Расчет зоны молниезащиты одиночного стержневого молниеотвода (СО 153-34.21.122-2003)

Страница содержит калькулятор подбора высоты одиночного стержневого молниеотвода согласно методике СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций».

Исходные данные.

ОБЩИЕ ДАННЫЕ
Введите планируемую высоту молниеотвода (высота верхней части молниеотвода от уровня земли)
Введите высоту зоны защиты на которой требуется рассчитать радиус зоны защиты (по горизонтали)
Введите надежность защиты объекта от прямых ударов молнии
Скачать полный вариант расчета:
В разработке!
Поделится ссылкой на полный вариант расчета:

Расчет одиночного стержневого молниеотвода.

Расчет одиночного стержневого молниеотвода
Расчет высоты защитного конуса молниеотвода
Формула расчета :
Скачать результат расчета :
Поделится ссылкой на расчет :
Расчет радиуса защитного конуса молниеотвода
Формула расчета :
Скачать результат расчета :
Поделится ссылкой на расчет :
Расчет радиуса горизонтального сечения зоны защиты на заданной высоте зоны защиты
Формула расчета :
Скачать результат расчета :
Поделится ссылкой на расчет :

Справочные данные.

Страницы: 1
Количество строк: 5,10,20
Скачать таблицу:
Поделится ссылкой на таблицу:

Общие данные.

Калькулятор составлен на основании раздела 3.3.2.1 «Зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода» СО 153-34.21.122-2003 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций«.

Стандартной зоной защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h является круговой конус высотой h0 < h, вершина которого совпадает с вертикальной осью молниеотвода (рис. 3.1, см. ниже). 

 

Габариты зоны определяются двумя параметрами: высотой конуса h0и радиусом конуса на уровне земли r0. Приведенные ниже расчетные формулы (табл. 3.4) пригодны для молниеотводов высотой до 150 м. При более высоких молниеотводах следует пользоваться специальной методикой расчета.

 

 

Для зоны защиты требуемой надежности (рис. 3.1) радиус горизонтального сечения rx на высоте hх определяется по формуле:

rx=r0*(h0-hx)/ho.

Объект  защиты от молнии должен полностью попадать в область  конуса защитной области (высотой hи радиусом основания r0) молниеотвода.

Размеры объекта защиты от прямых ударов молнии (ПУМ)

При определении области которую необходимо защитить от ударов молнии необходимо учитывать:

    • геометрические размеры объекта (здания, технологической установки, сооружений и т.д.) с учетом выступающих элементов (дефлектора, сбросные и продувочные трубопроводы и т.д.);
    • наличие/отсутствие взрывоопасных зон согласно «Правил устройств электроустановок» (ПУЭ).

Согласно ПУЭ для наружных взрывоопасных установок взрывоопасная зона класса В-Iг считается в пределах до:

    • 0,5 м по горизонтали и вертикали от проемов за наружными ограждающими конструкциями помещений со взрывоопасными зонами классов В-I, В-Iа, В-II;
    • 3 м по горизонтали и вертикали от закрытого технологического аппарата, содержащего горючие газы или ЛВЖ; от вытяжного вентилятора, установленного снаружи (на улице) и обслуживающего помещения со взрывоопасными зонами любого класса;
    • 5 м по горизонтали и вертикали от устройств для выброса из предохранительных и дыхательных клапанов емкостей и технологических аппаратов с горючими газами или ЛВЖ, от расположенных на ограждающих конструкциях зданий устройств для выброса воздуха из систем вытяжной вентиляции помещений с взрывоопасными зонами любого класса;
    • 8 м по горизонтали и вертикали от резервуаров с ЛВЖ или горючими газами (газгольдеры); при наличии обвалования — в пределах всей площади внутри обвалования;
    • 20 м по горизонтали и вертикали от места открытого слива и налива для эстакад с открытым сливом и наливом ЛВЖ.

Эстакады с закрытыми сливно-наливными устройствами, эстакады и опоры под трубопроводы для горючих газов и ЛВЖ не относятся к взрывоопасным, за исключением зон в пределах до 3 м по горизонтали и вертикали от запорной арматуры и фланцевых соединений трубопроводов, в пределах которых электрооборудование должно быть взрывозащищенным для соответствующих категории и группы взрывоопасной смеси.

При этом согласно РД 34.21.122-87 «Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений»:

При наличии на зданиях и сооружениях прямых газоотводных и дыхательных труб для свободного отвода в атмосферу газов, паров и взвесей взрывоопасной концентрации в зону защиты молниеотводов должно входить пространство над обрезом труб, ограниченное полушарием радиусом 5 м.

Для газоотводных и дыхательных труб, оборудованных колпаками или «гусаками», в зону защиты молниеотводов должно входить пространство над обрезом труб, ограниченное цилиндром высотой  и радиусом :

    • для газов тяжелее воздуха при избыточном давлении внутри установки:
      • менее 5,05 кПа (0,05 атм) H=1 м, R=2 м;
      • 5,05-25,25 кПа (0,05-0,25 атм) H=2,5 м, R=5 м;
    • для газов легче воздуха при избыточном давлении внутри установки:
      • до 25,25 кПа H=2,5 м, R=5 м;
      • свыше 25,25 кПа H=5 м, R=5 м.

Согласно РД 34.21.122-87 не требуется включать в зону защиты молниеотводов пространство над обрезом труб: при выбросе газов невзрывоопасной концентрации; наличии азотного дыхания; при постоянно горящих факелах и факелах, поджигаемых в момент выброса газов; для вытяжных вентиляционных шахт, предохранительных и аварийных клапанов, выброс газов взрывоопасной концентрации из которых осуществляется только в аварийных случаях.

Надежность защиты объекта от прямых ударов молнии

Согласно СО 153-34.21.122-2003 рассматриваемые объекты могут подразделяться на обычные и специальные.

Обычные объекты — жилые и административные строения, а также здания и сооружения, высотой не более 60 м, предназначенные для торговли, промышленного производства, сельского
хозяйства.

Специальные объекты:

    • объекты, представляющие опасность для непосредственного окружения;
    • объекты, представляющие опасность для социальной и физической окружающей среды (объекты, которые при поражении молнией могут вызвать вредные биологические, химические и радиоактивные выбросы);
    • прочие объекты, для которых может предусматриваться специальная молниезащита, например, строения высотой более 60 м, игровые площадки, временные сооружения, строящиеся объекты.
При строительстве и реконструкции для каждого класса объектов требуется определить необходимые уровни надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ).

Например, для обычных объектов может быть предложено четыре уровня надежности защиты:

Для специальных объектов в минимально допустимый уровень надежности защиты от ПУМ устанавливается в пределах 0,9 — 0,999 в зависимости от степени его общественной значимости и тяжести ожидаемых последствий от прямого удара молнии по согласованию с органами государственного контроля.

По желанию заказчика в проект может быть заложен уровень надежности, превышающий предельно допустимый.

Для некоторых объектов требования к уровню защиты от прямых ударов молний указаны в сводах правил (в рамках законодательства о Градостроительной деятельности). Примером может служит СП 62.13330.2011*: «п. 6.5.14. ГРП, ГРПБ, ГРПШ и пункты учета газа следует относить к классу специальных объектов с минимально допустимым уровнем надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ) 0,99. Зона защиты молниеотвода ГРП, ГРПБ, ГРПШ и пунктов учета газа должна определяться с учетом выносных технических устройств».

Пример разделения объектов на класса.
Объект Тип объекта Последствия удара молнии
Обычные объекты Жилой дом Отказ электроустановок, пожар и повреждение имущества.
Обычно небольшое повреждение предметов, расположенных в
месте удара молнии или задетых ее каналом
Ферма Первоначально — пожар и занос опасного напряжения, затем —
потеря электропитания с риском гибели животных из-за отказа
электронной системы управления вентиляцией, подачи корма и
т.д.
Обычные объекты Театр; школа; универмаг;
спортивное сооружение
Отказ электроснабжения (например, освещения), способный
вызвать панику. Отказ системы пожарной сигнализации,
вызывающий задержку противопожарных мероприятий
Банк; страховая компания;
коммерческий офис
Отказ электроснабжения (например, освещения), способный
вызвать панику. Отказ системы пожарной сигнализации,
вызывающий задержку противопожарных мероприятий. Потери
средств связи, сбои компьютеров с потерей данных
Больница; детский сад; дом
для престарелых
Отказ электроснабжения (например, освещения), способный
вызвать панику. Отказ системы пожарной сигнализации,
вызывающий задержку противопожарных мероприятий. Потери
средств связи, сбои компьютеров с потерей данных. Наличие
тяжело больных и необходимость помощи неподвижным людям
Промышленные
предприятия
Дополнительные последствия, зависящие от условий
производства — от незначительных повреждений до больших
ущербов из-за потерь продукции
Музеи и археологические
памятники
Невосполнимая потеря культурных ценностей
Специальные
объекты с
ограниченной
опасностью
Средства связи;
электростанции;
пожароопасные
производства
Недопустимое нарушение коммунального обслуживания
(телекоммуникаций). Косвенная опасность пожара для соседних
объектов
Специальные
объекты,
представляющие
опасность для
непосредственного
окружения
Нефтеперерабатывающие
предприятия; заправочные
станции; производства
петард и фейерверков
Пожары и взрывы внутри объекта и в непосредственной близости
Специальные
объекты, опасные для экологии
Химический завод;
атомная электростанция; биохимические фабрики и лаборатории
Пожар и нарушение работы оборудования с вредными
последствиями для окружающей среды

Примечание.

В комментарии приветствуются пожелания, замечания и рекомендации по улучшению программы.

Поделиться ссылкой: