Особенности проектирования аварийного воздухообмена

Базовый расчёт воздухообменных установок выполняется без учёта критических ситуаций, поскольку это может сделать её работу экономически неэффективной. Особые случаи - с созданием опасных концентраций газов - предотвращают установкой специальных систем, поэтому отдельный расчет аварийной вентиляции выполняется только для тех зданий, где вероятность подобных аварий обусловлена технологическими особенностями производства.

Сразу подчеркнём, что на промышленные системы аварийного воздухообмена также возлагается задача по нейтрализации опасной составляющей в удаляемых потоках (если в них присутствуют токсичные или взрывоопасные компоненты).

Отдельное направление аварийной вентиляции представлено системами дымоудаления, установка которых обязательна для обширного списка зданий и помещений.

Специфика организации аварийного воздухообмена

Главная особенность расчета вентиляции для аварийных режимов заключается в том, что для неё не всегда нужна отдельная подсистема. С учётом этого факта подобные расширения для систем дополнительного воздухообмена разрабатываются исключительно в индивидуальном порядке.

Основные положения, определяющие логику построения аварийных вентиляционных подсистем, изложены в СНиП 41-01-2003 «Вентиляция и кондиционирование».

Методические указания и базовые нормативы, используемые при математических расчётах, приведены в СНиП 2.04.05-91.

Базовая задача аварийной вентиляции – предотвращение опасных концентраций аэрозольных и газовых смесей внутри помещения при возникновении аварий или пожаров.

Обратите внимание, что основной параметр – кратность воздухообмена – для разработки аварийных подсистем не указывается отдельно, а берётся из технологических нормативов для цеха (или помещения).

Для небольших помещений, не относящихся к категории пожароопасных, аварийный воздухообмен может разрабатываться на базе основной вентиляции. Техническое исполнение в данном случае бывает следующим:

  • установка добавочных вытяжных вентиляторов;
  • создание аварийных воздуховодов с управляемыми задвижками, открываемыми в случае аварий.

Основной принцип построения подобных вентиляционных установок – приточно-вытяжной с механизированной вытяжкой, но в тех случаях, когда «аварийные» газы и вредности легче воздуха, допускается установка нагнетающих установок на приточный канал.

Роль аварийной вентиляции

Таким образом, реализуется вытесняющий вариант воздухообмена, производительность которого должна быть выше, чем потенциальная скорость генерации опасных газов.

Важный момент: если «аварийные» газовые смеси легче воздуха – вытяжку следует устанавливать в верхней части помещения. Соответственно, если тяжелее – то в нижней части. Отметим, что данный факт часто определяется невозможность использования основной вентиляции в качестве аварийной.

Практически для всех категорий пожароопасных помещений (имеющих буквенный код А, Б, В1-В4, Г, Д) рекомендуется использовать вентиляционные установки с механизированным побуждением.

Исключением могут быть те здания категорий Г и Д, в которых производительность естественного воздухообмена достаточна для ликвидации аварийной загазованности (расчёт должен быть производён для летнего периода).

Наиболее простым вариантом естественной аварийной вентиляции являются автоматически открываемые оконные проёмы или установка резервного вентилятора на основную вытяжку.

Также следует упомянуть, что аварийная газовая смесь часто имеет агрессивный химический состав (или высокую температуру). Этот факт должен быт учтён при разработке воздуховодов и фильтрующих устройств.

Особенности расчёта

Как уже упоминалось, проектирование аварийного воздухообмена базируется на данных из технологической документации цеха (помещения, здания). Исходными параметрами являются сведения о физико-химических и объёмных свойствах вероятных выбросов.

Задача проектировщика – рассчитать, какая производительность аварийных вентиляционных установок необходима, чтобы снизить опасную концентрацию веществ до стандартных ПДК (определяемых по ГОСТ 12. 1.005-88).

Основное отличие расчёта аварийных систем от обычной вентиляции заключается в том, что в расчёт должен быть выполнен с учётом двух стадий аварии:

  • период активной генерации (или поступления) вредных веществ (ta1);
  • время, в течение которого производится снижение загазованности (без генерации вредных веществ, ta2).

Если аварийное отключение оборудования происходит в автоматическом режиме, то длительность первого периода составляет 120 секунд. Если в ручном - 300 секунд. В тех случаях, когда вероятны взрывные выбросы, длительность первого периода принимают равным 0 секунд.

Максимальное время работы аварийных подсистем – 1 час.

Общая продолжительность работы дополнительной вентиляции равна сумме этих двух периодов:

t=ta1+ta2

Расчёт замещаемых объёмов воздушной смеси выполняется с учётом количества и концентрации вредных веществ.

