Датчики, защитное заземление, грозозащита и электрохимзащита

[МихаилВ]

Интересный вопрос, объект телемеханики (на магистральном газопроводе). Ситуация такая: труба находится под потенциалом электрохимзащиты (ЭХЗ), если кто знает - примерно - 1В относительно земли. На контрольном пункте - мачта молниеприемника со своим заземлением (~4 Ом). Приборы заземлены на свой контур приборного заземления (1 Ом). На трубе стоят блоки управления исполнительными механизмами, каждый имеет клеммы заземления, технадзор требует заземлить, но ведь это маразм - заземлю - станция катодной защиты будет работать не на трубу, а на это заземление. Плюс еще проблемы молниезащиты - как ни гроза - вылетают датчики (Rosemount однако - денег стоит). Кто с такими вопросами сталкивался? Чего посоветуете?

[Serex]

С бухты барахты могу посоветовать только больше трансформаторов ставить. Если исполнительные механизмы питать через трансформаторы, да еще и каждый, то можно их не землить, но тут надо смотреть на мощность механизма. Ибо мощные нагрузки все равно нужно землить.

[МихаилВ]

Однако исполнительный механизм из себя представляет блок управления краном - электропневматический блок - 2 соленоида с толкателями и клапанной механизм, подающий газ в пневмоцилиндры открытия-закрытия крана магистрального газопровода. Питание соленоидов - 24 или 110 постоянки, при этом сам блок управления установлен на кране, который стоит на трубе (диаметр трубы 800-1200 мм, закопана на глубину ~ 1.2 м, наружу торчит только привод крана), кран от помещения контрольного пункта может находится на расстоянии метров 500. Ну и проблема до и после крана установлены датчики давления (они падлы и горят при грозе тоже). Время подачи напряжения на соленоид, необходимое для перестановки крана порядка 10 -15 с. Поэтому тема с транформаторами ммм мягко говоря не канает

[МихаилВ]

да, а кстати мощность невелика, порядка 30 Вт

[atamkosta]

Будучи полным дилетантом в газовой индустрии, имею сведения только из справочника КИПовца газового хозяйства, так там на всех схемах на входах-выходах ГРП и прочих, указаны изолирующие вставки. Открыл только что книжку слесаря газового хо-ва там тоже, и объясняют одним из пунктов как раз катодной защитой. В таком случае магистраль может быть под катодной, а узлы пункта заземлены.

[Никита]

Пара вопросов.
Что такое "свой контур приборного заземления (1 Ом)" и как при этом (и выполнении пожарных и электрических предписаний) может получиться 4Ома у молниезащиты? Электрически не связанные заземлители? Тогда неудивительно что оборудование летит...

Что именно требует надзор? Заземлить или присоединить проводники уравнивания потенциалов? Это разные мероприятия, а называют по-старинке все словом "заземление".

[МихаилВ]

atamkosta: Вы по нимаетете, дело виде тли в в том (прошу заранее прошения за лексику), раз-говор о ГРП вообще не стоит, ибо это сети распределительные, и у магистральщиков называются одним словом "низкие". Но то ладно, применительно к ГРС (газораспределительной станции) все понятно - на входе изолирующий фланец и дальше заземляй как душе угодно, а как быть на магистрали, где кран на трубе? Вот чего и прошу сообчество - може чего посоветуюют

[МихаилВ]

Никита: Да, к сожалению маразм процветает. Контрольные пункты оборудованы тремя заземлениями: молниезащитным, защитным и приборным. Заземление молниеприемника и защитное имеет сопротивление 4 Ома и соединены линией выравнивания потенциалов. Экраны кабельных линий от датчиков КИП посажены на приборное заземление (1 Ом), которое вынесено за пределы площадки. Кроме того на каждом датчике и блоке управления краном снаружи торчит болт c маркировкой заземления и сильно возбуждает инспектора "Держгпрпромнагляда". Нос датчиком еще так-сяк - лимпульсную линию отбора давления завел через изолятор (труба ведь под потенциалом катодной защиты) и заземляй, хотя с учетом того, что датчик стоит на кране, а расстояние от будки контрольного пункта может быть метров 700, то при молниезвиздюлине на потенциалах растекания из-за разных заземлений можно получить черти-что. Но это семечки, а вот как быть с блоком управления краном? Он гад, весь металлический, сидит на корпусе крана, присоединен к гидроцилиндрам привода импульсными трубками и к магистрали тож. Все это хозяйство естесственно под потенциалом катодной защиты, а тут болт заземления. Ну заземлю я блок, так ведь получится что катодная защита будет работать не на трубу, а на это заземление? Или я чего не правильнопонимяю?

[Никита]

Вот не силен я в требованиях "Держгпрпромнагляда", знаю что у белорусов, например, 7-е издание Правил не действует, они руководствуются шестым. Равно как и не знаю про пожарные требования, которые в России однозначно предписывают управнивать потенциалы всего, в т.ч. и молниезащиты на ГЗШ и такие вынесенные заземлители запрещают напрочь.
Все требования заказчиков к наличию "независимого заземления в 2 Ома" (недавний пример - медицина) сводятся к тому, что остается 4 Ома на ТП, около здания забивается дополнительно 2 Ома (или добивается до двух старая система), все это собирается на ГЗШ и вот от ГЗШ можно тащить именно отдельные электрически несвязанные проводники заземления приборов, чтобы уйти от токов по заземляющим проводникам и падению на них.

По поводу болта. Вообще, если инспектора возбуждает торчащий болт, то это наводит на мысли что либо инспектор - женщина, либо еще хуже.. :)
Впрочем это все шутки юмора. Вот тут самое интересное, ибо возвращаемся к вопросу о нормах. Если этот блок подключен по трех/пяти проводной схеме - то вне зависимости от болта желто-зеленым проводом Вы его сажаете на потенциал ГЗШ и средней точки трансформатора ТП. В этом случае болт роли не имеет и значения не играет. То же самое можно получить, если где-то в этом блоке ноль посажен на корпус, хотя по новым нормам этого делать нельзя, и ноль и фаза считаются проводами под напряжением.
Если же такого нет - тут возможны варианты. Первый - попробовать выдать трубу за естественный заземлитель. Соответственно на возбуждающие болты - поводок, и к гайке ближайшего фланца или к любому другому удобному месту его подключить. Второй - выдать то что есть за систему ТТ, дополнить систему дифзащитой или УЗО и попробовать доказать что защита от косвенного прикосновения выполнена автоматическим отключением питания и уравниванием потенциалов. Возможно заставят считать напряжение прикосновения с учетом действия станции катодной защиты.
Это с точки зрения безопасности людей. Но есть еще взрывопожаробезопасность - тут сложнее. Подходы те же, но надо смотреть конкретные требования к газопроводам, я их к сожалению плохо знаю.

[МихаилВ]

Никита: Да мысль зравая (особенно насчет пола инспектора), но к сожалению мужик и буквоед еще тот, но гад знает. что труба от земли изолирована, вот и требует зашитое заземление. Вот в ведь в чем вопрос, почему и обратился на форум, может кто посоветует как ситуацию разрулить. А вообще тема интересная, как правильно заземлять такие вещи, как правильно потенциалы уравнивать? А ведь мы за лето с грозами десятка полтора датчиков теряем. ТРАНСГАЗ контора коешно богатая, но не настолько, чтоб по 15 Rosemount в год выбрасывать

[Ryzhij]

На мой взгляд следует создать документ, свидетельствующий о том, что ваша электроустановка питается по схеме с изолированной нейтралью, которая (нейтраль) находится под потенциалом катодной защиты. После предъявления сего документа инспектору Вам останется реализовать мероприятия по выравниванию потенциалов во взрывоопасной зоне и мероприятия по электробезопасности установок с изолированной нейтралью (это будут УЗО и защитное зануление, опять-таки под потенциал трубы).
От постоянных выгораний приборов во время грозы (была такая проблема в резервуарном парке) нас спасло применение барьеров искрозащиты с гальванической развязкой. Мы применяли серию KFD2-... от P+F.

[МихаилВ]

Ryzhij: А мысль здравая, а можно поподробнее о барьерах, бо как мы применяем то, что выдает производитель (УКРГАЗТЕХ) - искробарьеры БИ-2 (искрозащита по RS-232), БИ-3, БИ-4 - (искрозащита по HART и дискретным входам), горят кстати как спички

[Ryzhij]

Можно и по-подробнее, только какие именно сигналы между опасной и безопасной зонами Вы хотите передавать? На Pepperl+Fuchs ведь тоже свет клином не сошёлся, хотя к их приборам нареканий у меня нет.
http://www.pepperl-fuchs.ru/main/process/process11.aspx
http://www.pepperl-fuchs.com/

[МихаилВ]

Ryzhij: Поподробнее - пожалуйста: датчики температуры ТСМ-100, ТСП-100, датчики давления - где то HART, где то 4-20 мА, ну и десяток дискретных входов (положение крана, охранная сигнализация и тому подобное)

[МихаилВ]

Ryzhij: А за ссылочку кстати спасибо, почему в УКРТРАНСГАЗЕ их не применяют, непонятно, по характеристикам приборы вроде даже очень, хотя каждая лягуха свое болото хвалит

[Ryzhij]

К слову, о лягухах...
Барьеры от MTL вполне успешно конкурируют и дополняют P+F
С чистой совестью могу рекомендовать и их тоже.
http://www.mtl-inst.com/
http://www.vsp.com.ua/mtl/

В то же время существуют барьеры преобразователи и от G.M. International
Функционал в общем-то тот же, но цена и надёжность ниже.
http://www.gminternationalsrl.com/
http://www.gminternationalsrl.com/?lang=ru
http://www.elsnab.ru/barrier/gm.html

[МихаилВ]

Ryzhi: Спасибо за конструктивный диалог, оборудование, если верить производителю и Вашим рекомендациям, неплохое, а вот как быть с заземлением, может чего посоветуете?

[Ryzhij]

Я ж уже написал - переходите на систему с изолированной нейтралью. Это как раз Ваш случай. Там заземление не применяется. Там это даже запрещено. Там применяется зануление.

[МихаилВ]

Ryzh: Отказаться от системы электропитания с глухозаземленной нейтралью - это сильно, а главное перестроить всю сиситему катодной защиты, которая на этом базируется - дая уж сколько раз ругался с начальством по этому поводу - ответ один - чтоя под ваш КИП системму транспорта газа перестраивать буду? Правда теперь. когда потери в материальном плане возросли (датчики горят, аппаратура связи), може чего и сдвинется с мертвой точки.

[МихаилВ]

Но ЧСХ, на этих контрольных пунктах стоит система радиорелейной связи, к КИПу подключена оптикой, антенна заземлена через разрядник на контур защитного заземления (он соединен линией выравнивания потенциалов с с контуром заземления молниезащиты) и не г8орит собака, хотя мачта высотой метров 25, следовательно ловить должна впредь всего она?

[Никита]

А кто заставляет перестраивать всю систему? Изолировать нейтраль там, где она попадает в зону защиты. Serex же предложил в самом начале запитать механизмы через разделительный трансформатор. Двухполюсные автоматы и реле контроля первого замыкания на землю. И никакого зануления, это уже будет аварией.
Нет, есть еще вариант поставить оборудование второго класса изоляции, но это, думаю, в данном случае нереально.
Только вот боюсь я что в вопросе смены режима нейтрали инспектор упрется в согласование с проектным институтом и пересчет всех электросхем. А раз изначальный вопрос на форуме, а не в этом институте задается - значит не все хорошо во взаимодействии.

[Ryzhij]

Ryzh: Отказаться от системы электропитания с глухозаземленной нейтралью - это сильно, а главное перестроить всю сиситему катодной защиты, которая на этом базируется...

Кто об этом говорит?!
Система управления на каждом пункте, а не вся технологическая линия, должна быть запитана по схеме с изолированной нейтралью через разделительный трансформатор весьма небольшой мощности.

[Ryzhij]

Но ЧСХ, на этих контрольных пунктах стоит система радиорелейной связи, к КИПу подключена оптикой, антенна заземлена через разрядник на контур защитного заземления (он соединен линией выравнивания потенциалов с с контуром заземления молниезащиты) и не г8орит собака, хотя мачта высотой метров 25, следовательно ловить должна впредь всего она?

Для того, чтобы передатчики не горели от атмосферных разрядов на антенну, их так специально проектируют, чтобы выходной каскад был заземлён на корпус по постоянному току. Схемы с заземлённым анодом (коллектором, стоком и пр.)

[МихаилВ]

Ну по поводу защитного заземления позиция народа как-бы понятна, а с катодной защитой как, а?

[МихаилВ]

Никита: А мысль здравая, насчет изолирования нейтрали в зоне защиты, пожалуй можно и под стандарт предприятия подвести, лазейка есть, БЛАГОДАРЮ! (тем более с пичканьем умными словами типа "зона выноса потенциалов и т.п.)