Заземление технологических трубопроводов: правила, особенности, материалы

Подземные и надземные трубопроводы подвержены воздействию электрических зарядов. В первом случае это статическое электричество, которое накапливается в грунте, во втором – разряды молний и др. Очень важно избежать воздействия электричества, как на сам трубопровод, так и на среду, транспортируемую внутри него. Для этих целей выполняется заземление трубопроводов. Данная операция защищает металлические конструкции магистрали от воздействия электрического тока и продлевает срок их службы.

Правила заземления трубопроводов

Согласно требованиям ГОСТ, заземление трубопроводов необходимо проводить в обязательном порядке, независимо от того, из какого материала изготовлены трубы и какое вещество по ним транспортируется. Данное мероприятие повышает уровень безопасности при эксплуатации подобных конструкций. В первую очередь заземление трубопровода выполняется для защиты труб и среды, которая перекачивается по ним. Если же не выполнить данную операцию, то оборудование не будет допущено к эксплуатации. Данное требование указано в «Правилах устройства электроустановок» (ПУЭ).

Чтобы выполнить заземление трубомагистрали, потребуется присоединить металлическую полоску, которая проводит ток, к заземлённому металлическому предмету – токоприёмнику. Обычно в роли токоприёмника выступает массивная пластина, которая впоследствии рассеивает электрический заряд.

Заземление необходимо делать каждые 20 метров трубомагистрали. Площадь сечения проводника подбирается, исходя из определённого типа трубопровода и грунта. Также при расчёте заземления необходимо учитывать влияние ряда элементов:

• материала изоляции;
• мест пересечения с линиями электропередач;
• питающей линии.

Если магистраль изготовлена из бумажно-металлической трубы, то металл соединяется между собой и с электроприёмником.

Особенности и требования по проведению монтажных работ по заземлению

На данный момент существует несколько типов систем заземления. Все они имеют свои особенности, преимущества и недостатки. Их выбор в первую очередь зависит от типа и условий эксплуатации трубопровода. Магистрали, которые располагаются в помещениях, подключаются к заземлителю самих сооружений и к установленным контурам. Точно также заземляются трубостойки (металлические опоры из труб), которые выступают в роли поддерживающих устройств в тепломагистралях.

При заземлении технологических магистралей монтируются искусственные контуры. Проводник тока крепится металлическими кожухами, оснащёнными болтовым соединением. Чтобы крепление было максимально надёжным, поверхность металла в местах контакта необходимо зачистить, удалив ржавчину, грязь, масляные и иные пятна. Это улучшает фиксацию элементов, а также самым увеличивает срок службы конструкции.

Согласно требованиям заземления трубопровода, сечение проводника должно отвечать следующим требованиям:

• для проводников из меди, которые не имеют механической защиты – от 4 квадратных миллиметров;
• для проводников, оснащённых механической защитой – от 2,5 квадратных миллиметров;
• площадь сечения алюминиевых проводников должна составлять как минимум 16 квадратных миллиметров.

 Сопротивление контура также должно отвечать определённым требованиям:

• Для однофазной электросети: 5-10-20 Ом, если линейное напряжение составляет 380-220-127 В соответственно.
• Для трёхфазной электросети: 5-10-20 Ом, если линейное напряжение составляет 660-380-220 В соответственно.

При выполнении заземления необходимо использовать перемычки из гибкой медной проволоки. Медь обеспечивает непрерывную металлическую связь и тем самым обеспечивает эффективный отвод электрического тока в любой момент времени. Если проволока будет негибкой, то существует высокая вероятность, что она деформируется или повредится в процессе монтажа и эксплуатации.

Для изготовления медных перемычек используется проволока марок ПуГВ либо ПВ3. С обеих сторон проволока опрессовывается и на неё монтируются наконечники, которые крепятся к магистрали при помощи болтового соединения.

Чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию металлических конструкций, монтируемых на крышах зданий, они и трубостойки соединяются с молниеотводом при помощи болтового соединения или просто привариваются к конструкции.

Заземление взрыво- и пожароопасных участков трубопроводов

Трубопроводы бывают различных видов, конструкций и имеют различное предназначение. Все эти факторы и определяют требования к их эксплуатации и защиты. Если в трубопроводе транспортируются пожароопасные или взрывоопасные вещества, то к таким конструкциям предъявляются дополнительные требования к безопасности. В данном случае основными заземлителями выступают искусственные контуры, а естественные заземлители выступают лишь в роли дополнительных устройств.

Изоляция и её влияние на заземление

Наличие изоляции может в значительной мере влиять на особенности эксплуатации трубопровода и характеристики заземления. Был проведен ряд исследований, во время которых получены следующие данные: битумная изоляция может влиять на уровень заземления, но в то же время данный показатель напрямую зависит от разницы потенциалов в грунте и трубопроводе. Если разница составляет 200-500 Вольт, то в дефектных местах возникает тлеющий разряд, который негативно влияет на сопротивление заземления. Иными словами, уменьшает его. Если же разница составляет более 1000 Вольт, то может возникать дуговой заряд, который очень сильно снижает сопротивление заземления.

Ремонт заземлителей

Работы, связанные с системами заземления, бывают нескольких видов:

• Визуальный осмотр конструкций, расположенных над землёй. Позволяет определить видимые повреждения конструкций, например, нарушение целостности, коррозию и т.д.
• Осмотр частей, расположенных в почве (проводится со вскрытием грунта).
• Контрольные измерения. Позволяют понять, насколько текущие характеристики отличаются от рекомендованных.
• Ремонт. Проводится при нарушении работоспособности системы.

Срок проведения работ и их объём прописан в «ПТЭЭП». Согласно требованиям, указанным в данном документе, визуальный осмотр необходимо проводить каждые полгода, со вскрытием грунта – 1 раз в год. Контрольные измерения также необходимо проводить как минимум 1 раз в год. Также они проводятся после реконструкции системы заземления.

Во время ремонта выполняются следующие операции:

1. Предварительная диагностика.
2. Проварка сварных швов и соединений.
3. Протяжка болтов.
4. Замена элементов, покрытых ржавчиной или имеющих механические повреждения.

Замене подлежат элементы и конструкции, у которых повреждены как минимум 50% полезной площади сечения. Во время диагностики контур отсоединяется, после чего специалист проводит полную проверку всех элементов электроцепи.

Заключение

Заземление трубопровода – это обязательная операция, которая защищает трубы и транспортируемую среду от разрядов тока. Она не только повышает безопасность эксплуатации магистрали, но и увеличивает срок его службы, а также исключает повреждение перекачиваемых веществ. Заземление защищает трубопровод от статического электричества, молнии и прочих электрических разрядов.

Как правило, такая система работает достаточно долго. Особенно это касается тех систем, которые расположены внутри зданий и помещений. Но даже они нуждаются в периодической диагностике и ремонте. Если же не заменять повреждённые элементы на новые, то такая система не будет работать со 100-ной эффективностью. Следите, чтобы все части плотно примыкали друг к другу, не имели ржавчины и других изъянов.