 кв. мм;
• для медных проводников с механической защитой — не менее 2,5 кв. мм;
• для алюминиевых проводников — не менее 16 кв. мм.

Сопротивление растеканию контура заземления с учетом всех повторных заземлений должно быть не более:

• для сетей трехфазного тока — 5/10/20 Ом, при линейном напряжении — 660/380/220 Вольт соответственно;
• для сетей однофазного тока — 5/10/20 Ом, при линейном напряжении 380/220/127 Вольт соответственно.

к содержанию ↑

Медная проволока

Для обеспечения непрерывности металлической связи, т. е. электрической цепи, на трубопроводах, имеющих в конструкции фланцевые или иные соединения, выполняется монтаж перемычек медной проволокой или иным медным проводником.

Медная проволока соединяет участки трубопровода, соединенные путем использования фланцев.

Для изготовления перемычек, как правило, используют медные провода марок ПуГВ или ПВ3, на их концы методом прессования монтируются наконечники, которые крепятся к трубопроводу посредством болтового соединения.

к содержанию ↑

Трубостойки

Для обеспечения безопасной эксплуатации металлических конструкций, устанавливаемых на крышах зданий и прочих элементах сооружений, они, в том числе и трубостойки, соединяются с системой грозозащиты здания. Грозозащита соединяется с заземляющим контуром.

Связь трубостоек с системой выполняется методом электродуговой сварки или посредством болтового соединения.

Требования по обеспечению металлосвязи конструкции и используемым материалам аналогичны, как и в случае выполнения заземления трубопроводов.

к содержанию ↑

Взрывоопасные участки

Трубопроводы бывают разной конструкции и различного предназначения, что определяет требования к их эксплуатации и защите. К таким трубопроводам относят:

• газопроводы и нефтепроводы различного давления;
• системы транспортировки спиртосодержащих жидкостей и газов.

Если посредством трубной системы транспортируют взрыво- или пожароопасные вещества, к таким трубопроводам предъявляют дополнительные требования к безопасности. Способы устройства во взрывоопасных зонах регламентированы главой 7.3 ПУЭ.

Во взрывоопасных помещениях использование естественных заземлителей допускается лишь в качестве дополнительных устройств, а основным заземлителем служат искусственно смонтированные контуры.

к содержанию ↑

Влияние изоляции

Одним из видов пассивной защиты трубопроводов от коррозии становится их изоляция специальными материалами или покрытиями.

При оснащении трубопроводов специальными видами покрытия и при использовании обработанных труб требования к заземлению аналогичны, как и для «голых» трубопроводных систем.

Ремонт системы заземления

Работы, связанные с системами заземления электрического оборудования, в том числе и трубопроводами, можно классифицировать так:

• визуальный осмотр видимой части;
• осмотр со вскрытием грунта;
• выполнение контрольных измерений;
• ремонт.

Сроки проведения и объем выполняемых мероприятий регламентированы «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭЭП).

Визуальный осмотр видимых частей системы заземления проводится один раз в полгода, а со вскрытием грунта — один раз в двенадцать лет.

Контрольные измерения выполняются в соответствии с планами проведения ремонтных работ, но не реже одного раза в двенадцать лет, после реконструкции и ремонта заземляющих устройств.

При выполнении ремонта делают:

• проварку сварных соединений;
• протяжку болтовых соединений;
• замену поврежденных коррозией или внешними механическими воздействиями элементов заземляющего контура.

Замене подлежат элементы, у которых повреждено более 50 % полезной площади или сечения.

При проведении испытаний контура заземления по току растекания необходимо контур отделить от заземляющих элементов. Для этого, как правило, на шине, соединяющей контур с главной заземляющей шиной системы электроснабжения, есть болтовое соединение.

Проверка металлосвязи выполняется на всех элементах цепи, обеспечивающих целостность электрической цепи.

к содержанию ↑

Заключение

Соблюдение требований «Правил устройства электроустановок» и «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» — залог безаварийной эксплуатации трубопроводов, а надежная система их заземления — техническая основа безопасной эксплуатации.

Заземление трубопроводов: правила, монтаж и ремонт

Фланцы Общие сведения — Какие фланцы используются в нефтехимической промышленности?

Фланцы Общие

Фланец — это способ соединения труб, клапанов, насосов и другого оборудования для образования системы трубопроводов. Он также обеспечивает легкий доступ для очистки, осмотра или модификации. Фланцы обычно приварные или прикручен. Фланцевые соединения выполняются путем соединения болтами двух фланцев с прокладкой между ними для обеспечения уплотнения.

Типы фланцев

Наиболее часто используемые типы фланцев в нефтехимической промышленности:

• Фланец приварной шейки
• Надвижной фланец
• Фланец под сварку внахлест
• Фланец внахлест
• Фланец с резьбой
• Фланец глухой

Все типы, кроме фланцевого соединения внахлест, имеют выступающую поверхность фланца.

Специальные фланцы

Кроме наиболее часто используемых стандартных фланцев, существует еще ряд специальных фланцев, таких как:

• Фланцы с диафрагмой
• Фланцы с длинной приварной шейкой
• Приварной фланец / Нипофланец
• Фланец расширителя
• Переходной фланец

Материалы для фланцев

Трубные фланцы изготавливаются из различных материалов, таких как нержавеющая сталь, чугун, алюминий, латунь, бронза, пластик и т. Д.но чаще всего используется кованая углеродистая сталь и подвергается механической обработке. поверхности.

Кроме того, фланцы, такие как фитинги и трубы, для определенных целей иногда внутри снабжены слоями материалов совершенно другого качества, чем сами фланцы, которые представляют собой «фланцы с футеровкой».

Материал фланца в основном устанавливается при выборе трубы. В большинстве случаев фланец состоит из того же материала, что и труба.

Все фланцы, обсуждаемые на этом веб-сайте, подпадают под стандарты ASME и ASTM, если не указано иное.ASME B16.5 описывает размеры, допуски на размеры и т. Д., А ASTM — различные материалы. качества.

Размеры фланцев

Каждый фланец ASME B16.5 имеет ряд стандартных размеров. Если чертежник в Японии, или специалист по подготовке работ в Канаде, или монтажник в Австралии говорит о NPS с фланцем приварной шейки 6, класс 150, список 40 ASME B16.5, затем он проходит через фланец, который показан на изображении ниже.

Если фланец заказан, поставщик хочет знать качество материала.Например, ASTM A105 — это кованый фланец из углеродистой стали, а A182 — кованый фланец из нержавеющей стали.

Итак, в правильном заказе поставщику необходимо указать два стандарта:

Фланец с приварной шейкой NPS 6, класс 150, класс 40, ASME B16.5 / ASTM A105

Фланец выше имеет 8 отверстий для болтов и сварной скос 37,5 градусов (красный кружок). Все размеры указаны в миллиметрах. Рельеф (RF) указывать не нужно, потому что ASME B16.5, каждый фланец стандартно поставляется с выступом. Следует указать только другую конструкцию (соединение кольцевого типа (RTJ), плоская поверхность (FF) и т. Д.).

Болтовые фланцевые соединения

Болтовое фланцевое соединение представляет собой сложную комбинацию многих факторов (фланец, болты, прокладки, процесс, температура, давление, среда). Все эти различные элементы взаимосвязаны и зависят от одного другой для достижения успешного результата.
Надежность фланцевого соединения в решающей степени зависит от грамотного управления процессом изготовления соединения.

Типовое фланцевое соединение на болтах

Цитата из книги Джона Х. Бикфорда «Введение в конструкцию и поведение болтовых соединений»:
То, что вся важная зажимная сила, которая удерживает соединение вместе — и без которой не было бы соединения, — не создается хороший совместный конструктор, ни качественные детали. Он создается механиком на рабочем месте с использованием инструментов, процедур и условий работы, которые мы ему предоставили… И далее: Последний, существенный создатель силы — это механик, а время создания — во время сборки. Поэтому нам очень важно понимать этот процесс.

Промышленность осознала важность установки и сборки в течение нескольких лет.
В Европе упор был сделан на обеспечение того, чтобы совместное изготовление выполнялось обученными и аттестованными техническими специалистами, что привело к публикации европейского технического стандарта: TS EN 1591 Часть 4 под названием «Фланцы и их соединения. Правила проектирования круглых фланцевых соединений с уплотнением. Квалификация персонала по монтажу болтовых соединений на оборудовании, подлежащем Директива по оборудованию, работающему под давлением (PED) ».

Стандарт обеспечивает методику обучения и оценки технических специалистов, участвующих в изготовлении и разрушении фланцевых соединений, и может рассматриваться как аналог требуемого обучения. для сварщиков, работающих с сосудами высокого давления. Его публикация демонстрирует важность, придаваемую компетентному контролю за процессом изготовления соединений для обеспечения герметичности фланца.

Прокладка — лишь одна из многих причин, по которым фланцевое соединение с болтовым соединением может протекать.
Даже когда все сложные взаимосвязанные компоненты фланцевого соединения с болтовым соединением работают в идеальной гармонии, единственный наиболее важный фактор, ведущий к успеху или неудаче этого фланцевого соединения с болтовым соединением будет уделено внимание процедурам надлежащей установки и сборки лицом, устанавливающим прокладку. Если все сделано правильно, сборка останется герметичной в течение расчетного срока службы.

Замечание (я) автора …

Фланцевые соединения и сварные соединения

Не существует стандартов, определяющих, можно ли использовать фланцевые соединения.

На недавно построенном заводе принято минимизировать фланцевые соединения, потому что для соединения двух отрезков трубы требуется только один сварной шов. Это экономит затраты на два фланца, прокладку, шпильки, второй шов, стоимость неразрушающего контроля второго шва и т.д ..

Некоторые другие недостатки фланцевых соединений:

• Каждое фланцевое соединение может протекать (некоторые утверждают, что фланцевое соединение никогда не бывает 100% герметичным).
• Для систем с фланцевыми трубами требуется гораздо больше места (представьте себе стойку для труб).
• Изоляция трубопроводных систем с фланцами дороже (специальные фланцевые заглушки).

Конечно, фланцевые соединения имеют большие преимущества; несколько примеров:

• Новая линия может содержать несколько катушек с трубами и может быть изготовлена ​​в мастерской.
• Эти трубные бобины могут быть собраны на заводе без необходимости сварки.
• NDO (рентген, гидроиспытания и т. Д.) На заводе не требуется, потому что это было сделано в мастерской.
• Пескоструйная очистка и покраска на заводе не требуются, потому что даже это было сделано в мастерской
  (нужно ремонтировать только повреждения краски во время установки).

Как и у многих вещей, у всего есть свои плюсы и минусы.

.

Клапаны с фланцевыми концевыми соединениями — Engg Cyclopedia

Фланцы

обычно устанавливаются на клапаны диаметром более DN50 (2 ’’). Для размеров менее DN50 (2 дюйма) обычно используются клапаны с резьбой, в зависимости от области применения и соображений безопасности: например, на паропроводах, даже для размеров ниже DN50 (2 дюйма), вместо них используются клапаны сварного типа. резьбовых.

Основным преимуществом использования фланцевого клапана является то, что клапан легко снимается с линии. Однако следует отметить, что фланцы подвержены термической деформации и ударам. Поэтому сварное соединение обычно рекомендуется для приложений, где происходят значительные колебания температуры.

Фланцы

обычно изготавливаются по стандарту ANSI B16.5 (или DIN или другим международным стандартам). Классификация фланцев зависит от типа эксплуатации, требований к материалам, максимальной рабочей температуры и давления.

В настоящее время в основном используются следующие три (3) основных фланцевых соединения клапана:

• Плоская поверхность (FF)
• С выступом (RF)
• Соединение кольцевого типа (RTJ)

Фланцевое соединение с плоской поверхностью

Фланцы с плоской поверхностью обеспечивают полный контакт между двумя ответными фланцами и фланцевой прокладкой (между фланцами устанавливается прокладка для герметизации соединения).В основном они используются при низком давлении, например, в чугунных фланцах. Благодаря тому, что оба фланца полностью соприкасаются друг с другом, такая конструкция сводит к минимуму напряжения вспомогательного фланца. Однако недостатком фланцев этого типа является то, что поверхности фланцев должны быть полностью плоскими, чтобы обеспечить надлежащее уплотнение по всему фланцу.

Фланцевое соединение с выступом

Рифленая поверхность является наиболее распространенной из всех поверхностей фланца.Рельефная поверхность названа так, потому что поверхности прокладки приподняты над лицевой стороной круга болтовых соединений (выступ — это лишь небольшой шаг). Таким образом, фланцы с выступом не являются фланцами с полным контактом. Таким образом, при затяжке болтов может возникнуть некоторое напряжение фланца. На выступе имеется ряд концентрических круглых канавок для удержания прокладки на месте и обеспечения лучшего уплотнения. Фланцы с выступом предназначены для применения в условиях низкого, среднего и высокого давления и температуры.

Кольцевое соединение фланцевое соединение

Фланцы с кольцевым соединением на самом деле являются модификацией конструкции с выступом. Фланцы RTJ имеют канавки в торцах со стальными кольцевыми прокладками. Фланцы RTJ обычно предназначены для применения в условиях высокого давления и высоких температур.

.

Стандартные напорные патрубки для трубопроводов (фланец берегового соединения) — AMARINE

Мы будем резюме стандартного напорного соединения для некоторой системы трубопроводов на судне, также называемый по соединительным фланцем Шор.

Международное береговое соединение — это универсальное шланговое соединение, которое должно быть предусмотрено на всех судах в соответствии с требованиями IMO SOLAS. Назначение International Shore Coupling состоит в том, чтобы сохранить резервный шланг для подключения к берегу или с других судов для пожаротушения на борту судна на случай полного отказа насосов на борту.

Информация взята из MARPOL 73/78

1) Канализация:

Например:

2) Система пожарного:

Международное требование СОЛАС по стыковке берегов согласно главе II-2, правило 19 гласит: суда валовой вместимостью более 500 тонн должны иметь как минимум одно международное береговое сообщение.

Международный береговой соединительный фланец имеет стандартный размер и одинаков для всех стран и судов, чтобы гарантировать, что в случае возникновения чрезвычайной ситуации за пределами порта приписки на судне всегда будет доступна помощь при тушении пожара из любого порта.

3)

Машины трюмные и отстойники

Стандартные размеры фланцев напорных патрубков

Описание	Размер
Наружный диаметр	215 мм
Внутренний диаметр	По внешнему диаметру трубы
Диаметр окружности болта	183 мм
Прорези во фланце	6 отверстий диаметром 22 мм, расположенных на равном расстоянии друг от друга на окружности болтов указанного выше диаметра, с прорезью по периферии фланца. Ширина паза 22 мм.
Толщина фланца	20 мм
Болты и гайки: количество, диаметр	6, каждый диаметром 20 мм и подходящей длины
Фланец предназначен для труб с максимальным внутренним диаметром до 125 мм и должен быть из стали или другого эквивалентного материала с плоской поверхностью. Этот фланец вместе с прокладкой из маслостойкого материала должен выдерживать рабочее давление 600 кПа.

Справочный документ:

http://www.marpoltraining.com/MMSKOREAN/MARPOL/Annex_I/r13.htm

https://www.marineinsight.com/marine-safety/what-is-international-shore-connection/

Нравится:

Нравится Загрузка …

Связанные

.

Общие сведения и выбор фланцев клапана, Pt. I: Конструкция и стандарты

Поскольку фланцы позволяют производить сборку и обслуживание компонентов системы без необходимости резки и сварки труб, они играют важную роль в системах трубопроводов. Однако структурная целостность и герметичность трубопроводных систем гидротехнических сооружений настолько сильны, насколько сильны их самые слабые элементы, которыми часто является фланцевое соединение между различными клапанами и фитингами. Тем не менее, поскольку трубопроводные системы подвержены многим типам нагрузок и изготовлены из различных материалов, понимание и прогнозирование номинальных характеристик и характеристик этих фланцевых соединений затруднено.Это еще больше осложняется тем фактом, что различные уплотнительные механизмы, такие как прокладки, уплотнительные кольца и механические уплотнения, могут существенно повлиять на характеристики соединений. Что касается номинальных значений, ASME B16.1 приводит номинальное давление для фланцев класса 125 от 50 до 200 фунтов на квадратный дюйм в зависимости от размера, материала и температуры.

В этой статье, состоящей из двух частей, подробно объясняются переменные, влияющие на номинальные характеристики фланцев, а затем описывается, как фланцы производятся, а также допустимые методы использования и установки. Мы включили первую часть в печатную версию. Часть вторая находится на VALVEmagazine.com.

ГЕОМЕТРИЯ ФЛАНЦЕВ

Рис. 1. Типовое фланцевое соединение гидротехнического оборудования

Базовый фланец, встречающийся на большинстве клапанов и фитингов гидротехнических сооружений, показан на рисунке 1. Соединение состоит из круглого кольца или фланца, приваренного к корпусу клапана и трубе или отлитым как одно целое с ними. Основные размеры фланца состоят из наружного диаметра (OD), диаметра окружности болта (BC), толщины (T), а также количества и размера отверстий для болтов.Схема расположения болтов в клапанах и фитингах обычно пересекает вертикальную осевую линию. Фланцы двух фитингов сопрягаются друг с другом и уплотняются упругой прокладкой, которая плотно сжимается болтами, расположенными по кругу, концентричному внешнему диаметру трубы. Чтобы получить плотное уплотнение, болты должны выдерживать гидростатическую концевую силу трубы и сжимать прокладку до кратного максимального давления системы.

Рис. 2. Фланец пробкового клапана 24 NPS с восемью резьбовыми фланцевыми отверстиями Из-за формы корпуса некоторых клапанов фланцы клапана часто содержат резьбовые отверстия вместо сквозных, что влияет на выбор болтов.Для эксцентрикового плунжерного клапана (NPS) с номинальным размером трубы 24, показанного на Рисунке 2, требуются четыре резьбовых отверстия вверху и четыре резьбовых отверстия внизу фланца, поскольку гайки за фланцем будут мешать основной части корпуса клапана.

Фланец — это структурный элемент системы трубопроводов, который должен выдерживать давление и нагрузки трубы, связанные с этой системой, поскольку этот элемент представляет собой жесткое или ограниченное соединение. Фланцевое соединение не будет скользить или поворачиваться, и оно должно выдерживать внутренние силы давления без каких-либо внешних ограничений.Некоторые вставные и механические соединения, часто используемые под землей, не ограничиваются. Это важное различие, которое влияет на опоры, анкеры и упорные блоки, необходимые для многих систем. Фланец должен быть достаточно прочным, чтобы передавать нагрузки трубы, усилия давления и нагрузки прокладки от болтов на соединительную трубу, фитинг или клапан. Когда в трубе создается внутреннее давление, гидростатические силы стремятся растянуть трубу и раздвинуть фланцы. Болты должны сохранять контакт между ответными фланцами и прокладками без чрезмерного растяжения.

Рисунок 3. Примеры типов фланцев Для поглощения этих нагрузок разработчик предлагает несколько типов фланцев, как показано на рисунке 3. Самым простым является кольцевой фланец, который состоит из плоской пластины одинаковой толщины.

