А . Г . Семенов , генеральный директор , СП «Элкон» , г . Кишинэу ; Л . П . Сыса , ведущий инженер по ЭХЗ , НПК «Вектор» , г . Москва
Введение
Станции катодной защиты (СКЗ) являются необходимым элементом системы электрохимической (или катодной) защиты (ЭХЗ) подземных трубопроводов от коррозии. При выборе СКЗ исходят чаще всего из наименьшей стоимости, удобства обслуживания и квалификации своего обслуживающего персонала. Качество приобретаемого оборудования оценить обычно трудно. Авторы предлагают рассмотреть указанные в паспортах технические параметры СКЗ, которые определяют, насколько качественно будет выполняться основная задача катодной защиты.
Авторы не преследовали цель выражаться строго научным языком в определении понятий. В процессе общения с персоналом служб ЭХЗ мы поняли, что необходимо этим людям помочь систематизировать термины и, что еще более важно, дать им представление, что же происходит и в электросети, и в самой СКЗ.
Задача ЭХЗ
Катодная защита осуществляется при протекании электрического тока от СКЗ по замкнутой электрической цепи, образованной тремя включенными последовательно сопротивлениями:
· сопротивление грунта между трубопроводом и анодом; I сопротивление растекания анода;
· сопротивление изоляции трубопровода.
Сопротивление грунта между трубой и анодом может меняться в широких пределах в зависимости от состава и внешних условий.
Анод является важной частью системы ЭХЗ, и служит тем расходным элементом, растворение которого обеспечивает саму возможность реализации ЭХЗ. Сопротивление его в процессе эксплуатации стабильно растет вследствие растворения, уменьшения эффективной площади рабочей поверхности и образования окислов.
Рассмотрим сам металлический трубопровод, который и является защищаемым элементом ЭХЗ. Металлическая труба снаружи покрыта изоляцией, в которой в процессе эксплуатации образуются трещины от воздействия механических вибраций, сезонных и суточных температурных перепадов и т.д. Через образовавшиеся трещины в гидро- и теплоизоляции трубопровода проникает влага и возникает контакт металла трубы с грунтом, так образуется гальваническая пара, способствующая выносу металла из трубы. Чем больше трещин и их размеры, тем больше металла выносится. Таким образом происходит гальваническая коррозия, в которой течет ток ионов металла, т.е. электрический ток.
Раз течет ток, то возникла замечательная идея взять внешний источник тока и включить его на встречу этому самому току, из-за которого происходит вынос металла и коррозия. Но возникает вопрос: какой величины этот самый рукотворный ток давать? Вроде бы такой, чтобы плюс на минус давал ноль тока выноса металла. А как измерить этот самый ток? Анализ показал, что напряжение между металлической трубой и грунтом, т.е. по обе стороны изоляции, должно находиться в пределах от -0,5 до -3,5 В (это напряжение называется защитным потенциалом).
Задача СКЗ
Задачей СКЗ является не только обеспечивать в цепи ЭХЗ ток, но и поддерживать его таким, чтобы защитный потенциал не выходил за принятые рамки.
Так, если изоляция новая, и она не успела получить повреждений, то ее сопротивление электрическому току высокое и нужен небольшой ток для поддержания нужного потенциала. При старении изоляции ее сопротивление падает. Следовательно, требуемый компенсирующий ток от СКЗ возрастает. Еще больше он возрастет, если в изоляции появились трещины. Станция должна уметь измерять защитный потенциал и менять свой выходной ток соответствующим образом. И ничего более, с точки зрения задачи ЭХЗ, не требуется.
Режимы работы СКЗ
Режимов работы ЭХЗ может быть четыре:
· без стабилизации выходных значений тока или напряжения;
· I стабилизации выходного напряжения;
· стабилизации выходного тока;
· I стабилизации защитного потенциала.
Скажем сразу, что в принятом диапазоне изменений всех влияющих факторов полностью обеспечивается выполнение задачи ЭХЗ только при использовании четвертого режима. Что и принято как стандарт для режима работы СКЗ.
Датчик потенциала выдает станции информацию об уровне потенциала. Станция изменяет свой ток в нужную сторону. Проблемы начинаются с момента, когда надо ставить это самый датчик потенциала. Ставить его нужно в определенном расчетном месте, нужно копать траншею для соединительного кабеля между станцией и датчиком. Тот, кто прокладывал какие-либо коммуникации в городе, знает, какая это морока. Плюс к этому датчик требует периодического обслуживания.
В условиях, когда возникают проблемы с режимом работы с обратной связью по потенциалу, поступают следующим образом. При использовании третьего режима принимают, что состояние изоляции в краткосрочном плане меняется мало и ее сопротивление остается практически стабильным. Следовательно, достаточно обеспечить протекание стабильного тока через стабильное сопротивление изоляции, и получаем стабильный защитный потенциал. В среднесрочном и долговременном плане необходимые корректировки может производить специально обученный обходчик. Первый и второй режимы не предъявляют к СКЗ высоких требований. Эти станции получаются простыми по исполнению и как следствие дешевыми, как в изготовлении, так и в эксплуатации. Видимо это обстоятельство и обуславливает применение таких СКЗ в ЭХЗ объектов, находящихся в условиях невысокой коррозионной активности среды. В случае если внешние условия (состояние изоляции, температура, влажность, блуждающие токи) изменяются до пределов, когда на защищаемом объекте образуется недопустимый режим - эти станции не могут выполнять свою задачу. Для корректировки их режима необходимо частое присутствие обслуживающего персонала, иначе задача ЭХЗ выполняется частично.
Характеристики СКЗ
В первую очередь, СКЗ необходимо выбирать исходя из требований, изложенных в нормативных документах. И, наверное, самым главным в этом случае будет ГОСТ Р 51164-98. В приложении «И» этого документа говорится, что КПД станции должен быть не ниже 70%. Уровень индустриальных помех, создаваемых СКЗ, должен быть не выше значений, указанных ГОСТ 16842, а уровень гармоник на выходе соответствовать ГОСТ 9.602.
В паспорте СКЗ обычно указываются: I номинальная выходная мощность;
КПД при номинальной выходной мощности.
Номинальная выходная мощность - мощность, которую может отдавать станция, при номинальной нагрузке. Обычно эта нагрузка составляет 1 Ом. КПД определяется как отношение номинальной выходной мощности к активной мощности, потребляемой станцией в номинальной режиме. И в этом режиме КПД самый высокий для любой станции. Однако большинство СКЗ работают далеко не в номинальном режиме. Коэффициент загрузки по мощности колеблется от 0,3 до 1,0. В этом случае реальный КПД для большинства выпускаемых сегодня станций будет заметно падать при снижении выходной мощности. Особенно это заметно для трансформаторных СКЗ с применением тиристоров в качестве регулирующего элемента. Для бестрансформаторных (высокочастотных) СКЗ падение КПД при уменьшении выходной мощности существенно меньше.
Общий вид изменения КПД для СКЗ разного исполнения можно видеть на рисунке.
Из рис. видно, что если вы используете станцию, к примеру, с номинальным КПД равным 70%, то будьте готовы к тому, что еще 30% полученной из сети электроэнергии вы истратили бесполезно. И это в самом лучшем случае номинальной выходной мощности.
При выходной мощности на уровне 0,7 от номинальной вы должны быть готовы уже к тому, что ваши потери электроэнергии сравняются с полезно затраченной энергией. Где же теряется столько энергии:
· омические (тепловые) потери в обмотках трансформаторов, дросселей и в активных элементах схемы;
· затраты энергии для работы схемы управления станцией;
· потери энергии в виде радиоизлучения; потери энергии пульсаций выходного тока станции на нагрузке.
Эта энергия излучается в грунт от анода и не производит полезной работы. Поэтому так необходимо использовать станции с низким коэффициентом пульсаций, иначе бесполезно тратится недешевая энергия. Мало, того, что при больших уровнях пульсаций и радиоизлучения растут потери электроэнергии, но кроме этого эта бесполезно рассеянная энергия создает помехи для нормальной работы большого количества электронной аппаратуры, расположенной в окрестностях. В паспорте СКЗ указывается также необходимая полная мощность, попробуем разобраться с этим параметром. СКЗ забирает из электросети энергию и делает это в каждую единицу времени с такой интенсивностью, какой мы позволили ей это делать ручкой регулировки на панели управления станции. Естественно, что из сети можно брать энергию с мощностью, не превышающей мощность этой самой сети. И если напряжение в сети меняется синусоидально, то и наша возможность брать энергию из сети меняется синусоидально 50 раз в секунду. К примеру, в момент времени, когда напряжение сети переходит через ноль, из нее нельзя взять никакой мощности. Однако же, когда синусоида напряжения достигает своего максимума, то в этот момент наша возможность забирать из сети энергию максимальна. В любой другой момент времени эта возможность меньше. Таким образом, получается, что в любой момент времени мощность сети отличается от ее мощности в соседний момент времени. Эти значения мощности называются мгновенной мощностью в данный момент времени и таким понятием трудно оперировать. Поэтому договорились о понятии так называемой действующей мощности, которая определяется из воображаемого процесса, в котором сеть с синусоидальным изменением напряжения заменяется на сеть с постоянным напряжением. Когда подсчитали величину этого постоянного напряжения для наших электросетей, то получилось 220 В - ее назвали действующим напряжением. А максимальное значение синусоиды напряжения назвали амплитудным напряжением, и равно оно 320 В. По аналогии с напряжением ввели понятие действующего значения тока. Произведение действующего значения напряжения на действующее значение тока называют полной потребляемой мощностью, и ее значение указывают в паспорте СКЗ.
А используется полная мощность в самой СКЗ не полностью, т.к. в ней имеются различные реактивные элементы, которые не тратят энергию, а используют ее как бы для создания условий, чтобы остальная энергия прошла в нагрузку, а затем возвращают эту настроечную энергию обратно в сеть. Эту возвращаемую обратно энергию назвали реактивной энергией. Энергию, которая передается в нагрузку, - активной энергией. Параметр, который указывает отношение между активной энергией, которая должна быть передана в нагрузку, и полной энергией, подводимой к СКЗ, называется коэффициентом мощности и указывается в паспорте станции. И если мы согласуем свои возможности с возможностями питающей сети, т.е. синхронно с синусоидальным изменением напряжения сети отбираем из нее мощность, то такой случай называется идеальным и коэффициент мощности СКЗ, работающей с сетью таким способом, будет равен единице.
