Проектування систем вентиляції хімічних лабораторій

Проектування вентиляції у хімічних лабораторіях (химлабораториях)

Наша проектно-монтажна компанія пропонує комплексне рішення завдань з проектування систем вентиляції будь-якого рівня складності, підбір оптимального обладнання для систем промислової вентиляції згідно з технічним завданням та побажаннями замовника, а також монтаж «під ключ» і пуско-налагоджувальні роботи.

Відповідно до діючих будівельних та санітарних нормативів приміщення лабораторій за призначенням бувають наступних типів: хімічні, фізичні, біологічні, бокси біологічні та мікробіологічні, хімічні і технологічні препараторські, лабораторії для роботи з радіоактивними речовинами, микроаналитические та аналітичні вагові, лабораторії для спеціальних робіт (спектральні, мас-спектрометричні, електронної мікроскопії, ртутні тощо).

До хімічних лабораторій відповідно до діючих будівельних та санітарних нормативів відносять всі лабораторії хімічного профілю, а також лабораторії іншого профілю, в яких розміщений один і більше витяжних шаф для хімічних дослідів.

До хімічних лабораторій відносять наступні види приміщень: кабінет хімії в навчальних закладах, хімічні лабораторії науково-дослідних інститутів, хімічні лабораторії всіх підприємств хімічної та нафтохімічної промисловості.

До біологічних лабораторій відносять наступні види приміщень: кабінети біології спеціалізованих навчальних закладів, біологічні лабораторії лікарень, поліклінік та інших установ міністерства охорони здоров'я; біологічні лабораторії науково-дослідних інститутів.

До хімічних і технологічних препараторским відносять наступні види приміщень: лабораторії перевірки якості продукції і товарів на всіх підприємствах харчової та легкої промисловості.

1. Шкідливі фактори роботи в хімічних лабораторіях.

Основні шкідливості, які виділяються в хімічних лабораторіях, пари, аерозолі, випаровування, дим, запахи від кислот, лугів, легко-займистих рідин, органічних і неорганічних речовин, деякі з яких є токсичними. При проведенні хімічного аналізу або дослідів відбувається виділення теплоти, іноді у великій кількості. Деякі продукти хімічного аналізу або дослідів мають велику ступінь детонації, що може призвести до вибухової реакції всередині приміщення лабораторії.

Хімічні речовини по категорії токсичності, згідно чинних санітарних норм, поділяються на: слаботоксичные, среднетоксичные, сильнотоксичные і особосильные (отруйні) речовини.

Категорії виробництв або процесів з вибухової, вибухопожежної та пожежної небезпеки в приміщеннях хімічних лабораторій, відповідно до діючих будівельних нормативів поділяються на категорії А, Б, В, Г і Д

Категорія «А», взрывопожароопасное приміщення, де використовуються для дослідів або виходять результатів дослідів, горючі гази і легкозаймисті рідини з температурою спалаху не більше 28°С в такій кількості, що вони можуть утворювати парогазоповітряні суміші, які при займанні розвивають надлишковий тиск вибуху в приміщенні, що перевищує 5 кПа. Речовини та матеріали (ацетилен, водень, бензин, спирт), які здатні вибухати і горіти при взаємодії з водою, киснем повітря або одне з одним в такій кількості, що розрахунковий надлишковий тиск вибуху в приміщенні перевищує 5 кПа або 0,05 кГс/см2.

Категорія «Б», взрывопожароопасное приміщення, де використовуються для дослідів або виходять результатів дослідів, горючий пил і волокна, легкозаймисті рідини з температурою спалаху більше 28°С (сірка, вугілля, барвники, пігменти, масла, спирти). Горючі пилу, волокна і рідини в такій кількості, що можуть утворювати пилоповітряні або пароповітряні вибухонебезпечні суміші, при займанні яких розвивається надмірний тиск вибуху в приміщенні, що перевищує 5 кПа або 0,05 кГс/см2.

Категорія «В», пожежонебезпечне приміщення, де використовуються для дослідів або виходять результатів дослідів, горючі і важкогорючі рідини, тверді горючі і важкогорючі речовини і матеріали (в тому числі пил і волокна). Речовини та матеріали, здатні при взаємодії з водою, киснем повітря або один з одним тільки горіти (кислоти, луги, електроліти, феноли, пластмаси і інше).