Фланец ступицы аналогичен кольцевому фланцу, но имеет дополнительный материал в основании фланца, поэтому нагрузки распределяются на трубу или фитинг более равномерно. Кольцевые и ступичные фланцы могут быть прикреплены к трубе с помощью сварки или нарезания резьбы (присоединительный фланец).Фланцы из стали высокого давления часто имеют выступающую поверхность и наклонную ступицу, что оптимизирует отношение прочности к массе фланца. Они прикрепляются к трубе с помощью стыкового шва. Приподнятая часть фланца фокусирует нагрузку болта на меньшую площадь прокладки, что улучшает ее характеристики. Наконец, когда цель фланца — заблокировать конец трубы, используется глухой фланец, который состоит из сплошной плоской пластины. Плоская пластина — неэффективная форма для выдерживания давления (в отличие от выпуклой головки, которая лучше), поэтому глухие фланцы обычно толще, чем фланцы трубы.

МАТЕРИАЛЫ ФЛАНЦА

Номинальное давление фланцев зависит от материала их конструкции. Это имеет смысл, потому что сталь может быть вдвое прочнее серого чугуна. Однако, чтобы понять, как прочность материала влияет на характеристики фланца, важно понимать фундаментальные механические свойства металлов.

Рис. 4. Серый чугун, увеличенный в 400 раз

.

Грозозащита и заземление — Сайт о нефти, газе и нефть сопутствующих продуктах

Для повышения надежности работы линий электропередачи, для защиты электроаппаратуры от атмосферных и внутренних перенапряжений, а также для обеспечения безопасности обслуживающего персонала опоры линий электропередачи должны быть заземлены.

Величина сопротивления заземляющих устройств нормируется «Правилами устройств электроустановок».

На воздушных линиях электропередачи на напряжение 0,4 кВ с железобетонными опорами в сетях с изолированной нейтралью должны быть заземлены как арматура опор, так и крюки и штыри фазных проводов. Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 50 Ом.

В сетях с заземленной нейтралью крюки и штыри фазных проводов, устанавливаемых на железобетонных опорах, а также арматуру этих опор необходимо присоединять к нулевому заземленному проводу. Заземляющие и нулевые проводники во всех случаях должны иметь диаметр не менее 6 мм.

На воздушных линиях электропередачи на напряжение 6-10 кВ должны быть заземлены все металлические и железобетонные опоры, а также деревянные опоры, на которых установлены устройства грозозащиты, силовые или измерительные трансформаторы, разъединители, предохранители или другие аппараты.

Сопротивления заземляющих устройств опор принимаются для населенной местности не выше приведенных в табл. 18, а в ненаселенной местности в грунтах с удельным сопротивлением грунта  до 100 Ом·м — не более 30 Ом, а в грунтах с сопротивлением  выше 100 Ом·м — не более 0,3. При использовании на ЛЭП на напряжение 6-10 кВ изоляторов ШФ 10-Г, ШФ 20-В и ШС 10-Г сопротивление заземления опор в ненаселенной местности не нормируется.

Таблица 18

Сопротивление заземляющих устройств опор ЛЭП

на напряжение 6-10 кВ

При выполнении заземляющих устройств, т.е. при электрическом соединении заземляемых частей с землей, стремятся к тому, чтобы сопротивление заземляющего устройства было минимальным и, конечно, не выше величин, требуемых #M12293 0 1200003114 3645986701 3867774713 77 4092901925 584910322 1540216064 77 77ПУЭ#S. Большая доля сопротивления заземления приходится на переход от заземлителя к грунту. Поэтому в целом сопротивление заземляющего устройства зависит от качества и состояния самого грунта, глубины заложения заземлителей, их типа, количества и взаимного расположения.

Заземляющие устройства состоят из заземлителей и заземляющих спусков, соединяющих заземлители с заземляющими элементами. В качестве заземляющих спусков железобетонных опор ЛЭП на напряжение 6-10 кВ следует использовать все элементы напряженной арматуры стоек, которые соединяются с заземлителем. Если опоры установлены на оттяжках, то оттяжки железобетонных опор также должны быть использованы в качестве заземляющих проводников дополнительно к арматуре. Специально прокладываемые по опоре заземляющие спуски должны иметь сечение не менее 35 мм или диаметр не менее 10 мм.

На воздушных линиях электропередачи с деревянными опорами рекомендуется применять болтовое соединение заземляющих спусков; на металлических и железобетонных опорах соединение заземляющих спусков может быть выполнено как сварным, так и болтовым.

Заземлители представляют собой металлические проводники, проложенные в грунте. Заземлители могут быть выполнены в виде вертикально забитых стержней, труб или уголков, соединенных между собой горизонтальными проводниками из круглой или полосовой стали в очаг заземления. Длина вертикальных заземлителей обычно составляет 2,5-3 м. Горизонтальные заземляющие проводники и верх вертикальных заземлителей должны находиться на глубине не менее 0,5 м, а на пахотных землях — на глубине 1 м. Заземлители соединяют между собой сваркой.

При установке опор на сваях, в качестве заземлителя можно использовать металлическую сваю, к которой сваркой подсоединяют заземляющий выпуск железобетонных опор.

Для уменьшения площади земли, занятой заземлителем, используют глубинные заземлители в виде стержней из круглой стали, погружаемых вертикально в грунт на 10-20 м и более. Наоборот, в плотных или каменистых грунтах, где невозможно заглубить вертикальные заземлители, используют поверхностные горизонтальные заземлители, которые представляют собой несколько лучей из полосовой или круглой стали, проложенных в земле на небольшой глубине и подсоединенных к заземляющему спуску.

Все виды заземлений значительно снижают величину атмосферных и внутренних перенапряжений на ЛЭП. Однако все же этих защитных заземлений в некоторых случаях оказывается недостаточно для защиты изоляции ЛЭП и электроаппаратов от перенапряжений. Поэтому на линиях устанавливают дополнительные устройства, к которым, прежде всего, относятся защитные искровые промежутки, трубчатые и вентильные разрядники.

Защитное свойство искрового промежутка основано на создании в линии «слабого» места. Изоляция искрового промежутка, т.е. расстояние по воздуху между его электродами, таково, что электрическая прочность его достаточна, чтобы выдерживать рабочее напряжение ЛЭП и не допустить замыкания рабочего тока на землю, и в то же время она слабее изоляции линии. При ударе молнии в провода ЛЭП грозовой разряд пробивает «слабое» место (искровой промежуток) и проходит в землю, не нарушая изоляции линии. Защитные искровые промежутки 1 (рис. 22, а, б) состоят из двух металлических электродов 2, установленных на определенном расстоянии друг от друга. Один электрод подсоединен к проводу 6 ЛЭП и изолируется от опоры изолятором 5, а другой заземлен (4). Ко второму электроду подсоединен дополнительный защитный промежуток 3. На линиях на напряжение 6-10 кВ со штыревыми изоляторами форма электродов выполняется в виде рогов, что обеспечивает растяжение дуги при разряде. Кроме того, на этой ЛЭП защитные промежутки устраивают непосредственно на заземляющем спуске, проложенном по опоре (рис. 23).

Рис. 22. Защитный искровой промежуток для ЛЭП на напряжение до 10 кВ:

а — электрическая схема; б — схема установки

Рис. 23. Устройство защитного промежутка на опоре

Трубчатые и вентильные разрядники устанавливают, как правило, на подходах к подстанциям, переходах ЛЭП через линии связи и ЛЭП, электрифицированные железные дороги, а также для защиты кабельных вставок на ЛЭП. Разрядники представляют собой аппараты, имеющие искровые промежутки и устройства для гашения дуги. Устанавливают их так же, как и защитные промежутки — параллельно защищаемой изоляции.

Вентильные разрядники типа РВ предназначены для защиты от атмосферных перенапряжений изоляции электрооборудования. Их выпускают на напряжение 3,6 и 10 кВ и можно устанавливать как на открытом воздухе — на ЛЭП, так и в закрытых помещениях. Основная электрическая характеристика разрядников приведена в табл. 19. Конструктивное исполнение, габаритные, установочные и присоединительные размеры разрядников показаны на рис. 24.

Таблица 19

Рекомендуемые МЭК меры предосторожности для непроводящих трубопроводов

В случае монтажа непроводящих трубопроводов на АЗС, Международная электротехническая комиссия (МЭК) рекомендует соблюдение следующих мер предосторожности:

• Во избежание образования точечных отверстий, труба должна иметь электрическую прочность на пробой 100 кВ, а толщину полиэтиленовой стенки не менее 4 мм.
• Контакты сварных муфт должны быть закрыты или заземлены
• Все металлические части соединений и труб должны быть заземлены
• Заземление необходимо регулярно проверять
• Отрезки труб (в камерах) допускается оставлять незакопанными на как можно меньшее время
• Скорость потока необходимо ограничивать 2,8 м/с (возможно, этого недостаточно для биотоплива, которое может образовывать более сильный статический заряд)
• В незакопанных трубах не допускается наличие топлива
• Предохранительные клапаны с механизмом взаимоблокировки должны устанавливаться на сливных линиях во избежание попадания воздуха в систему и его смешивания с парами топлива.
• и т.д.

Токопроводящие трубы (пластиковые трубы с рассеивающим покрытием) требуют меньше мер предосторожности:

• Заземление покрытия
• Регулярная проверка заземления

Токопроводящие трубопроводы KPS требуют меньше работ при монтаже и обслуживании. Скорость потока топлива в токопроводящем трубопроводе не ограничена, независимо от компонентов биотоплива в топливе!

Непроводящая система с правильным соединением и заземлением всех металлических предметов:

Обратите внимание, что в полном соответствии с требованиями безопасности, эта сливная точка также должна оснащаться предохранительными клапанами с механизмом взаимоблокировки на точках подсоединения слива.

Непроводящие системы обычно устанавливаются без соединения и заземления металлических предметов:

В непроводящих системах все металлические объекты в шахтах резервуара и колонок должны быть соединены и заземлены. Соединение и заземление необходимо регулярно проверять, что связано с потерями времени и расходами даже для небольших станций.

4 подхода к защите активов и работников вашего трубопровода

Снижение воздействия переменного тока — это процесс проектирования и применения систем заземления трубопроводов к:

• Предотвращение скачков напряжения при возникновении неисправности
• Снижение плотности переменного тока для защиты от коррозии, вызванной переменным током
• Поддерживайте ступенчатый и контактный потенциалы переменного тока ниже 15 В переменного тока для защиты персонала от поражения электрическим током

Снижение выбросов переменного тока

предотвращает скачки напряжения, защищает трубопроводы от коррозии и защищает рабочих в зонах, где трубопровод проходит параллельно высоковольтным линиям электропередачи.

Трубопроводы, идущие параллельно воздушным высоковольтным системам электропередачи переменного тока, подвержены влиянию переменного тока. Помехи переменного тока имеют несколько потенциально неблагоприятных воздействий на безопасность персонала и целостность трубопровода. Предполагая, что эти условия существуют, есть несколько мер, которые могут быть приняты для уменьшения помех переменного тока, присутствующих в трубопроводе. Эти стратегии смягчения воздействия переменного тока подробно описаны в различных международных стандартах, включая NACE SP0177-2014 «Снижение воздействия переменного тока и молнии на металлические конструкции и системы контроля коррозии».

Существует четыре основных подхода к уменьшению помех переменного тока. Эти стратегии смягчения:

Одной из основных проблем, связанных с системами передачи высокого напряжения переменного тока, параллельными подземным трубопроводам, является риск того, что неисправность в опоре электропередачи может привести к быстрому разряду тока повреждения вблизи трубопровода. Это может привести к возникновению дуги постоянного тока в почве — редко, но очень опасно. Более распространенным является быстрое повышение потенциала земли, которое подвергает покрытие трубопровода воздействию больших градиентов напряжения, что приводит к повреждению покрытия.Защита от короткого замыкания — это система заземления подходящей конструкции, которая устанавливается между основанием опоры и трубопроводом, которая защищает трубопровод и отводит вредные токи от трубопровода, обеспечивая путь к земле с низким сопротивлением. Обычно он имеет форму параллельного экранирующего провода из меди или цинка, подключенного к трубопроводу.

Когда на трубопроводе присутствует высокое напряжение переменного тока, либо во время неисправности, либо в результате индуктивной связи во время нормальных стационарных операций, персонал, находящийся в непосредственной близости и / или касающийся любого надземного или открытого оборудования, находится в опасность поражения электрическим током, ступеньки или прикосновения.Установка мата для контроля градиента, который представляет собой систему скрытых неизолированных проводов, обычно из оцинкованной стали, меди или цинка, соединенных с конструкцией, обеспечивает локальную защиту от прикосновения и скачков напряжения за счет создания эквипотенциальной зоны вокруг вспомогательного оборудования.

Сосредоточенные системы заземления трубопроводов состоят из неглубоких или глубоких заземляющих проводов, которые подключаются к конструкции в стратегических местах для снижения уровня переменного напряжения вдоль трубопровода. Это обеспечивает защиту конструкции в установившемся режиме или в условиях неисправности из-за близлежащей передачи электроэнергии.

Система заземления проводов управления градиентом

работает так же, как система сосредоточенного заземления. В системе этого типа длинные заземляющие провода непрерывного действия устанавливаются горизонтально и параллельно трубопроводу. Они стратегически расположены и имеют такие размеры, чтобы снизить наведенное напряжение переменного тока вдоль трубопровода в установившемся режиме или в условиях неисправности от близлежащей линии электропередачи.

Для снижения высоких уровней наведенного переменного напряжения вдоль трубопровода, провода управления градиентом являются наиболее распространенной формой снижения переменного тока.Также распространены гибридные системы, сочетающие сосредоточенные системы заземления с проводами управления градиентом. Независимо от типа используемой системы заземления трубопровода, все эти подходы к снижению воздействия переменного тока включают установку заземляющего устройства на поврежденную конструкцию, чтобы позволить наведенному переменному току и току короткого замыкания быстро отводиться от трубопровода.

Перед установкой системы ослабления переменного тока обычно используется сложное программное обеспечение для моделирования переменного тока, чтобы оценить влияние токов короткого замыкания и оценить индуцированные токи в установившемся режиме, которые можно ожидать вдоль трубопровода.Эта информация используется для определения количества и местоположения необходимых мер по смягчению воздействий на основе множества факторов, включая удельное сопротивление почвы, физические характеристики трубопровода, рабочие параметры системы передачи HVAC и пространственные расстояния между ними.

На основе тщательной оценки взаимодействия трубопровода и высоковольтной системы передачи переменного тока, включая результаты моделирования, когда они доступны, система смягчения последствий переменного тока разработана опытными инженерами, знакомыми со стратегиями смягчения, описанными выше.Эта спроектированная система смягчения последствий переменного тока будет подробно описывать количество и расположение заземляющих установок, необходимых для конкретного применения. MATCOR MITIGATOR является примером этого типа системы смягчения последствий переменного тока.

Другие особенности спроектированной системы смягчения последствий переменного тока включают:

Специальная засыпка

Заземляющий проводник обычно устанавливают в специальной засыпке. Назначение обратной засыпки может варьироваться в зависимости от выбранного материала проводника и типа используемой засыпки.Преимущества различных типов обратной засыпки для смягчения последствий переменного тока включают:

• Увеличенная площадь поверхности — проводящие засыпки, такие как углерод или проводящий бетон, используются для эффективного увеличения площади поверхности заземляющего проводника, снижая общее сопротивление земли.
• Защита от коррозии / пассивирования — некоторые засыпки предназначены для защиты заземляющего проводника от коррозии или пассивации проводника, которые могут отрицательно сказаться на сроке службы или ухудшить характеристики заземляющего проводника.
• Гигроскопичность — некоторые гигроскопичные засыпки легко притягивают и удерживают воду из окружающей среды, помогая поддерживать низкое равномерное сопротивление вокруг заземляющего проводника.

Твердотельные развязки

Эти устройства почти всегда используются вместе с системами смягчения последствий переменного тока и обычно устанавливаются везде, где система заземления подключена к трубопроводу. Эти устройства предназначены для того, чтобы пропускать переменный ток по трубопроводу в установившемся режиме или в условиях неисправности, блокируя при этом весь постоянный ток.Это эффективно изолирует систему катодной защиты (КЗ) трубопровода от системы смягчения переменного тока, предотвращая отвод заземляющих проводников системы защиты от воздействия переменного тока из трубопровода.

MATCOR предоставляет комплексные решения по смягчению последствий переменного тока, включая проектирование, поставку материалов, установку под ключ и комплексные услуги по тестированию.

У вас есть вопросы или вам нужно расценки на систему или услуги по смягчению последствий переменного тока? Свяжитесь с нами по ссылке ниже.

СВЯЗАТЬСЯ С КОРРОЗИЕЙ

Заземление и соединение газопровода

Судя по ответам на онлайновый «Кодовый вопрос дня (CQD)» NECA, газопровод и его использование для соединения и заземления несомненно вызвали споры и взрывоопасные комментарии.Следующие ниже вопросы и ответы должны прояснить то, что задают многие читатели.

ВОПРОС: Как определить размер перемычки, используемой для соединения металлических газовых трубопроводов?

ОТВЕТ: Раздел 250-2 (c) требует, чтобы соединение проводилось с заземленным проводом системы питания. Я понимаю, что это означает, что размер должен быть выполнен в соответствии с разделом 250-66. Раздел 250-104 (b) требует, чтобы соединение производилось с системой заземляющих электродов, что, как я считаю, также означает в соответствии с разделом 250-66.Существует ряд аргументов относительно использования Раздела 250-104 (c), который требует, чтобы другие внутренние металлические трубопроводы были соединены в соответствии с Таблицей 250-122, исходя из номинальных характеристик цепи, которая может случайно запитать трубопровод. Я считаю, что металлические газовые трубы не включены в Раздел 250-104 (c) по другим причинам. Он может работать как снаружи, так и внутри здания, и его воздействие молнии потребует его размера в соответствии с разделами 250-66. Может быть трудно точно определить, какая цепь (цепи) может привести к возбуждению металлической газовой трубы, проходящей через здание.

ВОПРОС: Когда я подключаю газовый трубопровод к сушилке для белья или к любому другому заземленному газовому прибору с электрическими компонентами, система металлических газовых трубопроводов в здании не заземляется автоматически, а требования Раздела 250-104 (b) довольный?

ОТВЕТ: Многие в это верят, но я не из их числа. Система газовых трубопроводов, несомненно, заземлена с помощью заземляющего провода оборудования, подключенного к газовой установке, но как мы можем сказать, что требования Раздела 250-104 (b) выполнены? Этот раздел явно требует, чтобы металлический газовый трубопровод был «электрически непрерывным и соединен с системой заземляющих электродов».”Неправильно полагаться на прибор для обеспечения непрерывности электрической цепи. Удаление устройства приведет к устранению соединения всей системы газовых трубопроводов. По этой причине подключение с помощью заземляющего провода оборудования к устройству не соответствует требованию подключения металлических газовых трубопроводов «к системе заземляющих электродов».

ВОПРОС: Требует ли Национальный электротехнический кодекс заземления внутренних металлических газовых трубопроводов?

ОТВЕТ: Раздел 250-2 (c) гласит: «Склеивание электропроводящих материалов и другого оборудования.Электропроводящие материалы, такие как металлические водопроводные трубы, металлические газовые трубы и конструкционные стальные элементы, которые могут оказаться под напряжением, должны быть прикреплены, как указано в этой статье, к заземленному проводнику системы питания или, в случае незаземленной электрической системы, к заземленному оборудованию электрической системы таким образом, чтобы установить эффективный путь для тока короткого замыкания (курсив добавлен для выделения) ». Исходя из этой формулировки, ответ будет либо «да», либо «возможно». Трудность заключается в формулировке «которые могут возбудиться.На данный момент это похоже на судебное решение для «Власти, обладающей юрисдикцией». Раздел 250-104 (b) гласит: «Металлический газопровод. Каждая надземная часть системы газопровода перед запорным клапаном оборудования должна быть электрически непрерывной и соединена с системой заземляющих электродов ». Похоже, это убирает из ответа «может быть». Требования этого раздела четко сформулированы в том, что не только внутренние газовые трубопроводы, но также и каждая часть надземной системы газовых трубопроводов должна быть связана с системой заземляющих электродов.Это включает в себя как внешние, так и внутренние металлические газовые трубопроводы. То, что мне кажется противоречием между этими двумя разделами, может быть исправлено в предложении NECA 2002 года об исключении из Раздела 250-2 слов «которые могут стать активными». Это было подано как предложение и принято Группой по разработке кодов № 5. Нам придется подождать и посмотреть, переживет ли это предложение процесс создания кода и станет ли оно частью Кодекса 2002 года.

ВОПРОС: В одном из ответов CQD вы сказали, что система газовых трубопроводов должна быть соединена с заземленным проводом системы электроснабжения.Я считаю, что вы должны были сказать «подключен к заземляющему проводу». Есть разница. Раздел 250-104 (b) Справочника NEC 1999 г. говорит, что он должен быть подключен к системе заземляющих электродов. Что все это на самом деле означает?

ОТВЕТ: Да, я сказал, что металлический газопровод должен быть соединен с заземленным проводом системы подачи. Заземленный провод системы питания — это преднамеренно заземленный провод. Заземленный провод системы питания оканчивается на нейтральной шине в сервисном оборудовании и намеренно заземляется с помощью основной перемычки заземления, которая представляет собой винт с зеленой головкой или перемычку, соединяющую нулевую шину с металлической рамой или корпусом оборудования. .Это не заземляющий провод, как вы предлагаете. Заземляющий проводник используется для подключения нетоковедущих металлических частей оборудования, кабельных каналов и других кожухов к заземленному проводнику системы, заземляющему электроду или к обоим на сервисном оборудовании или в источнике отдельно созданной системы. Раздел 250-104 (b) действительно требует, чтобы металлические газовые трубы были соединены с системой заземляющих электродов. Это можно сделать, подключив нейтраль к шине или любому из электродов в системе заземляющих электродов.Важно понимать, что Раздел 250-52 (а) не разрешает использовать систему металлических подземных газопроводов в качестве заземляющего электрода.

ВОПРОС: Когда я подключаюсь к газовой трубе, заземляю ли я ее? Если да, всегда ли соединение означает заземление?

ОТВЕТ: Я бы предпочел сказать, что вы привязываете к чему-то газовую трубу, чем говорить, что вы привязываете что-то к газовой трубе. В статье 100 соединение определяется как «постоянное соединение металлических частей для образования электропроводящего пути, который будет обеспечивать непрерывность электрического тока и способность безопасно проводить любой ток, который может возникнуть.«Связывание не всегда означает заземление. Металлические части, используемые в бассейне или в бассейне, соединяются вместе, образуя общую соединительную сетку, но нет требования, чтобы общая соединительная сетка была подключена к любому заземленному или заземляющему проводнику. Вывод: природный газ и электричество несовместимы. Утечка газа в сочетании с электрической искрой может быть фатальной, но если мы непреднамеренно активируем металлическую газовую трубу, которая не была заземлена, мы можем ударить электрическим током кого-то, кто коснется этой газовой трубы и заземленной поверхности.Так что выбирайте свой яд, я предпочитаю заземление из металлических газовых труб.

Bonding Water Piping: металлическая система или нет?

В домостроении происходит тихая революция. Традиционные методы строительства одно- и многоквартирных домов, какими мы их знали, навсегда изменились. Металлические стойки теперь часто устанавливаются вместо деревянных и стальных балок вместо деревянных ферм и балок. Телефонная, звуковая, кабельное телевидение и компьютерные системы объединяются в структурированную систему проводки.Медные водопроводные трубы заменяются пластиковыми в стенах, подпольях, чердаках и под бетонными плитами.

ПВХ Schedule 40 заменил медные водопроводные трубы в качестве предпочтительного метода для систем подземных водопроводов для жилищ. Трубы из сшитого полиэтилена (PEX), полибутилена (PB) и трубы из хлорированного поливинилхлорида (ХПВХ) используются для распределения воды внутри жилищ. Также используются комбинации этих материалов, таких как полибутилен / алюминий / полиэтилен (PEX-AL-PEX).

Стыки и стыки в системе пластиковых трубок выполняются с использованием цемента на растворителе с вставными фитингами, которые подходят к трубке или соединяются термическим сплавлением. Переход от неметаллической водопроводной трубы внутри стен к водопроводной арматуре, такой как раковина, унитаз или нагрудник для шланга, осуществляется с помощью медного 90-градусного колена и короткого отрезка медной трубки. Медное колено крепится к неметаллической водопроводной трубе с помощью цемента на основе растворителя, термического плавления или металлических коррозионно-стойких компрессионных фитингов.

Медная трубка затем припаивается к медной удерживающей пластине, которая простирается от одной стойки к другой с единственной целью поддержать медный шлейф и гарантировать, что медная труба не может быть вставлена ​​обратно в стену. Медный патрубок — это точка подключения водяной запорной или запорной арматуры на арматуре. Часто гибкое соединение от углового упора к сантехническому устройству бывает неметаллическим.

Раздел 250.50 Национального электротехнического кодекса (NEC) требует, чтобы металлическая подземная водопроводная труба, находящаяся в прямом контакте с землей на расстоянии не менее 10 футов или более, использовалась в качестве одного из заземляющих электродов для электрического обслуживания здания.Этот металлический водопроводный электрод вместе с любыми другими электродами в здании или сооружении обеспечивает нулевую ссылку на землю (или как можно более близкую к нулю) для электрических сетей.

В какой момент система водяных трубопроводов перестает обеспечивать хорошую контрольную точку электрода? Здесь водопроводная труба не имеет прямого заземления на расстояние 10 футов и более. Система трубопроводов, в которой преобладают неметаллы, вряд ли будет иметь 10 футов металлической трубы, непосредственно контактирующей с землей.

Раздел 250.104 (A) требует, чтобы металлическая водопроводная система, установленная в здании или прикрепленная к нему, была подключена к электросети. Металлическая водопроводная труба может быть присоединена к электрическому шкафу для обслуживания, заземленному проводнику на рабочем месте, к проводнику заземляющего электрода, если он имеет достаточный размер, или к одному или нескольким заземляющим электродам для обслуживания.

Основная цель этого соединения — гарантировать, что металлическая водопроводная труба имеет такое же нулевое напряжение относительно земли, что и рабочий заземленный провод.Второстепенная цель — обеспечить обратный путь к сети для протекания электрического тока, если металлическая водопроводная труба окажется под напряжением.

В какой момент система водяных трубопроводов не считается металлической и, следовательно, не требует крепления? Ответ на этот вопрос не так однозначен, как ответ на заземляющий электрод. Необходимо оценить количество металла в системе и то, могут ли эта металлическая труба и любая металлическая опора для металлических трубопроводов находиться под напряжением.Также важно определить, может ли существовать разность потенциалов между металлическим трубопроводом в водопроводной системе и электрической цепью, расположенной рядом с водопроводной трубой.

Может ли электрическая система подавать питание на металлические трубы в преимущественно неметаллических системах водяных трубопроводов? Если ответ отрицательный или маловероятный, то металлический трубопровод не требуется связывать. Если «да», то металлический водопроводный трубопровод должен быть соединен в соответствии с 250.104 (A).

В качестве альтернативы склеиванию металла в системе трубопроводов в соответствии с Разделом 250.104 (A), AHJ может позволить соединение металлических труб в соответствии с Разделом 250.104 (B) для «других металлических трубопроводных систем». Раздел 250.104 (B) разрешает использовать заземляющий проводник для электрической цепи, который может питать металлический патрубок водопроводной трубы, в качестве средства соединения.

По мере изменения методов строительства хорошее понимание заземления и соединения обеспечит безопасную установку и поможет справиться с этими серыми зонами.

Законно ли заземление газовой трубы?

Предоставлено www.MikeHolt.com.

Эта статья является пятой в серии из 12 статей о различиях между заземлением и заземлением.

Давайте начнем обсуждение, сосредоточив внимание на требованиях к объединению услуг.

Металлические части кабельных каналов и / или кожухов, содержащие рабочие провода, должны быть соединены вместе [разд. 250.92 (А)]. Используйте соединительные перемычки вокруг переходных шайб и кольцевых заглушек для сервисных дорожек качения ( Рис. 1 ). Вы можете использовать стандартные контргайки для механических соединений с дорожками качения, но вы не можете использовать их в качестве скрепляющих средств [разд.250.92 (B)].

Рис. 1. Следуйте этим требованиям, чтобы правильно закрепить оборудование на месте обслуживания.

Обеспечьте сервисное соединение одним из следующих способов [разд. 250.92 (B)]:

(1) Прикрепите металлические части к рабочему нейтральному проводу. Для соединения корпуса рабочего выключателя с нулевым проводом обслуживания требуется основная перемычка [разд. 250.24 (B) и п. 250,28]. В корпусе сервисного разъединителя рабочий нейтральный проводник обеспечивает эффективный путь тока замыкания на землю к источнику питания [гл.250,24 (C)]; следовательно, вам не нужно устанавливать перемычку на стороне питания в ПВХ-кабелепровод, содержащий входные провода для обслуживания [разд. 250.142 (A) (1) и п. 352.60, исключение № 2].

(2) Присоедините металлические дорожки качения к резьбовым муфтам или ступицам с резьбой, указанным в списке.

(3) Соедините металлические дорожки качения с фитингами без резьбы.

(4) Используйте перечисленные устройства, такие как контргайки соединительного типа, втулки, клинья или втулки с соединительными перемычками к рабочему нейтральному проводнику. Перечисленный соединительный клин или проходной изолятор с соединительной перемычкой к рабочему нейтральному проводнику требуется, когда металлическая дорожка качения, содержащая служебные проводники, заканчивается кольцевым выбиванием.

Перемычка на стороне питания того типа провода, который используется для этой цели, должна иметь размер в соответствии с таблицей 250.102 (C) (1), основанный на размере / площади проводников рабочей фазы внутри кабельного канала [разд. 250.102 (C)]. Контргайка соединительного типа, соединительный клин или соединительная втулка с соединительной перемычкой могут использоваться для металлической дорожки качения, которая заканчивается к корпусу без кольцевой выбивки.

Крепежная контргайка отличается от стандартной контргайки тем, что она содержит крепежный винт с острым концом, который входит в металлический корпус для обеспечения надежного соединения.Присоединение одного конца служебного кабельного канала к служебной нейтрали обеспечивает необходимый путь тока короткого замыкания с низким сопротивлением к источнику.

Соединительные системы связи

Для систем связи должно быть предусмотрено оконечное устройство соединения [Art. 805], радио и телеаппаратура [ст. 810], CATV [ст. 820] и подобные системы [разд. 250.94]. Вы соединяете эти разные системы вместе, чтобы минимизировать разницу напряжений между ними.

Оконечное устройство для межсистемного соединения должно отвечать всем следующим требованиям [разд.250.94 (A)]:

(1) Будьте доступными.

(2) Иметь емкость, по крайней мере, для трех проводников межсистемного заземления.

(3) Устанавливается так, чтобы не мешать открытию какого-либо корпуса.

(4) Надежно закрепите и электрически подключите к сервисному разъединителю, корпусу счетчика или проводнику заземляющего электрода (GEC).

(5) Быть надежно закрепленным и электрически подключенным к разъединителю здания или GEC.

(6) Указывается как заземляющее и соединительное оборудование.

Исключение: оконечное устройство межсистемного соединения не требуется, если системы связи вряд ли будут использоваться.

«Межсистемный контактный зажим» — это устройство, которое обеспечивает средства для подключения соединительных проводов систем связи (витой провод, антенны и коаксиальный кабель) к системе заземляющих электродов здания [ст. 100] ( Рис. 2 ).

Рис. 2. Оконечное устройство для межсистемного соединения должно соответствовать всем требованиям гл.250,94 (А).

Склеивание металлических частей

Металлические части, предназначенные для использования в качестве заземляющих проводов оборудования (EGC), должны быть соединены вместе, чтобы они могли безопасно проводить ток короткого замыкания, который может быть на них наложен [разд. 110.10, п. 250.4 (A) (5), п. 250.96 (A) и Таблица 250.122 Примечание].

Непроводящие покрытия (например, краска) необходимо удалить, чтобы обеспечить эффективный путь тока замыкания на землю, или концевые фитинги должны быть спроектированы так, чтобы их удаление не требовалось [разд.250,12].

Соединение цепей 277 В и 480 В

Металлические кабельные каналы или кабели, содержащие цепи 277 В или 480 В, оканчивающиеся кольцевыми заглушками, должны быть прикреплены к металлическому корпусу с помощью перемычки размером в сек. 250.122 [Разд. 250.102 (D)].

Там, где не встречаются выбивки увеличенного размера, концентрические или эксцентричные, или если коробка или корпус с концентрическими или эксцентричными отверстиями указаны в списке для обеспечения надежного соединения, соединительная перемычка не требуется.Но вы должны использовать один из методов, перечисленных в Исключении из Разд. 250,97. Например, используйте две контргайки на жестком металлическом трубопроводе или промежуточном металлическом трубопроводе — один внутри и один снаружи ящиков и шкафов.

Перемычки для подключения оборудования должны закрываться любым из восьми способов, перечисленных в разд. 250,8 [п. 250.102 (B)]. К ним относятся перечисленные соединители давления, клеммные колодки и экзотермическая сварка.

Размер перемычки на стороне питания

Размер перемычки на стороне питания должен соответствовать Таблице 250.102 (C) (1), в зависимости от размера / площади фазового проводника в кабельной канавке или кабеле [разд. 250.102 (C) (1)].

Если проводники питания фазы соединены параллельно в двух или более кабельных каналах или кабелях, установите размер перемычки заземления на стороне питания для каждого из них в соответствии с Таблицей 250.102 (C) (1), исходя из размера / площади фазных проводов в каждой кабельной канавке или кабель [Сек. 250.102 (C) (2)].

Размер одной перемычки на стороне питания, устанавливаемой для соединения двух или более дорожек качения или кабелей, должен соответствовать Таблице 250.102 (C) (1), примечание 3, на основе эквивалентной площади фазных проводов на стороне питания [разд. 250.102 (C) (2)].

Давайте рассмотрим пример, чтобы прояснить эти требования.

Вопрос : Какой размер перемычки на стороне питания требуется для трех металлических кабельных каналов, каждая из которых содержит служебные проводники 400 тыс. Км2?

Ответ : согласно п. 250.102 (C) (2) и Таблица 250.102 (C) (1), вам понадобится соединительная перемычка 1/0 AWG на стороне питания для каждой дорожки качения.Для нескольких кабельных каналов допускается использование одной перемычки на стороне питания в зависимости от эквивалентной площади фазных проводов на стороне питания.

Размер соединительной перемычки на стороне нагрузки

Размер соединительной перемычки на стороне нагрузки устройств максимального тока фидера и ответвительной цепи в сек. 250.122 [Разд. 250.102 (D)].

Давайте рассмотрим еще один пример, который поможет прояснить эти требования.

Вопрос : Перемычка заземления оборудования какого размера требуется для каждого металлического кабельного канала, где проводники цепи защищены устройством защиты от перегрузки по току (OCPD) на 1200 А?

Ответ : Если вы используете одинарную перемычку для соединения двух или более металлических дорожек качения, измеряйте ее размер в секунду.250.122, исходя из рейтинга самой большой цепи OCPD. В этом случае быстрая проверка таблицы 250.122 показывает нам, что требуется соединительная перемычка оборудования 3/0 AWG ( Рис. 3 ).

Рис. 3. Подбирайте перемычку для подключения оборудования в соответствии с номиналом самого мощного устройства максимального тока цепи.

Соединение систем трубопроводов и обнаженного конструкционного металла

Электрически непрерывные металлические водопроводные трубы должны быть соединены с одним из следующих [разд. 250.104 (A) (1)]:

(1) Корпус сервисного разъединителя

(2) Рабочий нулевой провод

(3) GEC, если достаточное сечение

(4) Один из заземляющих электродов заземления электродная система, если GEC или соединительная перемычка к электроду имеют достаточный размер

Соединительная перемычка системы металлических трубопроводов должна быть медной, если она находится в пределах 18 дюймов от поверхности земли [разд. 250.64 (A)] и надлежащим образом защищены в случае физического повреждения [разд. 250,64 (В)].

Дорожка качения из черного металла, содержащая GEC, должна быть электрически непрерывной путем соединения каждого конца дорожки качения с GEC [разд.250.64 (E)]. Точки крепления должны быть доступны.

Размер соединительных перемычек металлической системы водяных трубопроводов указан в Таблице 250.102 (C) (1) в зависимости от размера / площади проводников рабочей фазы. Они не должны быть крупнее меди 3/0, алюминия или алюминия, плакированного медью, или 250 тыс. Куб. См, за исключением случаев, предусмотренных в разд. 250.104 (А) (2) и (А) (3).

Склеивание не требуется для изолированных участков металлического водяного трубопровода, подключенного к неметаллической системе водяного трубопровода. Фактически, эти изолированные участки металлических трубопроводов не следует соединять, поскольку они могут стать причиной поражения электрическим током при определенных условиях.

Когда электрически непрерывная металлическая водопроводная система в отдельном помещении металлически изолирована от других людей в здании, металлическая водопроводная система для этого человека может быть подключена к клемме заземления оборудования распределительного устройства, распределительного щита или щита. Выберите размер перемычки в зависимости от номинального значения OCPD цепи в секунду. 250.102 (D) [Разд. 250.104 (А) (2)].

Металлическая водопроводная система здания, снабженная фидером, должна быть подключена к одному из следующих компонентов:

(1) Клемма заземления оборудования в корпусе отключения здания.

(2) Заземляющий провод фидерного оборудования.

(3) Один из заземляющих электродов системы заземляющих электродов, если заземляющий электрод или соединительная перемычка к электроду имеют достаточный размер.

Размер перемычки соединения в сек. 250.102 (D), но он не обязательно должен быть больше, чем самый большой провод фазы фидера или ответвительной цепи, питающей здание.

Другие системы металлических трубопроводов в здании или прикрепленные к нему должны быть соединены [разд.250.104 (B)]. Трубопровод считается соединенным, если он подсоединен к прибору, который подключен к заземляющему проводу оборудования цепи.

Информационное примечание 1: Склеивание всех металлических трубопроводов и металлических воздуховодов обеспечит дополнительную безопасность.

Информационное примечание 2: Дополнительную информацию можно найти в NFPA 54, , Национальный кодекс топливного газа и NFPA 780, Стандарт для установки систем молниезащиты .

Открытый конструкционный металл, который соединен между собой в металлический каркас здания, должен быть прикреплен к одному из следующих [разд.250.104 (C)]:

(1) Корпус отключения для обслуживания.

(2) Нейтраль в сервисном разъединителе.

(3) Корпус разъединителя здания для питаемых от фидера.

(4) GEC достаточного размера.

(5) Один из заземляющих электродов системы заземляющих электродов, если GEC или соединительная перемычка к электроду имеют достаточный размер.

Комментарий автора : Это требование не распространяется на металлические элементы каркаса (например, металлические стойки) или металлическую обшивку здания.

Металлические водопроводные системы и конструкционные металлические конструкции, соединенные между собой для образования каркаса здания, должны быть соединены с вторичной обмоткой трансформатора за сек. 250.104 (D) (1) — (D) (3). Например, открытый конструкционный металл, используемый таким образом в области, обслуживаемой трансформатором, должен быть соединен с нейтральным проводником вторичной обмотки, где GEC подключается к трансформатору [разд. 250.104 (D) (2)].

Исключение № 1: Подключение к трансформатору не требуется, если металлический каркас служит заземляющим электродом [разд.250,52 (A) (2)] для трансформатора.

Не виноват

Учитывая все подробности, при подключении по току короткого замыкания вероятно упущение или недосмотр. Это могло привести к трагическим последствиям.

Попробуйте этот метод проверки. На монтажном чертеже отметьте все точки, в которых перемычка должна обеспечивать обратный путь повреждения к источнику. Затем пройдите по установке с этим рисунком и отметьте то, что отсутствует.

Эти материалы предоставлены нам компанией Mike Holt Enterprises из Лисберга, Флорида.Чтобы просмотреть учебные материалы по Кодексу, предлагаемые этой компанией, посетите сайт www.mikeholt.com/code.

Хватит красть нашу катодную защиту!

Эта статья была впервые опубликована в октябрьском выпуске журнала World Pipelines за октябрь 2019 г.

При защите трубопроводов с помощью катодной защиты (КЗ) одна из часто возникающих проблем заключается в том, что КЗ замыкается на сеть электрического заземления или поглощается другой непредусмотренной соседней структурой.Это может привести к тому, что технический специалист будет испытывать трудности с поддержанием намеченного трубопровода в соответствии с PHMSA 192.463, Приложение D, касающимся внешнего контроля коррозии и уровней катодной защиты. Обычно первоначальная попытка решения заключается в увеличении токового выхода выпрямителя.

Проблема

Недавно оператор трубопровода представил компании Dairyland Electrical Industries пример такого сценария. У оператора была электрическая подстанция, расположенная между станцией трубопровода и системой заземления катодной защиты наложенным током (ICCP), защищающей ее.Это включало общий забор между двумя объектами. (См. Рисунок 1)

ICCP предназначался для защиты не только станции, но и трубопровода с севера и юга от станции. В попытке привести станцию ​​и трубопровод в соответствие, оператор установил на выходе выпрямителя 55 ампер. Показания показали, что на станцию ​​было подано 33 ампера, из которых 28 ампер защищали сеть заземления электроподстанции. Это показание было снято на заземляющем соединении на заборе, который отделял два объекта друг от друга, как показано на Рисунке 2.Это значение будет приближаться к нулю при выключении выпрямителя, что доказывает, что оно не исходит из какого-то другого источника. Показания для трубопровода с северной стороны составили 8 ампер, а с южной стороны — 14 ампер. Оставшийся ток защищал заземление станции и некоторые трубопроводы.

Из-за значительного количества тока ICCP, защищающего сеть заземления коммунальных предприятий, оба трубопровода к северу и югу от станции не имели адекватного CP, а южный трубопровод выходил из строя на небольшом расстоянии только с -0.Показание 609 вольт на эталонной ячейке — значительно ниже отраслевого критерия -0,850 вольт. Оператор должен был принять решение, чтобы улучшить показания катодной защиты на трубопроводе, чтобы привести его в соответствие с правилами PHMSA.

Однако что происходит, когда включение выпрямителя просто не приводит к желаемому результату для обеспечения соответствия требованиям?

Рассмотренные решения

Первым рассматриваемым вариантом была установка дополнительной земляной грядки.Это было бы дорогостоящим и не решило бы проблему короткого замыкания существующего заземляющего слоя и защиты электрической сети заземления. Более того, в зависимости от соединений, оператор может столкнуться с той же проблемой, что и существующее заземление, и значительная часть силы тока будет перемещена на сеть заземления электрической подстанции.

Более желательным вариантом является отделение объекта от неисправной подстанции. Это изолирует постоянный ток к предполагаемому трубопроводу, сохраняя при этом непрерывность переменного тока для целей безопасного заземления.Развязка позволила оператору трубопровода устранить негативное влияние, которое подстанция оказывала на их систему CP, сохранив при этом эффективный путь заземления и электрическую изоляцию от других подземных металлических конструкций — требование соответствия CFR 192.467 (PHMSA).

При выборе развязки определение места (мест) для установки развязки имеет решающее значение для достижения достаточной развязки по постоянному току, чтобы обеспечить соответствие всем конструкциям, для защиты которых была разработана система ICCP.

Выбор разъединителя

Критически важный для правильного выбора продукта, один из первых вопросов, который следует задать при разъединении сложного объекта, заключается в том, существует ли возможность наведения переменного тока в систему?

В данном случае да. В связи с тем, что структура, которая поглощает ток CP, представляет собой сеть заземления электрической подстанции, питаемую соседними высоковольтными линиями электропередач, существует возможность наведения переменного тока в трубопроводе.

Dairyland производит два прочных и надежных устройства, которые обычно используются для этого приложения; твердотельный разъединитель (SSD) и замену поляризационной ячейки (PCR).Это твердотельные устройства, которые не требуют обслуживания, имеют неограниченный срок службы и предназначены для обработки нескольких событий тока короткого замыкания и даже ударов молнии. Из-за возможного тока короткого замыкания, поступающего от электрической подстанции, оператору необходимо было выбрать PCR, так как он имеет более высокую пропускную способность по току замыкания, чем SSD.

Дополнительная проблема, связанная с применением излишне большого количества тока CP, заключается в увеличении вероятности помех другим структурам.Зарубежные трубопроводы, например, могут быть смещены в более положительный потенциал из-за избыточного токового взаимодействия от рассматриваемой системы КП. Желательна возможность уменьшить этот выходной ток при одновременном достижении критериев катодной защиты.

Рекомендации по установке

Существует несколько областей, в которых можно установить развязку, чтобы изолировать постоянный ток в этом приложении от системы электрического заземления объекта:

• Развязка электросети на трансформаторе
• Электрощит станции между нулевой шиной и заземляющей шиной
• Заземляющий провод клапана с моторным приводом (MOV) — по одному разъединителю на каждые
• Сеть заземления подстанции, привязанная к сети заземления электроподстанции — по одному разъединителю на каждую точку подключения

Для достижения наилучшего возможного результата оператор трубопровода изучал каждую установку, чтобы определить наилучший долгосрочный результат.

Развязка электросети на трансформаторе

Например, отключив сетевой трансформатор, ток CP будет изолирован от попадания на подстанцию. Однако все внутри рабочего места оператора получит катодную защиту. Разъединитель будет установлен коммунальной компанией и не будет принадлежать оператору. При такой установке все внутри рабочего места оператора получило бы катодную защиту, включая трубопроводы, заземляющие сети, трубопроводы, здания, маты для регулирования уклона и т. Д.

Развязка на электрической панели

При установке на электрическую панель оператора произойдет аналогичный результат. Все внутри станции будет защищено системой ICCP. Однако в этом сценарии нет участия коммунальных служб, и оператор может попросить электрика установить развязку. При такой установке все внутри станции получит катодную защиту, включая трубопроводы, заземляющие сети, трубопроводы, здания, маты для регулирования уклона и т. Д.

Развязка на MOV

Клапан с приводом от электродвигателя, работающий от переменного тока, имеет заземляющий провод, соединяющий трубопровод с катодной защитой с сеткой заземления оператора. Последовательное размещение сертифицированного разъединителя Dairyland в заземляющем проводе блокирует ток CP, но отвечает всем нормам электробезопасности по заземлению. Для этого сценария потребуется по одному разъединителю для каждого MOV на станции. Затем необходимо уменьшить возможные обходы развязки. К ним относятся металлический кабелепровод, коммуникационные кабели и измерительные трубки в качестве возможных источников, которые могут обойти развязку.Соединение между сетью заземления оператора и электрической подстанцией потребует дополнительной развязки, установленной последовательно на этом соединении для дальнейшей оптимизации производительности CP. Выполняя эту установку, единственными конструкциями, которые получают ток CP, должны быть только предполагаемые конструкции. Система заземления станции и сеть заземления электрической подстанции больше не будут получать ток CP.

Развязка заземляющей сети

Установка развязки между сеткой заземления оператора и сеткой заземления электрической подстанции потребует последовательной установки развязки в каждом соединении.Это затронет только это соединение и может потребовать дополнительной развязки MOV или других связей, которые могут быть потенциальными обходными путями.

В каждой из этих ситуаций все еще существовала бы проблема с подключением к сети заземления, которая расположена у забора. Даже если эти решения предотвратили бы протекание тока CP в сеть заземления и, как правило, были бы хорошим решением для этого сценария, это не решило бы проблему прямого подключения к забору.Это соединение обошло бы предыдущие варианты и предотвратило бы любую попытку изолировать постоянный ток.