Активную энергию станция должна как можно эффективнее передать для создания защитного потенциала. Эффективность, с которой СКЗ это делает, и оценивается коэффициентом полезного действия. Сколько она тратит энергии, зависит от способа передачи энергии и от режима работы. Не вдаваясь в это обширное поле для обсуждения, скажем только, что трансформаторные и трансформаторнотиристорные СКЗ достигли своего предела совершенствования. У них нет ресурсов для улучшения качества своей работы. Будущее за высокочастотными СКЗ, которые с каждым годом становятся надежней и проще в обслуживании. По экономичности и качеству своей работы они уже превосходят своих предшественников и имеют большой резерв для совершенствования.
Потребительские свойства
К потребительским свойствам такого устройства как СКЗ можно отнести следующее:
1. Размеры , вес и прочность . Наверно, не нужно говорить, что чем меньше и легче станция, тем меньше затрат на ее транспортировку и установку как при монтаже, так и при ремонте.
2. Ремонтопригодность . Очень важна возможность быстрой замены станции или узла на месте. С последующим ремонтом в лаборатории, т.е. модульный принцип построения СКЗ.
3. Удобство в обслуживании . Удобство в обслуживании, кроме удобства транспортировки и ремонта, определяется, по нашему мнению, следующим:
наличие всех необходимых индикаторов и измерительных приборов, наличие возможности дистанционного управления и слежения за режимом работы СКЗ.
Выводы
Исходя из вышесказанного можно сделать несколько выводов-рекомендаций:
1. Трансформаторные и тиристорно-трансформаторные станции безнадежно устарели по всем параметрам и не отвечают современным требованиям, особенно в области энергосбережения.
2. Современная станция должна иметь:
· высокий КПД во всем диапазоне нагрузок;
· коэффициент мощности (cos I) не ниже 0,75 во всем диапазоне нагрузок;
· коэффициент пульсаций выходного напряжения не более 2%;
· диапазон регулирования по току и напряжению от 0 до 100%;
· легкий, прочный и малогабаритный корпус;
· модульный принцип построения, т.е. иметь высокую ремонтопригодность;
· I энергоэкономичность.
Остальные требования к станциям катодной защиты, такие как защита от перегрузок и коротких замыканий; автоматическое поддержание заданного тока нагрузки - и прочие требования, являются общепринятыми и обязательными для всех СКЗ.
В заключении предлагаем потребителям таблицу сравнения параметров основных выпускаемых и применяемых сейчас станций катодной защиты. Для удобства в таблице представлены станции одинаковой мощности, хотя многие производители могут предложить целую гамму выпускаемых станций.
СКЗ предназначены для защиты людей от поражающих факторов ЧС мирного и военного времени. По степени подвижности делятся на:
Стационарные (защитные сооружения);
Подвижные (транспортная и инженерная техника). Защитные сооружения (ЗС) по степени защиты
подразделяют на:
Убежища;
Противорадиационные укрытия (ПРУ);
Простейшие укрытия (ПУ).
ЗС по месту расположения могут быть встроенные (в подвальные и цокольные помещения) или отдельно стоящие (заглубленные в грунт) на расстоянии более высоты ближайших сооружений.
Наибольшими защитными свойствами обладают герметичные убежища, которые обеспечивают безопасность людей во всех ЧС (кроме наводнения).
Устройство типового убежища:
Помещения для размещения людей, оборудованные местами для сидения и лежания (по ним определяется вместимость убежища);
Тамбуры и защитно-герметичные двери;
Санитарно-бытовые помещения (душевые, туалеты, умывальники и т.п.);
Дизельный отсек (с резервной электростанцией);
Фильтровентиляционная установка (ФВУ) с воздухозаборным устройством, размещаемом над поверхностью земляной обсыпи убежища;
- кладовые материальных средств, куда завозятся продукты питания, запас питьевой воды, средства защиты, приборы радиационного (химического) контроля и другие необходимые средства;
Медицинский пункт.
ФВУ предназначена для:
очистки воздуха от различных загрязнений (газов и аэрозолей);
вентиляции помещений;
создания подпора атмосферного воздуха.
Герметичность убежища достигается подпором атмосферного воздуха, т.е. созданием внутри избыточного давления воздуха, превышающего атмосферное на несколько миллиметров водяного столба.
Тамбуры и защитно-герметичные двери обеспечивают сохранение герметичности убежища и исключают проникновение вредных примесей внутрь убежища при входе (выходе) людей.
Атмосферный воздух нагнетается в убежище в количестве 8...13м 3 в час на одного укрываемого человека.
Режимы работы и подготовка убежищ
В зависимости от конкретной ЧС и обстановки в районе в убежище применяют следующие режимы работы:
- «чистой вентиляции» - по сигналу «Воздушная тревога». Воздух очищается на фильтре грубой очистки и нагнетается в убежище. Фильтр грубой очистки содержит металлическую стружку, смоченную минеральными маслами, и задерживает крупные частицы;
- «фильтровентиляции» - по сигналам «Химическая тревога» и «Радиационная опасность». Воздух дополнительно фильтруется прокачиванием через фильтры-поглотители ФВУ;
- «полной изоляции» («регенерации») - на объектах, попадающих в зону высоких концентраций АХОВ или сильных пожаров (атмосферный воздух имеет заниженное содержание кислорода). На таких объектах в убежищах дополнительно установлены регенеративные установки, которые поглощают выдыхаемые углекислый газ и водяной пар и обогащают воздух химически связанным кислородом.
Все убежища имеют двойное назначение: убежище и подземная автостоянка; убежище и спортзал и т.п.
При необходимости убежища приводятся в готовность к приему людей: оборудуются местами для лежания (2-х ярусные солдатские кровати) и сидения, завозятся медикаменты, СИЗ, пополняются комплекты приборов и инструментов согласно табелю оснащения. Из помещений удаляется все имущество, препятствующее размещению людей. Проверяются системы обеспечения воздухом, водой, электроэнергией, связью; герметичность убежища.
Организация обслуживания убежищ возлагается на службу укрытий предприятия, которая выделяет на каждое убежище звено (группу) обслуживания во главе с командиром, который является комендантом убежища.
Классификация коллективных средств защиты.
Билет №8
1. Какая медицинская документация используется при работе приемно-сортировочного отделения ЛПУ при приеме массового количества пораженных.
2. Классификация коллективных средств защиты.
3. Наложение повязки на голову (шапочка «Гиппократа»)
1.Оформление результатов медицинской сортировки включает использование следующих документов:
— медицинской карточки первичного учета пораженных (форма № 167/у-96) с отрывными сигнальными полосами, к-рые облегчают сортировку на данном и последующем этапах медицинской эвакуации
— сортировочных марок, к-рые обычно прикрепляются к одежде, к ручке носилок с пострадавшим и служат указанием очередности и места назначения пострадавшего. Например, марка красного цвета указывает на необходимость оказания неотложной помощи в операционной, противошоковой палате, синего цвета – в перевязочной и.т.п. Цифры на марке (1,2) свидетельствуют об очередности оказания мед помощи или эвакуации.
В условиях, когда для медицинской эвакуации приходится использовать разнообразные типы транспортных средств, особое значение приобретает эвакуационно-транспортная сортировка с оформлением медицинских документов на эвакуируемых, а именно:
— эвакуационного паспорта, в к-ром отражаются сведения о профиле пострадавших, находящихся в транспорте, об их числе, а также способ транспортировки, время отправления и прибытия транспорта и др
— истории болезни, к-рая заполняется в ЛПУ и вместе с медкартой является важнейшим документом, отражающим результаты медицинской сортировки, оказания помощи и лечения пострадавшего.
Укрытие населения в защитных сооружениях является наиболее надежным способом защиты в ЧС. Коллективными средствами защиты являются инженерные сооружения, предназначенные для защиты населения от поражающих факторов ЧС мирного и военного характера.
К защитным сооружениям относятся:
А) Убежище – защитное сооружение герметического типа, обеспечивающее защиту укрывающихся в нем людей от всех поражающих факторов ЧС мирного и военного характера. Убежище защищает также отвысоких температур при пожарах на поверхности земли и вредных газов.
Б) Противорадиационное укрытие (ПРУ) – защитное сооружение, предназначенное для защиты людей от заражения радиоактивными вещ-вами и от радиоактивного облучения в зонах радиоактивного заражения, а также от непосредственного попадания на кожу и одежду людей капель АХОВ и аэрозолей БС (бактериальных средств).
В) Укрытия простейшего типа –подвалы, погреба, траншеи, землянки. Строительство укрытий простейшего типа позволяет в короткий срок обеспечить защиту людей от поражающих факторов ЧС.
Средства коллективной защиты работников
1234Следующая ⇒
Роль стандартов безопасности труда на производстве
Общие требования и нормы безопасности по видам опасных и вредных производственных факторов устанавливают стандарты без-опасности труда, обеспечивающих нормативную базу управления усло-вами труда.
Система стандартов безопасности труда (ССБТ) — это комплекс вза-емозвьязаних стандартов, направленных на обеспечение безопасности труда, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Разработка стандартов осуществляется на основе глубоких научных исследований, новых достижений науки и техники учеными, специалистами различных отраслей народного хозяйства, работ-ками служб охраны труда.
Стандарты безопасности труда делятся на межгосударственные (ГОСТ), государственные (ГОСТ), межотраслевые (ГСТУ), отраслевые (ОСТ), стандарты предприятий (СТПССБП). Государственные стандарты-ти охраны труда — это нормы и правила, распространяющиеся на все отрасли хозяйства независимо от форм собственности и вида деятельности: строительные, санитарные нормы и правила, правила ро-смещение электроустановок потребителей, правила дорожного движения и другие.
Стандарты предприятий по безопасности труда является составляющей системы стандартов безопасности труда. На предприятиях общее руководство разработкой стандартов осуществляет руководитель (владелец) или главный инженер, организационно-методическое руководство возложено на службы стандартизации с участием служб охраны труда. Создаются такие стандарты предприятий по безопасности труда:
— Организационно-методические, которые определяют организацию работы по охране труда на предприятии, организацию обучения и др.-структаж работников по безопасности труда, порядок надзора за объектами повышенной опасности, порядок проведения анализа травматизма и т.д.;
— Требования безопасности к производственному оборудованию;
— Требования безопасности к технологическим процессам;
— Требования к обеспечению работников средствами индивидуальной ной защиты (требования к организации обеспечения работников за-собамы индивидуальной защиты и к эксплуатации этих средств, по-рядок выдачи индивидуальных средств защиты и т.д.).
Для обеспечения безопасности труда стандарты предприятий имеют важное значение. Они выполняют следующие функции:
— Есть закон предприятия, что повышает ответственность ке-ривникив и соответствующих служб по охране труда;
— Позволяют упорядочить и систематизировать требования безопас-ности до оборудования, технологических процессов;
— Позволяют сосредоточить внимание не только на выявлении причин травматизма и профзаболеваемости, но и на создании условий для снижения травматизма и профзаболеваемости.
Внедрение стандартов на предприятиях, в учреждениях и организациях заключается в конкретной реализации их требований в обеспечения безопасности труда. Стандарты используются согласно комплексными мерами по достижению установленных нор-матив безопасности, гигиены труда и производственной санитарии, р-ленных на основе обследования оборудования, технологических про-процессов, фактического санитарно-технического и противопожарного состояния рабочих мест.
Дать определение понятий
Безопасность труда — это состояние условий труда, при котором исключено воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов. Безопасность труда определяется требованиями безопасности труда — установленными законодательными актами, нормативно-технической документацией, правилами и инструкциями, выполнение которых обеспечивает безопасность труда работающих.
В целях обеспечения безопасности труда работников создана научно-обоснованная комплексная система различных мероприятий, — охрана труда, которая определяет направления деятельности в области охраны труда.
Безопасные условия труда - это условия труда, при которых воздействие на работающих вредных или опасных производственных факторов исключено либо уровни их воздействия не превышают установленные нормативы.
Безопасность производственного оборудования- свойства производственного оборудования соответствовать требованиям безопасности труда при монтаже (демонтаже) и эксплуатации в условиях, установленных нормативно-технической документацией
БЕЗОПАСНОСТЬ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА - свойство производственного процесса соответствовать требованиям безопасности труда при проведении его в условиях, установленных нормативно-технической документацией. Б. п.
Билет №9. Классификация коллективных средств защиты
п. определяется в первую очередь безопасностью производственного оборудования, которая обеспечивается с учетом требований безопасности при соответствии технического задания на его проектирование, разработке эскизного и рабочего проекта, выпуске и испытаниях опытного образца и передаче его в серийное производство. Автоматизация производства - высшая форма производственных процессов, при которых функции управления и контроля передаются автоматическим устройствам и приборам, что обеспечивает безопасность работ, улучшает условия труда и увеличивает его производительность.
Средства коллективной защиты работников
Средства коллективной защиты работников — технические средства, используемые для предотвращения или уменьшения воздействия на работников вредных и (или) опасных производственных факторов, а также для защиты от загрязнения.
В перечень средств индивидуальной защиты (СИЗ) входят: спецодежда, спецобувь, перчатки, головной убор, респираторы (противогазы), антифоны, защитные очки, дерматологические средства (моющие средства, мази, пасты и др.).
Коллективные средства защиты делятся на: оградительные, предохранительные, тормозные устройства, оградительные устройства, устройства автоматического контроля и сигнализации, дистанционного управления, знаки безопасности.
Блокировочные устройства по принципу действия подразделяют на механические, электронные, электрические, электромагнитные, пневматические, гидравлические, оптические, магнитные и комбинированные. Блокировочные устройства препятствуют проникновению человека в опасную зону либо во время пребывания его в этой зоне устраняют опасный фактор.
Предохранительные устройства используют для автоматического отключения машин и оборудования при отклонении от нормального режима работы или при попадании человека в опасную зону. Эти устройства могут быть блокирующими и ограничительными.
Для обеспечения безопасной и надежной работы оборудования информационные, предупреждающие, аварийные устройства автоматического контроля и сигнализации очень важны. Устройства контроля – это приборы для измерения давлений, температуры, статических и динамических нагрузок, характеризующих работу машин и оборудования. При объединении устройств контроля с системами сигнализации значительно повышается их эффективность. Системы сигнализации бывают: звуковыми, световыми, цветовыми, знаковыми, комбинированными.
Для защиты от поражения электрическим током применяются различные технические меры. Это – малые напряжения; электрическое разделение сети; контроль и профилактика повреждения изоляции; защита от случайного прикосновения к токоведущим частям; защитное заземление; защитное отключение; индивидуальные средства защиты.