Формула для расчёта объёмов замещения

Важно учитывать, что в данном случае может действовать несколько категорий опасных факторов:

  • токсичность;
  • взрывоопасная концентрация газов и пыли;
  • потеря видимости (задымление или запылённость);
  • опасные температурные режимы газовых смесей (типовой пример использования данного параметра – расчёт воздухообмена в помещениях для хранения ЛВЖ).
Отметим, что далеко не всегда можно согласовать доступное оборудование и детонационные характеристики газов, поэтому для снижения их взрывоопасности в состав аварийной вентиляции включают установки для распыления нейтрализующих составов. Это тоже должно быть учтено при расчёте воздухообмена.

Также в ходе расчёта мощности силовых установок необходимо учитывать, что для выведения через аварийные каналы загрязнённого воздуха может понадобиться дополнительная фильтрация, что потребует более высоких энергетических затрат.

Способы технической реализации

Разработка аппаратно-технической части аварийной вентиляции производится с учётом того, что оборудование этой подсистемы имеет два рабочих состояния:

  • ожидание («пассивный» режим);
  • осуществление воздухообмена («активный» режим).

Как следует из названий этапов, в первом случае силовые установки отключены, а вентиляционные каналы перекрыты.

Аварийная вентиляция

Работа в пассивном режиме вовсе не означает полное отключение системы, так как центральный контролер, сеть датчиков и механизмы, управляющие заслонками и вентиляторами, постоянно находятся в активном состоянии.

Более того, как для пассивного, так и для активного режимов работы аварийной вентиляции требуется бесперебойный источник электропитания.

Также отличается способ размещения приточных и вытяжных каналов. Это может быть классическая схема с установкой потолочных диффузоров, или одно из следующих специализированных решений:

  • воздушная завеса, отсекающая опасные потоки воздуха от защищаемой зоны;
  • локальная вытяжка, реализованная в виде зонта над вероятной зоной технологического выброса;
  • отдельная вентиляционная шахта, оборудованная мощным вытяжным вентилятором.

Кроме этого, проектирование и монтаж аварийных воздухообменных установок следует производить с учётом специальных требований:

  • полная герметизация всех воздуховодов;
  • применение огнестойких материалов (а также устойчивых к высокой химической активности удаляемых воздушных смесей);
  • обеспечение должного уровня искрозащищённости в силовых установках;
  • организация мер по огневой стойкости кабелей электропитания и управления.
Отдельно отметим, что герметичность воздуховода – наиболее наглядный пример различия между штатной и аварийной системами вентиляции.

При проектировании аварийных систем для химических производств необходимо не забывать о резервировании всех важных узлов установки, особенно в тех случаях, когда вероятный выброс может быть токсичным.

О важности автоматизации

Рассматривая аварийные системы вентиляции, нельзя не отметить, что обязательным элементом их конструкции являются датчики, реагирующие на превышение допустимых норм загрязнения.

Если выражаться точнее, то каждой букве пожарной классификации соответствует утверждённый набор датчиков, используемых для сигнализации и запуска аварийных подсистем.

Подчеркнём, что в ходе проектирования аварийной вентиляции обязательно прорабатывается не только схема подключения сенсора, но и схема укладки питающих и управляющих проводов, поскольку от этого напрямую зависит такой важный параметр, как гарантированное время работы всего комплекса.

Расположение, тип и основные характеристики аварийных детекторов обязательно указываются на схемах с использованием специальных обозначений.

Системы дымоудаления

Как работает дымоудаление

Среди аварийных систем вентиляции особое место занимают воздухообменные установки, обеспечивающий отвод дыма при возникновении пожаров. Важность их трудно переоценить, поскольку основной причиной гибели людей на пожаре является не огневое поражение, а отравление продуктами горения.

При разработке таких систем следует просчитывать не только объёмно-скоростные показатели воздушных потоков, но и необходимую разность давлений. Она должны быть такой, чтобы воздух из сопредельных помещений создавал «подпирающие» потоки, обеспечивающие вытеснение дыма в вытяжные шахты.

Кроме этого, есть существенные отличия при комплектации силового оборудования. Согласно СНиП 2.04.05-91, оно должно обеспечивать непрерывную работу системы в течение 2 часов даже в том случае, когда температура воздушных масс составляет 4000C (и один час при температуре 6000C).

Система дымоудаления

Основным документом, регламентирующим разработку противодымных систем, является СНиП 41-01-2003. При разработке аварийных комплексов важно учитывать их существенные отличия от других вариантов вентиляции:

  • используется особо надёжная схема соединений между секциями воздуховодов, обеспечивающая неразрывность и сохранение рабочих сечений при воздействии высоких температур;
  • применение автоматически управляемых клапанов для отсечения пламени, которые тоже должны быть выполнены в огнестойком варианте;
  • силовой блок состоит из двух модулей – вентиляторы подпора и вытяжные насосы;
  • в режиме ожидания все рабочие каналы закрыты управляемыми клапанами.

Компания «Мега.ру» принимает заказы на проектирование и модернизацию систем вентиляции любой конфигурации, включая аварийные и дымоудаляющие установки. Уточнить детали сотрудничества и рассчитать стоимость работ можно по телефонам, указанным в разделе «Контакты».

 

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: