Заземление, электроподсоединение и катодная защита

20.6.1 Практика заземления и электрического подсоединения

Заземление и электрическое подсоединение сводит к минимуму опасность, возникающую в

результате:

• коротких замыканий между проводниками, находящимися под напряжением, и непроводящим ток металлическим объектом;

• атмосферных разрядов (молнии);

• накопления электростатического заряда.

Заземление достигается путем установления электронепрерывного контура с низким сопротивлением между токопроводящим объектом и общей массой земли. Заземление может возникнуть непосредственно в результате тесного контакта с землей или водой, или вследствие преднамеренного электрического подсоединения данного объекта к земле.

Электрическое подсоединение возникает тогда, когда между проводящими ток объектами устанавливается соответствующая непрерывная электрическая связь.

Электрическая связь между двумя или несколькими объектами может быть осуществлена без заземления, но подсоединение к общей массе земли, при котором земля играет роль электрического соединения, более привычно. Электрическое подсоединение может быть предусмотрено в самой конструкции посредством болтового скрепления металлических деталей, обеспечивающего электрически непрерывное соединение, которое может быть реализовано также за счет установки между ними дополнительной проводящей ток связи.

Большинство заземляющих устройств и устройств электрического подсоединения, предназначенных для защиты от короткого замыкания или молнии, представляют собой стационарно установленные части оборудования, которое они защищают, а характеристики таких устройств должны соответствовать национальным стандартам конкретной страны или правилам классификационных обществ, если они этого требуют. В целях защиты от статического электричества при эксплуатации передвижного оборудования необходимо предусматривать его заземление и электрическое подсоединение после каждой перестановки.

Допустимое сопротивление в системе заземления зависит от вида опасности, для защиты от которой она предназначена. Для защиты электрических систем и оборудования величина сопротивления выбирается таким образом, чтобы можно было обеспечить правильное функционирование предохранительного устройства в электрической цепи (например, рубильника или плавкого предохранителя). Для защиты от молнии величина сопротивления регламентируется национальными правилами обычно в пределах 5-25 ом. Для предотвращения накопления статического электричества величина сопротивления земли не обязательно должна быть менее 1 мегаома, а в большинстве случаев она может быть значительно выше.

20.6.2 Прохождение электрического тока с судна на берег

Природа электрического тока, проходящего от судна к берегу, принципиально отличается от природы статического электричества.

Большие токи могут проходить между судном и берегом по электропроводящим трубопроводам и гибким шлангующим системам. Источниками этих токов являются:

. катодная защита причала или корпуса судна, обеспечиваемая либо системой с приложенным постоянным током, либо расходными анодами;

• блуждающие токи, возникающие в результате гальванической разности потенциалов между судном и берегом или в результате утечки от источников электрического питания.

Погрузочный или разгрузочный стендер, полностью изготовленный из металла, обеспечивает соединение судна с берегом с очень низким сопротивлением, и поэтому существует реальная опасность того, что во время внезапного прерывания большого тока при подсоединении или отсоединении стендера, расположенного у манифольда танкера, произойдет электродуговой разряд. Подобные электродуговые разряды могут возникнуть в линиях из гибких шлангов, каждое звено которых имеет металлические фланцевые соединения. Поэтому на практике рекомендуется использовать изолирующий фланец, устанавливая его в пределах вылета погрузочных стендеров, а также в местах подсоединении линий гибкого шланга к береговой системе трубопровода. Альтернативным решением в таких случаях является включение в каждую линию только одного звена шланга без внутреннего электрического подсоединения. Включение такого сопротивления полностью блокирует прохождение тока через погрузочный стендер или шланговочную линию. В то же время вся система остается заземленной либо через судно, либо через берег.

Раньше до подключения грузового соединения было принято соединять судно и береговые системы с помощью соединительного кабеля через взрывобезопасный рубильник, причем такой соединительный кабель оставался в подключенном состоянии до тех пор, пока не отсоединялось грузовое соединение. Использование указанного соединительного кабеля не имеет отношения к накоплению статического электричества. Таким образом, предпринимались усилия закоротить судовые и береговые электролитические и катодные защитные системы, а также снизить разность потенциалов между судном и берегом до такой степени, чтобы можно было пренебречь электротоками в шлангах или металлических стендерах. Однако, из-за наличия больших токов и трудностей в достижении достаточно малого электрического сопротивления в кабеле, соединяющем судно с берегом, данный способ оказался крайне не эффективным и, более того, далеко не безопасным. Поэтому в настоящее время вместо кабелей, соединяющих судно с берегом, используются изолирующие фланцы, описанные выше. Следует отметить, что в то время как некоторые национальные и местные правила все еще требуют производить подсоединение с помощью соединительного кабеля, IMO в своих "Рекомендациях по безопасности транспортировки, перегрузке и хранению опасных веществ на территории порта" настаивает на том, чтобы портовые власти отказались от использования кабелей, соединяющих судно с берегом, и приняли во внимание описанную выше рекомендацию относительно использования изолирующего фланца или одиночного звена не проводящего ток шланга.

Изолирующие фланцы должны быть сконструированы таким образом, чтобы можно было избежать случайного короткого замыкания. Типовое конструктивное исполнение изолирующего фланца показано в дополнении D. При установке изолирующего фланца необходимо иметь ввиду следующее:

• если все части соединения судна с берегом такие же гибкие, как и подсоединяющие шланги, то изолирующий фланец следует вставлять в шланговую линию в конце причала, где он вероятнее всего не будет поврежден;

• если соединение осуществляется частично с помощью гибкого шланга и частично с помощью металлического патрубка стендера, то изолирующий фланец следует подсоединять к металлическому патрубку стендера;

• в случае применения цельнометаллических стендеров необходимо следить за тем, чтобы при установке фланца он не был накоротко замкнут проволочными оттяжками.

Ток также может течь между судном и берегом любым другим электропроводящим путем, например, через стальные швартовы или металлический трап или сходни. Эти соединения разрешается изолировать во избежание утечки тока из системы катодной защиты причала в результате дополнительной электронагрузки на корпус судна. Однако, в момент прерывания контакта вероятность присутствия воспламеняющейся атмосферы в указанных местах очень мала.

Отключение либо на судне, либо на берегу систем катодной защиты с приложенным постоянным током, вообще говоря, не считается приемлемым методом сведения к минимуму токов между судном и берегом при отсутствии изолирующего фланца или звена шланга. На причале, у которого регулярно обрабатываются суда, вероятно, придется почти постоянно отключать систему его катодной защиты и, таким образом, причал потеряет защиту от коррозии. Более того, если данная система причала останется включенной, то возможно, разность потенциалов между судном и берегом станет меньше, если судно также будет поддерживать систему своей катодной защиты во включенном состоянии. В любом случае затухание процесса поляризации системы катодной защиты с приложенным постоянным током происходит в течение длительного периода после ее отключения, при этом судно будет лишено полной защиты не только во время стоянки у причала, но и в период, предшествующий его приходу в порт.

20.6.3 Прохождение электрического тока с судна на судно

Принципы контроля за образованием электродуговых разрядов во время перекачки груза с судна на судно аналогичны принципам, соблюдаемым при перекачке груза с судна на берег.

На судах, предназначенных для перекачки грузов на другие суда, в шланговой линии следует использовать изолирующий фланец или не проводящее ток звено шланга. Однако при перекачке нефтей, аккумулирующих статическое электричество, важно, чтобы эти меры не предпринимались сразу на обоих судах, поскольку в этом случае между ними останется изолированный проводник, который будет аккумулировать электростатический заряд. По этой же причине, когда такое

судно используется для перекачки груза на берег, следует обращать внимание на то, чтобы между судном и берегом не было изолированного проводника, например, в результате использования двух изолирующих фланцев на одной линии.

В случае отсутствия изоляции между судами электрический потенциал между ними должен быть снижен до минимального уровня. Если оба судна оснащены исправно функционирующими системами катодной защиты с приложенным постоянным током, то для наиболее эффективного снижения потенциала может понадобиться оставить их включенными. Аналогичным образом, если одно судно оснащено системой катодной защиты с приложенным постоянным током, а другое - системой с расходными катодами, то первая должна оставаться в рабочем состоянии. Однако когда одно из судов не имеет катодной защиты или его катодная защита с приложенным постоянным током вышла из строя, то задолго до сближения этих судов следует рассмотреть целесообразность отключения такой системы, если таковая имеется в наличии на другом судне.

Глава 21

Дата добавления: 2015-10-28