1234Следующая ⇒
Станция катодной защиты (СКЗ) – это комплекс сооружений, предназначенных для катодной поляризации газопровода внешним током.
Основными конструктивными элементами СКЗ (рис. 12.4.1.) являются:
Ø источник постоянного (выпрямленного) тока (катодная станция) 5 ;
Ø анодное заземление 2 , зарываемое в землю на некотором расстоянии от трубопровода 1 ;
Ø соединительные электролинии 3 , соединяющие положительный полюс источника тока с анодным заземлением, а отрицательный полюс - с трубопроводом;
Ø катодный вывод газопровода 8 и точка дренажа 7 ;
Ø защитное заземление 4 .
Рисунок – 12.4.1. - Принципиально-конструктивная схема СКЗ
Потенциал трубопровода под действием входящего тока становится более электроотрицательным, оголенные участки газопровода (в местах повреждения изоляции) катодно заполяризовываются и в зависимости от величины установившегося потенциала становится полностью или частично защищенными от коррозии. Одновременно на анодном заземлении под действием стекающего тока происходит процесс анодной поляризации, сопровождающийся постепенным разрушением анодного заземления.
Источники постоянного тока СКЗ разделяются на две группы. К первой группе относятся сетевые преобразующие устройства - выпрямители, питаемые от линий электропередачи (ЛЭП) переменного тока промышленной частоты 50 Гц номинальным напряжением от 0,23 до 10 кВ. Ко второй группе относятся автономные источники – генераторы постоянного тока и электрохимические элементы, которые вырабатывают электроэнергию непосредственно на трассе газопровода вблизи места, где необходимо установить СКЗ (ветроэлектрогенераторы, электрогенераторы с приводом от газовых турбинок, от двигателя внутреннего сгорания, термоэлектрогенераторы, аккумуляторы).
На магистральных газопроводах широкое распространение получили сетевые катодные станции с выпрямителями однофазного переменного тока напряжением 127/220 В, частотой 50 Гц. При наличии линий электропередачи переменного тока с номинальным напряжением 0,23; 0,4; 6 и 10 кВ применение таких станций целесообразно и экономически оправдано. При питании от ЛЭП 6 или 10 кВ выпрямительную установку подключают к питающей линии через понижающий трансформатор.
Рисунок – 12.4.2. – Упрощенная принципиальная схема типового неавтоматического источника питания СКЗ
На рис.12.4.2. приведена упрощенная типовая схема сетевой катодной станции с выпрямителем. Сеть переменного тока подключается к клеммам 1 и 2 . Учет потребляемой электроэнергии осуществляется электросчетчиком 3 . Автомат 4 служит для включения установки, а предохранители 5 обеспечивают защиту от токов короткого замыкания и перегрузок со стороны переменного тока. Понижающий трансформатор 6 питает выпрямитель 7 , собранный из отдельных выпрямительных элементов по двухполупериодной мостовой схеме выпрямления или по двухполупериодной однофазной схеме выпрямления с нулевым выводом. Защита от короткого замыкания и перегрузки со стороны цепи выпрямленного тока обеспечивается предохранителем 9 . Режим работы установки контролируют при помощи амперметра 10 и вольтметра 12 . Соединительный кабель от трубопровода 11 подключается к клемме «-», а от анодного заземления - к клемме «+». Все элементы установки смонтированы в металлическом шкафу, запираемом на замок.
Для обеспечения безопасных условий эксплуатации все металлические части конструкции станции заземляются защитным заземлением 8 .
Выпрямительные установки имеют устройства для регулирования напряжения или силы тока. В большинстве установок применяют ступенчатое регулирование напряжения путем переключения отдельных секций обмоток трансформатора. На некоторых типах выпрямителей напряжение регулируется плавно при помощи автотрансформатора или магнитных шунтов в обмотках трансформатора. Применяют также симисторное регулирование напряжения в первичной обмотке и тиристорное – во вторичной.
При катодной защите газопроводов, находящихся в зоне действия блуждающих токов, режим работы неавтоматических выпрямителей переменного тока обычно выбирается с учетом среднего значения разности потенциала «труба – земля», которое определяется по данным измерений за определенный промежуток времени (обычно среднесуточное значение) и не исключает выбросов потенциала в анодную или катодную область. Для подавления анодных выбросов выпрямитель необходимо настраивать на режим перезащиты. Глубокая катодная поляризация приводит к перерасходу электроэнергии, отслаиванию и растрескиванию изоляционного покрытия, наводораживанию поверхности металла (за счет интенсивного выделения на катоде водорода). Такой характер изменения потенциалов газопроводов приводит к необходимости создания автоматических станций катодной защиты, которые должны поддерживать потенциал в защитном диапазоне при минимальном расходе электроэнергии и максимальном использовании защитных свойств блуждающих токов. СКЗ состоят из устройств для установки заданного значения разности потенциалов (задающих устройств), устройств для измерения фактической разности потенциалов (измерительных устройств со стационарными электродами сравнения), усилителей мощности, исполнительных органов, изменяющих силу тока в цепи СКЗ.
На каждом предприятии должны выполняться соответствующие нормы по охране труда одновременно двух и более рабочих. К средствам коллективной защиты относятся приспособления или конструкции, гарантирующие такую возможность. Безопасность жизни и здоровья сотрудников обеспечивается в обязательном порядке на каждом предприятии.
Должна быть достигнута безопасность относительно возможных излучений, поражения электричеством, температурного воздействия, вибраций, биологических, химических, механических факторов, шума и многого другого. Средства коллективной защиты на предприятии разрабатываются именно для этого. Такие приспособления делятся на две основных группы. Одни предназначены для обеспечения безопасности сотрудников в процессе трудовой деятельности, другие выполняют функцию убежищ на случай чрезвычайных ситуаций.
Классификация средств коллективной защиты
СКЗ уменьшают вероятность или полностью предотвращают воздействие на персонал производственных факторов, представляющих опасность для здоровья. Средства применяются для нормализации освещения и очистки воздуха в рабочих помещениях. На каждом предприятии обязательно предусматривается защита от падения с высоты, контакта с электричеством, от биологического, химического и механического воздействия. Всегда соблюдается подходящий для организма температурный диапазон. Рабочие не должны быть подвержены воздействию лазеров, ультразвука, вибрации, шума, электрических полей, а также инфракрасного, ионизирующего, электромагнитного, ультрафиолетового излучений.
Безопасность воздушной среды и освещения
К средствам коллективной защиты относятся устройства для вентиляции, кондиционирования, дезодорации, поддержания барометрического давления, сигнализации, а также автономного контроля воздушного пространства. СКЗ для нормализации визуальной обстановки в рабочих помещениях представляют собой осветительные проемы, фонари, прожекторы, защитные устройства.
Воздействие инфракрасного, электромагнитного, ультрафиолетового излучений, шума и тока
К средствам коллективной защиты относятся оградительные, предупредительные, герметизирующие устройства, покрытия для защиты, приборы для очистки жидкостей или воздуха, дезактивации, герметизации, автоматического контроля, управления на определенной дистанции, приспособления для хранения или перемещения радиоактивных элементов, емкости, знаки безопасности. Шумы подавляются благодаря специальной технике, звукоизолирующим и поглощающим покрытиям. Чтобы защитить персонал от ударов током, используются изолирующие материалы, заземление, приборы контроля, сигнализации и автоматического отключения.
Воздействие статического электричества и температур
К средствам коллективной защиты относятся увлажняющие, заземляющие, экранирующие устройства, нейтрализаторы и антиэлектростатические вещества. СКЗ от пониженных или повышенных температур оборудования и воздуха представляют собой приборы для обогрева или охлаждения, сигнализации, управления на расстоянии, автоматического контроля, оградительные и термоизолирующие устройства.
Механические, химические воздействия, а также биологические факторы также подлежат максимальной нейтрализации.
Предотвращение падения с высоты
Средства защиты представляют собой герметизирующие, оградительные, предохранительные приспособления, приборы сигнализации, автоматического контроля, управления на большом расстоянии, удаления токсинов, очистки воздуха, препараты и оборудование для дератизации, дезинсекции, стерилизации,
Пожарно-техническая продукция
Средства индивидуальной и коллективной защиты работников при пожарах обязательно должны быть доступны на каждом предприятии. Согласно соответствующему приказу МВД, сотрудники имеют право получить доступ к приспособлениям и сооружениям для обеспечения групповой безопасности, а также специальным техническим устройствам для предотвращения возгорания или поддержания жизнедеятельности. Безопасность людей должна поддерживаться, пока проводятся работы по тушению пламени и существует угроза их здоровью. В проектах зданий должны быть предусмотрены убежища, окна, двери, а также места расположения средств ликвидации возгораний и индивидуальной защиты сотрудников предприятия.
Гигиена труда
Режимы труда в жаркую погоду на открытой местности и в производственном помещении в теплое время года предусматривают использование средств коллективной защиты персонала для соблюдения гигиенических норм (предупреждение тепловых ударов).
Объекты гражданской обороны
К коллективным средствам защиты населения относятся различные убежища на случай катастроф, войны, аварий. Актуальность их организации для предприятий, находящихся в опасных зонах, не может быть поставлена под сомнение. Правительственные нормативные акты создаются для регулирования проектирования и эксплуатации СКЗ.
Средства коллективной защиты от оружия массового поражения
СКЗ представляют собой инженерные конструкции, предназначенные для защиты населения. Это самые надежные средства обороны граждан на случай применения средств нападения, последствия действий которых носят массовый характер. В качестве убежища могут использоваться
Средства коллективной защиты от препятствуют воздействию вредных газов, биологических и других высокой температуры, последствий ядерных взрывов. В таких убежищах предусматривается несколько помещений для размещения людей и оборудования, а также вентиляционные камеры, санузлы, медицинские комнаты, кладовые, энергоблоки и места добычи воды. Большей частью в таких проектах есть несколько выходов, закрытых абсолютно герметичным люком или дверью. Они всегда расположены на участках, где исключена возможность обвала. Вместительные конструкции предусматривают тамбуры и шахты.