Категорія «Г», пожежонебезпечне приміщення, де використовуються для дослідів або виходять результатів дослідів речовини і матеріали в гарячому, розжареному або розплавленому стані, які виділяють променисте тепло, іскри та полум'я; горючі гази, рідини і тверді тіла, які спалюються або утилізуються як паливо.

Категорія «Д», приміщення, де використовуються для дослідів або виходять результатів дослідів негорючі речовини і матеріали в холодному стані.

2. Архітектурні рішення з хімічних лабораторій.

Зовнішні стіни, підлога і стеля хімічної лабораторії повинні бути другою ступеня вогнестійкості 1,5 години (EI 90). Відповідно до діючих будівельних норм, друга ступінь вогнестійкості – це будівлі або приміщення, де огороджувальні та несучі конструкції виконані з плитних і листових негорючих матеріалів, залізобетону, бетону. А також побудовані на основі як природних, так і штучних матеріалів. Покриття цих лабораторій можуть мати незахищені конструкції із сталі.

Приміщення хімічних лабораторій забороняється розміщувати в підвальних поверхах будівлі.

В хімічних лабораторіях слід передбачати спеціальні приміщення або камери для зберігання оперативного запасу легкозаймистих рідин та хімікатів.

3. Вимоги до вентиляції хімічних лабораторій.

Відповідно до діючих будівельних норм при проектуванні вентиляції хімічних лабораторій температуру, відносну вологість і швидкість руху повітря в приміщенні приймають таку, як для виробничих приміщень, де роботу персоналу відносяться до категорії легких робіт. Для спеціалізованих хімічних лабораторій параметри внутрішнього повітря визначаються за технологічними вимогами.

Основним робочим місцем в хімічній лабораторії є витяжна шафа. Обсяг повітря, що видаляється, слід визначати в залежності від швидкості руху повітря (0,5 – 1,0 м/с) у розрахунковому отворі шафи, який дорівнює 0,2 м² на 1 метр довжини витяжної шафи. 

Якщо при проведенні дослідів, які пов'язані з виділенням у повітря парів, аерозолів і пилу речовин 1, 2 і 3-го класу небезпеки, то швидкість руху повітря в розрахунковому отворі витяжного шафи слід збільшити до 1,2—1,5 м/с. Витяжні шафи повинні мати верхній і нижній відсмоктування для видалення використаного повітря.

У приміщенні хімічної лабораторії необхідно проектувати і монтувати припливну і витяжну вентиляцію з природним і механічним спонуканням, передбачаючи при цьому підігрів, очищення і зволоження (у холодний період року) припливного повітря.

Системи загальнообмінної витяжної вентиляції приміщення хімічної лабораторії проектують з умови видалення з приміщення надлишків тепла, вологи і газових виділень від пальників і технологічного обладнання.

Заборонена рециркуляція повітря в приміщеннях хімічних лабораторій, де проводяться роботи з шкідливими речовинами всіх класів небезпеки або відбувається виділення горючих парів і газів.

У хімічній лабораторій в обов'язковому порядку необхідні відкриваються, фрамуги на вікнах і витяжки природної вентиляції для короткочасного і постійного провітрювання приміщення.

У хімічній лабораторії подачу припливного повітря слід проектувати з наступних умов: в саме приміщення лабораторії подається повітря в обсязі 80-90% від об'єму повітря, що видаляється місцевими витяжними системами і загальнообмінною витяжною вентиляцією. Решта кількість повітря в об'ємі 10-20% подається в коридор і хол хімічної лабораторії. При цьому необхідно враховувати, що в холі хімічної лабораторії необхідно забезпечити 20-кратний обмін повітря.

Вентилятори місцевих відсмоктувачів, витяжних і припливних систем вентиляції необхідно проектувати і монтувати в окремому приміщенні – вентиляційній камері, яка розташована в безпосередній близькості від приміщення хімічної лабораторії.

При аеродинамічному розрахунку припливних і витяжних систем вентиляції для хімічних лабораторій, які розміщуються на різних поверхах багатоповерхової будівлі, необхідно враховувати вітрової підпір повітря в приміщеннях, в залежності від поверху, на якому розташоване дане приміщення лабораторії.

Допустимі максимальні значення звукового тиску і рівні звуку на постійних робочих місцях від працюючих двигунів витяжних і припливних вентиляторів необхідно приймати згідно з ГОСТ 12.1.003-83 «Шум. Загальні вимоги безпеки».

4. Системи управління вентиляції хімічних лабораторій.

Шафи управління витяжних шаф, общеобменных витяжних систем і систем димовидалення в приміщенні хімічної лабораторії повинні бути продубльовані. Один шафа управління розміщується безпосередньо поруч з виходом з хімічної лабораторії, а другий в приміщенні охорони будівлі.

При роботі витяжних шаф, общеобменных витяжних систем і систем димовидалення в приміщенні хімічної лабораторії на шафах керування повинно працювати пристрій світлової сигналізації, яка сповіщає про те, що вентилятор даної вентиляційної системи в даний час включено і працює.

Для общеобменных витяжних систем і витяжних шаф хімічних лабораторій, де проводяться досліди з речовинами або матеріалами за категоріями А, Б і В слід проектувати резервні вентилятори, які автоматично включаються при зупинці основного, і світлову сигналізацію про роботу основного і резервного вентилятора.

5. Особливості проектування витяжної вентиляції хімічних лабораторій.

В приміщенні лабораторії, де проводяться досліди з речовинами або матеріалами за категоріями А, Б та В місцеві відсмоктувачі і загальнообмінну витяжку необхідно проектувати окремими одне від одного, навіть в межах одного приміщення.

В приміщенні лабораторії, де проводяться досліди з речовинами або матеріалами щодо категорій Г і Д, місцеві відсмоктувачі і загальнообмінну витяжку дозволяється об'єднувати в одну витяжну систему. Причому повітроводи місцевих відсмоктувачів та загальнообмінної витяжки можна об'єднати в межах приміщення хімічної лабораторії або в приміщенні вентиляційної камери.

Якщо в хімічній лабораторії проводяться досліди з утворенням хімічно активних газів і парів рідини, то повітроводи витяжної системи вентиляції необхідно виготовляти з корозійностійких матеріалів.

В приміщенні лабораторії, де проводяться досліди з речовинами або матеріалами щодо категорії В, обладнаних витяжними шафами, які призначені для роботи з взрывопожароопасными речовинами, можна проектувати двома способами:

1 спосіб. Децентралізована система вентиляції, де на кожен витяжна шафа і приміщення хімічної лабораторії проектується і монтується окремий воздуховод, вентилятор і шафа управління;

2 спосіб. Централізована система вентиляції, при якій витяжні повітроводи від кожного окремого приміщення хімічних лабораторій об'єднуються в єдиний вертикальний або горизонтальний колектор, який розміщається за межами будівлі або на технічному поверсі в приміщенні вентиляційної камери.

Мал.4. Децентралізована система загальнообмінної припливної і

витяжна вентиляція хімічної лабораторії.

При проектуванні і монтажі децентралізованої системи витяжної вентиляції в приміщеннях хімічних лабораторій, де проводяться досліди з речовинами або матеріалами щодо категорії В, Г і Д дозволяється установка обладнання всіх систем, включаючи вентиляційні системи допоміжних приміщень, в одній вентиляційній камері. При цьому на повітроводах витяжних систем із приміщень хімічних лабораторій, в яких застосовуються легкозаймисті і горючі рідини, а також при проході воздуховода через несучі конструкції необхідно монтувати вогнезатримувальні клапани.

Мал.5. Централізована система загальнообмінної припливної і

витяжна вентиляція хімічної лабораторії

При проектуванні і монтажі централізованої системи витяжної вентиляції необхідно виконувати наступні рекомендації:

1. На всіх гілках системи витяжної вентиляції, які входять в приміщення хімічної лабораторії, необхідно монтувати вогнезатримувальні клапани;

2. У приміщенні венткамери необхідна установка резервного вентилятора, який автоматично вмикається при зупинці основного;

3. В приміщенні лабораторії, де проводяться досліди з застосуванням вибухонебезпечних або вибухопожежонебезпечних речовин, необхідно додатково монтувати:

- повітропроводи, вентилятори і електродвигун вентилятора у вибухобезпечному виконанні;

- автоматичну систему контролю концентрації газів в колекторі і систему аварійного провітрювання, яка забезпечує додавання зовнішнього повітря в колектор при концентрації газів або парів у колекторі більше 20% від нижньої межі займання.

Утворення високотоксичних і вибухопожежонебезпечних сумішей газів, парів, аерозолів і пилу в колекторі не допускається.

6. Особливості проектування припливної вентиляції хімічних лабораторій.

Системи припливної вентиляції, повітряного опалення та кондиціонування повітря, які обслуговують приміщення хімічних лабораторії, де проводяться досліди з речовинами або матеріалами за категоріями А, Б і В, слід проектувати окремими для кожного приміщення. Причому на повітроводах, які проходять через несучі конструкції, необхідно монтувати вогнезатримувальні клапани.

Системи припливної вентиляції, повітряного опалення та кондиціонування повітря, які обслуговують приміщення хімічних лабораторії, де проводяться досліди з речовинами або матеріалами щодо категорій Г і Д, можна проектувати спільними з приміщеннями категорії В та допоміжними приміщеннями хімічних лабораторій. Причому на кожній гілці повітроводів необхідно монтувати зворотний клапан.

Для приміщеннях хімічних лабораторії, де проводяться досліди з речовинами або матеріалами щодо категорії дозволяється проектування загального припливного колектора. Дозволяється об'єднання 9-ти поверхових повітроводів для загального припливного колектора. Причому на кожній поверховій гілці повітроводів і поблизу припливного вентилятора необхідно встановити самозакриваються зворотні клапана.

Подачу повітря в камери оперативного запасу легковоспламеняющих рідин, розташовані в приміщенні хімічної лабораторій, дозволено здійснювати від загальної системи припливної вентиляції лабораторії, за умови, що камера оперативного запасу легковоспламеняющих рідин оснащена автоматичною системою пожежогасіння та на припливній та витяжній повітроводах встановлені вогнезатримувальні клапани. 

7. Система димовидалення і підпору повітря в приміщеннях хімічних лабораторій.

При проектуванні вентиляції в приміщеннях хімічних лабораторій передбачається в безумовному порядку система димовидалення з основних і допоміжних приміщень хімічних лабораторій і система підпору повітря на шляхах евакуації людей, тамбурах і сходових клітинах. Система димовидалення і підпору повітря складається з клапанів димовидалення, щільних сталевих повітроводів, покритих огнезадерживающим складом; бетонних або цегляних вертикальних шахт, вогнезатримуючих клапанів, вентиляторів димовидалення (радіальні, осьові або дахові радіальні).

Мал. 6. Схема системи димовидалення з приміщень будівлі і система

підпору повітря на шляхах евакуації людей з палаючого будинку

При проектуванні вертикальні колектори або шахти систем димовидалення з приміщень надземної частини будівлі повинні мати межу вогнестійкості 0,75 год (EI 45). Всі інші повітроводи систем протидимного захисту повинні мати межу вогнестійкості не менше 0,5 год (EI 30).

Повітроводи систем підпору повітря при пожежі повинні мати межу вогнестійкості не менше 0,5 год (EI 30). Повітроводи систем підпору повітря на шляхах евакуації людей і сходових клітках повинні мати межу вогнестійкості 2,5 години (EI 150).

Саме такі часові обмежувачі, які перевірені майже столітнім досвідом людства в сучасному будівництві, дозволяють мінімізувати початкові витрати на проектування та монтаж системи димовидалення. А при виникненні пожежі на складі, дозволяють його швидко загасити і мінімізувати його шкідливі наслідки для людини і навколишнього середовища.

Замовити проектні роботи систем вентиляції хімічних лабораторій за найкращими цінами

Наша компанія пропонує Вам високоякісне сертифіковане обладнання від провідних виробників вентиляційного устаткування. Крім того, у нас працюють фахівці з високою кваліфікацією з проектування, монтажу, пуско-налагодження та сервісного обслуговування всього вентиляційного обладнання, яке необхідно Вам для високоефективної і надійної роботи Вашої вентиляційної системи.

Наші пріоритети — це надійність, якість та ефективність, тому співпрацюючи з нами, Ви маєте можливість оцінити всі переваги роботи з професіоналами!