В этом случае оператор установил развязку последовательно в оголенные медные провода, которые соединяли электрические заземляющие сети двух объектов, расположенных у ограждения, которое их разделяло. В этом месте можно установить развязку Dairyland, поскольку устройство внесено в список UL как эффективный путь замыкания на землю, как определено в NEC 250.4 (A) (5). При такой установке соединение между двумя сетками заземления объектов по-прежнему является непрерывным переменным током, обеспечивая необходимое безопасное заземление для защиты персонала и оборудования, однако постоянный ток изолирован в этой точке соединения.

Результаты

Результатом установки развязки в этом месте стало то, что ток CP был эффективно заблокирован от протекания в сеть заземления электрической подстанции. Ток КП оставался на рабочем месте оператора и трубопроводе, как это было изначально предназначено и для чего было предназначено.

Как видно из показаний в таблице 1, произошло значительное изменение показаний потенциала CP и распределения тока до и после установки разъединителя Dairyland.После установки развязки на участке трубопровода, расположенном в полосе отвода к югу от станции, электроотрицательное значение улучшилось с -0,609 вольт до -1,412 вольт, что вернуло его в соответствие. Все остальные контрольные точки стали лучше, а это означает, что оператор теперь может выключить выпрямитель, чтобы компенсировать эти улучшенные значения и эффективность, достигнутые за счет установки развязывающего устройства Dairyland. Ток КП был перенесен в намеченную конструкцию — трубопровод — по сравнению с сетью электрического заземления.Уменьшая выход выпрямителя, ежемесячные затраты на его эксплуатацию будут снижены, одновременно увеличивая срок службы самого грунтового основания.

Что касается небольшого количества силы тока, которая все еще подавалась на электрическую подстанцию, то было обнаружено, что она не проходит через развязку, а идет в обход устройства и течет в сеть заземления электрической подстанции по другому пути. Оператор не считал, что это значительный объем тока, требующий дальнейшего расследования, в настоящее время и был доволен результатами, которые были достигнуты в настоящее время.

Самый большой вывод из этого случая заключается в том, что оператор может отменить планы по установке системы ICCP для глубоких скважин — что было запланированным планом Б, если устройство развязки не решит проблему. В результате компания сэкономила 80 000 долларов США на установке второго грунтового основания, наряду с дополнительными ежегодными расходами, связанными с мониторингом и обслуживанием основания. Даже несмотря на то, что установка второго заземляющего слоя привела бы показания CP к приемлемому уровню, это не устранило бы проблему потери оператором тока CP на соседнюю конструкцию.Это решение было бы таким же, как иметь дом с разбитым окном в середине зимы, что потребовало бы включения печи, чтобы компенсировать этот источник утечки. В этом случае вы бы решили починить окно, чтобы тепло не уходило, или не починили бы окно и не поставили бы второй обогреватель в этой комнате, чтобы снова повысить температуру? Если выразиться в этих терминах, это значительно упрощает понимание важности решения проблемы утечки тока CP из-за непреднамеренной конструкции.

Заключение

Если оператор испытывает аналогичные проблемы с протеканием тока CP на непредусмотренные конструкции, установка дополнительных CP не является оптимальным решением. Вместо этого эти структуры должны быть разъединены связями, которые их соединяют. Это позволит поддерживать конвейер в соответствии с PHMSA 192.467 и увеличивает возможность достижения критериев, требуемых в PHMSA 192.463. Путем включения разъединения непреднамеренных конструкций в существующую программу предотвращения коррозии можно достичь улучшенной системы CP, снижения затрат на техническое обслуживание и продления срока службы как предполагаемой конструкции, так и самой системы CP.

Что такое твердотельные развязки и как они используются?

Твердотельные развязки широко используются в энергетике. Но многие люди не понимают, что они собой представляют, как они функционируют и как их можно использовать. Эта статья вооружит вас базовым пониманием их — простыми словами.

Развязка одновременно выполняет две электрические функции: изоляцию постоянного тока и заземление переменного тока. Это похоже на загадку: как что-то может быть одновременно электрически изолировано и надежно заземлено? Самый простой способ понять, как работает развязывающее устройство, — это на примере его наиболее распространенного использования: скрытого конвейера.

Может быть полезно думать о развязывающем устройстве как о фильтре, который обрабатывает четыре различных сценария:

Катодная защита: Системы катодной защиты (CP) часто необходимы для предотвращения гальванической коррозии трубопровода или другой металлической конструкции. Система CP обеспечивает защиту от коррозии, подавая на конструкцию низковольтное отрицательное смещение постоянного тока. Однако необходимые системы защитного заземления, подключенные к конструкции, замыкают этот ток CP на землю и могут снизить эффективность системы CP.В нормальных условиях развязка функционирует, чтобы изолировать или блокировать прохождение постоянного тока (катодная защита) к другому оборудованию или заземляющему материалу, тем самым устраняя любое негативное влияние на вашу систему CP, вызванное соседним оборудованием или заземляющими материалами. Тем не менее, развязка также обеспечивает надежную защиту заземления от сбоев переменного тока и молнии.

Защита от короткого замыкания переменного тока: Ток короткого замыкания переменного тока, возникающий в результате отказа расположенного поблизости оборудования, представляет собой угрозу безопасности. Этот переменный ток может передаваться по трубопроводу, подвергая опасности находящихся поблизости рабочих или вызывая повреждение вашего трубопровода.Когда происходит короткое замыкание переменного тока, развязка мгновенно проводит ток замыкания на землю, отводя переменный ток от трубопровода и обеспечивая мгновенную защиту.

Молниезащита: Когда происходит удар молнии, он может представлять опасность для персонала и представлять опасность для трубопровода. Разъединитель ведет себя так же, как и во время короткого замыкания переменного тока. Он безопасно направляет высоковольтный постоянный ток молнии на землю, защищая находящихся поблизости рабочих. Как только это событие закончится, разъединитель автоматически переключается обратно на свою роль изоляции постоянного тока / катодной защиты.

Снижение наведенного переменного тока: Многие трубопроводы проложены вдоль полосы отвода, разделяемой с высоковольтными линиями электропередач, которые наводят в трубопроводе переменный ток. Это не только угроза безопасности рабочих, но также может вызвать проблемы с коррозией. Разъединители, такие как PCR или SSD, предназначены для непрерывного проведения наведенного переменного тока на землю, снижая этот риск и одновременно изолируя вашу систему CP.

Визуализация работы развязок

На приведенной выше диаграмме на примере приложения по смягчению последствий переменного тока показано, как работает развязывающее устройство.

В приложениях по смягчению последствий переменного тока цинковый или медный провод для смягчения последствий прокладывается рядом с подземным трубопроводом и электрически подключается к нему. Назначение провода смягчения — безопасный отвод наведенного переменного тока на землю. Но это создает проблему для катодной защиты: поскольку смягчающий провод электрически подключен к трубопроводу, система катодной защиты теперь должна защищать как трубопровод, так и провод, что требует значительно большего тока CP и может привести к неадекватной катодной защите трубопровода. .

Установка развязок между трубопроводом и проводом для смягчения последствий, как показано, изолирует их во время нормальной работы для обеспечения надлежащей катодной защиты, одновременно обеспечивая безопасное заземление и ослабление наведенного переменного тока.

Другие электрические приложения

Помимо подземных трубопроводов, разъединители используются для обеспечения аналогичной защиты во многих других приложениях, в том числе:

Чтобы узнать больше об этих приложениях, нажмите на ссылки выше.Для более подробного ознакомления с разделителями, пожалуйста, просмотрите нашу серию видео по Decoupler 101.

Вопросы?

Свяжитесь с Dairyland, используя нашу форму для связи или по телефону (608) 877-9900, с любыми вопросами о твердотельных развязках, катодной защите или защите от перенапряжения.

Нужно ли заземлять черную газовую трубу?

Предыстория:

Мой друг с HVAC, мой отец и я установили новые газовые трубы в моем доме после того, как 40-летняя труба начала протекать.Достаточно сказать, что старая труба не подлежала ремонту, каждое повторное затягивание трубы приводило к тому, что следующее колено терялось до точки, я вырывал гипсокартон, воздуховоды и, возможно, балки, чтобы получить к нему доступ. Итак, мы запустили новую трубу.

Мы получили разрешение, округ провёл проверку. Он прошел, и мы вызвали Xcel (электричество и газ), заменили счетчик, который также был старым и протекал, и включили газ.

Установка прошла проверку с большим, чем необходимо, заземляющим проводом, идущим от черной трубы возле счетчика к заземляющему столбу на глубине 5 футов под землей.Xcel выходит сегодня, чтобы заменить счетчик и подключить газ, и говорит, что моего заземляющего провода там не может быть, что он испортит счетчик и ржавеет трубу, в которой провод крепится к трубе, и что небольшой ток проходит от моих приборов к метр. Снаружи от счетчика до того места, где труба входит в дом, находится около 9 футов трубы. Я спросил, что, если молния ударит в трубу, и парень из Xcel скажет: «Молния сначала ударит в другую часть дома». Итак, я звоню своему HVAC, спрашиваю его мнение, я разговариваю с бывшим старшим водопроводчиком в Home Depot и окружным пожарным маршалом, и все они согласны с тем, что это должно быть заземлено.Как ни странно, Fire Marshall комментирует: «Даже если молния ударит в трубу, ничего не произойдет».

Помните, это установка из черной железной трубы, а не CGGT. Это черная железная труба от счетчика до помещения с водонагревателем и печью. От черной трубы желтая гибкая труба идет к водонагревателю, а гибкая труба из нержавеющей стали идет к печи.

Так что сантехники и округ говорят что-то иное, чем Xcel. Следует ли заземлить трубу? Достаточно ли склеивания в печи?

Можно положить тонкий слой чего-нибудь между зажимом и черной трубкой? Пена, тонкий пластик, вощеная бумага? Пожарный Маршалл предложил грязь?!?

.