Вентиляция
Снабжение СКЗ воздухом происходит в нескольких режимах. Возможна чистая вентиляция, а также фильтрация. Восстановление запасов кислорода и функция полной изоляции предусмотрена в убежищах, построенных в зонах высокой вероятности возникновения пожара. Системы снабжения электричеством, водой, отоплением, канализацией связаны с внешними сетями.
В убежищах предусмотрены переносные дублирующие устройства на случай неисправности основных стационарных, а также емкости для хранения воды и сбора отходов. Обогрев осуществляется посредством работы отопительных сетей. Все убежища должны быть снабжены средствами тушения пожара, разведки, защитной одеждой и запасными инструментами.
Воздействие радиации
Средства индивидуальной и коллективной защиты работников при заражении местности радиацией предотвращают воздействие ионизирующих, световых излучений, а также нейтронного потока, обеспечивают укрытие от ударной волны, позволяют избежать попадания в организм отравляющих и биологических веществ. Большей частью такие убежища оборудуются в подвалах. Не исключается возможность быстрого строительства укрытий из железобетонных элементов, лесоматериалов, кирпича, камней и даже хвороста.
Всевозможные заглубленные помещения могут быть переоборудованы под противорадиационные убежища. К ним относятся погреба, пещеры, подвалы, подземные выработки, хранилища для овощей. Главная характеристика средств коллективной защиты данного типа - это достаточно высокая прочность стен.
Повышение безопасности помещения
Для этого заделываются оконные и неиспользуемые дверные проёмы, на перекрытия укладывается слой грунта. При необходимости выполняется наружная подсыпка стен, выступающих над землей. Средства коллективной защиты на предприятии специально герметизируются. Заделываются щели, отверстия или трещины на потолках и стенах, на местах вывода проводки и отопительных труб, а также на откосах окон. Двери обиваются войлоком или какой-нибудь другой плотной тканью.
Вытяжной и приточный короба предусмотрены для вентиляции помещений с малой площадью. В зданиях, приспособленных для укрытия, но не оборудованных системой водоснабжения, монтируются емкости для жидкости с расчетом 4 литра на человека в день. Санузел оснащается выгребной ямой. Может устанавливаться выносная тара или биотуалет. Также монтируются лежаки, скамейки и схроны для продовольствия. Наружная электросеть обеспечивает освещение таких помещений.
Дооборудование подвалов
Свойства безопасности каждого средства коллективной защиты, применение которого по плану должно обеспечить укрытие от радиации, могут многократно повышаться за счет дополнительной комплектации. После того, как комендант убежища отдаст соответствующие распоряжения, все герметичные двери, аварийные выходы, вентиляционные заглушки закрываются. Активируется При проникновении отравляющих или ядовитых веществ каждый обитатель убежища должен немедленно надеть индивидуальное средство для защиты дыхательных путей.
При возможности необходимо активировать установку для фильтрации кислорода, если возле укрытия возникает пожар или образовалась слишком большая концентрация сильнодействующих ядов. Предварительно потребуется перевести убежище в режим полной изоляции. Многие думают, что к коллективным средствам защиты относятся противогазы. Это индивидуальные приспособления, предназначенные для личного пользования, которыми должно быть укомплектовано каждое убежище. После выветривания вредоносных веществ из укрытия противогазы можно снять.
Общепринятые правила
Только штабом объекта ГО определяется необходимая продолжительность использования средства коллективной защиты работников. Правила поведения во время выхода, а также порядок действий должен устанавливаться предварительно. Обитатели убежища получают все инструкции по телефону или при помощи какого-нибудь другого средства связи. Управляющий звеном обслуживания должен предупредить о возможности выхода из укрытия.
Простые убежища
Какие средства коллективной защиты можно отнести к простейшим? Это открытые или перекрытые щели, которые могут быть сооружены с применением подручных материалов. Защитные свойства простейших укрытий весьма надежны. Благодаря их использованию проникающая радиация, ударная волна, а также световое излучение наносят меньше повреждений. Уровень облучения, действие биологических и отравляющих веществ на кожу снижается.
Щели строятся на территориях, где исключается возможность завалов или затопления дождевой и талой водой. Сперва создается открытые конструкции. Это траншеи в виде зигзага, состоящие из нескольких участков более 15 метров в длину. Глубина - до 2 метров, а ширина примерно 1 метр. Такое укрытие рассчитано на 50 человек. Перед тем, как оборудовать щель, необходимо разметить ее план на местности.
Заключение
Сегодня каждый желающий может узнать, какие средства защиты относятся к коллективным. Эти сооружения и приспособления предусмотрены для обеспечения безопасности рабочего персонала на предприятиях, а также для обороны граждан в случаях стихийных бедствий, угрозы воздействия радиоактивных или химических веществ. Укрытие может быть оборудовано в любом подвальном помещении или сооружении с достаточно толстыми стенами. Каждое убежище должно быть укомплектовано необходимыми приспособлениями для поддержания полного цикла жизнедеятельности людей, а также достаточным количеством индивидуальных средств защиты обитателей.