Требования к системе вентиляции производственных помещений. Вентиляция производственных помещений: виды, требования, проектирование и контроль. Виды вентиляции помещений

При выделении в помещениях тех или иных вредностей – тепла, пыли, газов они распространяются по всему объёму помещения. Снижение их концентрации до требуемых пределов возможно в объёме всего помещения. Такая форма вентиляции, когда снижение вредностей происходит путём разбавления или замены всего воздуха в помещении, называется общей или обще-обменной. Общая вентиляция допустима там, где нет интенсивного и сосредоточенного выделения вредностей, распространение которых в помещении потребовало бы большой кратности воздухообмена.

Обще-обменная вентиляция может быть приточной, вытяжной или приточно-вытяжной.

Общая вентиляция, особенно в высоких помещениях, требуется больших воздухообменов, что удорожает её строительство и эксплуатацию. Несколько снижает стоимость обще-обменной вентиляции при выполнении требования поддерживать допустимые концентрации вредностей и параметры внутреннего воздуха только в рабочей (обслуживаемой) зоне.

Приточные системы обще-обменной вентиляции подавая воздух рассредоточено – через насадки или другие воздухораздающие устройства – или сосредоточенно, т.е. одной или несколькими струями, создают вполне закономерное движение воздуха в помещении. Сосредоточенная подача воздуха обычно бывает направлена в рабочую зону или к постоянным рабочим местам.

В зависимости от характера вредностей выбирают различные места подачи приточного воздуха и схемы его движения в объёме помещения. Так, при любых вредностях кроме водяных паров, и избытка тепла приток делается в рабочую зону без избыточного тепла – обычно верхнюю зону. При влаговыделении не зависимо от наличия теплоизбытков приток рекомендуется в верхнюю зону или в верхнюю зону и частично в рабочую. При обще-обменной вытяжной вентиляции загрязнённый воздух удаляется из мест с наибольшей концентрацией вредностей. Так, при выделении в помещении водяных паров и газов, имеющих меньшую плотность, чем воздух, т.е. вредностей, устремляющихся вверх, вытяжку следует устраивать из верхней зоны, а при выделении пыли и отсутствии теплоизбытков – из нижней.

Затухание скоростей движения воздуха у приточных отверстий происходит в десятки раз медленнее, чем у вытяжных. Этим часто определяется выбор рациональных систем движения воздуха в помещениях и соответствующих воздухораспределителей. Взаимодействие притока и вытяжки в приточно-вытяжной общей вентиляции таково, что вытяжка, как правило, не искажает активного воздействия притока. Даже при близком расположении приточного и вытяжного отверстия на одной стене перетекания приточного воздуха в вытяжное отверстие не происходит. При расположении этих отверстий друг против друга, когда неизбежно попадание приточного факела в зону действия вытяжного, расстояние между ними даже 5 метров подведёт к вытяжному отверстию воздуха, состоящий на 90% из загрязнённого внутреннего, т.е. эффективность притока практически не снизится.

Основные требования к местной вытяжной вентиляции

Место образования вредных выделений по возможности должно быть полностью укрыто.

Конструкция местного отсоса должна быть такой, чтобы отсос не мешал нормальной работе и не снижал производительность труда.

Вредные выделения необходимо удалять от места их образования в направлении их естественного движения (горячие газы и пары надо удалять вверх, холодные тяжелые газы и пыль - вниз).

При устройстве местной вытяжной вентиляции для улавливания пылевыделений удаляемый из цеха воздух, перед выбросом его в атмосферу, должен быть предварительно очищен от пыли. Наиболее сложными вытяжными системами являются такие, в которых предусматривают очень высокую степень очистки воздуха от пыли с установкой последовательно двух или даже трех пылеуловителей (фильтров).

Местные вытяжные системы, как правило, весьма эффективны, так как позволяют удалять вредные вещества непосредственно от места их образования или выделения, не давая им распространиться в помещении. Благодаря значительной концентрации вредных веществ (паров, газов, пыли), обычно удается достичь хорошего санитарно-гигиенического эффекта при небольшом объеме удаляемого воздуха. Системы местных отсосов вредных веществ 1-го и 2-го классов опасности следует предусматривать с одним резервным вентилятором (для каждой системы или для двух систем), если при остановке вентилятора не может быть остановлено технологическое оборудование или концентрация вредных веществ в помещении превысит ПДК в течение рабочей смены. Резервный вентилятор допускается не предусматривать, если снижение концентрации вредных веществ до ПДК может быть достигнуто предусмотренной аварийной вентиляцией, автоматически включаемой.

Системы местных отсосов от технологического оборудования следует предусматривать отдельными для веществ, соединение которых может образовать взрывоопасную смесь или создать более опасные и вредные вещества. В задании на проектирование должна быть указана возможность объединения местных отсосов горючих или вредных веществ в общие системы.

Системы местных отсосов горючих веществ, осаждающихся или конденсирующихся в воздуховодах или вентиляционном оборудовании, следует проектировать отдельными для каждого помещения, объединяя несколько единиц оборудования, шкафов в одном помещении, или для каждой единицы оборудования в одном помещении.

Пожарная безопасность

Требования к содержанию пожарной техники и первичных средств пожаротушения

При определении видов и необходимых средств пожаротушения следует учитывать физико-химические и пожароопасные свойства горючих веществ, их отношение к огнетушащим веществам, а также площадь производственных помещений. К первичным средствам пожаротушения относятся все виды переносных и передвижных огнетушителей, оборудование пожарных кранов, ящики с порошковыми составами (песок), а также огнестойкие ткани (асбестовое полотно).

Выбор типа и расчет необходимого количества огнетушителей производится в зависимости от их огнетушащей способности, предельной площади, класса пожара горючих веществ и материалов в защищаемом помещении.

Внутренние пожарные краны оборудованы рукавами и стволами. Пожарные рукава сухие, хорошо скатаны, подсоединены к кранам и стволам и уложены в полиэтиленовый мешок.

Порошковые огнетушители

Порошковые огнетушители предназначены для тушения небольших загорания, когда применение пенных или углекислотных огнетушителей неэффективно или может вызвать нежелательные последствия (дальнейшее развитие пожара, взрыв и т.п.). Огнетушащие порошки делятся на порошки общего и специального назначения. Порошки общего назначения типа ПСБ, ПФ и П-1А используют для тушения горючих жидкостей и газов, древесины и других материалов на основе углерода.

Порошки специального назначения типа ПС и СИ-2 используют для тушения щелочных металлов, органических соединений с алюминием и кремнием и других пирофосных (способных к самовозгоранию) веществ.

Порошки обладают ингибирующими свойствами, т.е. способны разрывать цепную реакцию горения. Недостатками порошков является их гигроскопичность и способность к слеживанию.

Производственный процесс сопровождается выделением в Еоздух рабочих помещений вредных для здоровья человека газов и паров. Кро­ме того, в воздух производственных помещений могут поступать боль­шие количества тепла, влаги и пыли, повышающие его температуру и влажность, а также увеличивающие его запыленность. Люди, находя­щиеся в помещениях, также выделяют в воздух помещений тепло, влагу, углекислый и другие газы

Вследствие поступления в воздух вредных газов, паров, тепла, вла­ги и пыли происходит изменение его химического состава и физическо­го состояния, неблагоприятно отражающееся на самочувствии и состоя­нии здоровья человека и ухудшающее условия труда.

Для поддержания в помещениях нормальных параметров воздуш­ной среды, удовлетворяющих санитарно-гигиеническим и технологичес­ким требованиям, устраивают вентиляцию.

Вентиляцией называют совокупность мероприятий и устройств, обе­спечивающих расчетный воздухообмен в помещениях жилых, общест­венных и промышленных зданий.

Санитарно-гигиеническое назначение вентиляции состоит в поддер­жании в помещениях удовлетворяющего требованиям санитарных норм проектирования" промышленных предприятий и строительных норм и правил состояния воздушной среды путем ассимиляции избытков тепла и влаги, а также удаления вредных газов, паров и пыли.

Кроме санитарно-гигиенических требований к вентиляции предъяв­ляют технологические требования по обеспечению чистоты, температу­ры, влажности и скорости движения воздуха в помещении, вытекающие из особенностей технологического процесса в промышленных зданиях и назначения помещения в общественных зданиях. Если эти требования не будут соблюдаться, то в ряде случаев невозможно осуществлять со­временный технологический процесс (предприятия радиотехнической, электровакуумной, текстильной, химико-фармацевтической промышлен­ности, уникальные общественные здания и сооружения и т. п.).

Из сказанного вытекает, что для обеспечения нормальных парамет­ров воздушной среды в помещениях вопросы , технологии и архитектурно-планировочных решений здания необходимо решать сов­местно.

§ 2. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ВРЕДНЫХ ВЫДЕЛЕНИЙ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Организм человека выделяет тепло. Количество тепла, выделяемо­го человеком, зависит от характера выполняемой им работы и метеоро­логических условий в помещении. Метеорологические условия характе­ризуются температурой, относительной влажностью и скоростью дви­жения воздуха, а также температурой внутренних поверхностей ограждений и температурой находящихся в помещении предметов Для нормального самочувствия человека необходимо, чтобы был обеспечен постоянный отвод выделяемого им тепла.

В табл. 1.1 приведено количество выделяемого людьми тепла при выполнении ими физической работы разной степени тяжести.

Таблица II

Выделение тепла происходит в основном с поверхности тела челове­ка путем лучеиспускания, конвекции и испарения Причем скрытое теп­ло, выделяемое при испарении пота, может составлять 50-60% и более

Кроме физического напряжения теплоотдача человека зависит от теплозащитных свойств одеж<ды, а также от температуры, скорости дви­жения, относительной влажности окружающего воздуха и радиацион­ной температуры помещения, т. е. от метеорологических условий. По­этому нормальное тепловое самочувствие человека при данном характе­ре работы может быть достигнуто при определенной комбинации внут­ренних параметров.

В условиях на самочувствие человека и на произво­дительность труда влияют факторы, зависящие от технологического процесса и характера выполняемой работы. Эти факторы носят назва­ние профессиональных вредных выделений («в р е д - ноете й»). К профессиональным вредным выделениям относятся избы­точное конвективное и лучистое тепло, влага (водяные пары), газы я пары вредных веществ и производственная пыль.

Конвективное тепло передается воздуху помещения от нагретых поверхностей оборудования (печей, горячих ванн), расплавленного ме­талла и т п, вызывая повышение температуры как в рабочей, так и в верхней зоне помещения.

Лучистое тепло поступает от расплавленного металла, нагретых стенок и свода печей, стенок горячих ванн, нагретых отливок и т. п.

Люди, работающие вблизи нагретых поверхностей оборудования или расплавленного металла, подвергаются воздействию теплового об­лучения. Интенсивность теплового излучения в некоторых случаях мо­жет достигать 2800 Вт/м2 .

Влага (водяные пары) поступает в воздух производственных поме­щений при промывке изделий в водяных ваннах, при смачивании изде­лий, обрабатываемых на металлорежущих станках, и при других техно­логических процессах с применением воды или водяного пара. Выделе­ние водяных паров может происходить при наличии неплотностей в ап­паратуре и в коммуникациях, транспортирующих пар или воду. Боль­шое количество водяных паров может поступать в воздух помещений с открытых поверхностей воды в таких коммунальных и общественных зданиях, как бани, прачечные, плавательные бассейны и т. п Увеличе­ние влажности в помещениях приводит к ухудшению самочувствия че­ловека.

Газы и пары вредных веществ поступают в воздух производствен­ных помещений при различных технологических процессах, и их коли­чество зависит от - особенностей самого процесса производства, приме­няемого сырья, вида промежуточных и конечных продуктов, наличия неплотностей в производственном оборудовании и соединениях трубопро­водов и т. д. Одни вещества, поступая в воздух в виде паров, переходят затем в жидкое или твердое состояние, другие остаются в паро - или га­зообразном состоянии. Попадая даже в небольших количествах в орга­низм человека через дыхательные пути, кожу и пищеварительный тракт, газы и пары вредных веществ могут вызывать профессиональные отрав­ления. Физиологическое воздействие различных газов и паров зависит от их токсичности и концентрации в воздухе производственных помеще­ний, а также от времени пребывания там людей. Под концентрацией вредных веществ понимается их масса в единице объема воздуха. Концентрацию вредных веществ измеряют в мг на 1 м3 воздуха (мг/м3).

Ниже приводится краткая характеристика газов и паров, наиболее часто встречающихся в воздухе помещений промышленных предприятий.

Окись углерода СО - угарный газ. Окись углерода - газ без запа­ха и цвета, являющийся продуктом неполного сгорания углерода. В про­мышленности окись углерода служит составной частью многих газовых примесей. Она может выделяться в цехах металлургических и машино­строительных заводов (доменных, мартеновских, литейных, кузнечных, термических и др.), а также в гаражах, котельных и т. п. Окись углеро­да вдыхается с воздухом, легко соединяется с гемоглобином крови, свя­зывает его и вызывает кислородное голодание организма. Поскольку окись углерода легче воздуха, она может интенсивно распространяться по помещению.

Сернистой газ SO2 - бесцветный газ с едким запахом. Образуется при сжигании топлива или продуктов, содержащих серу. Выделяется в кузнечных, термических и литейных цехах от всякого рода нагреватель­ных и сушильных устройств, работающих на углях с примесью серы. Раздражающе действует на слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз.

Пары растворителей - углеводороды ароматического и жирного ря­да. Выделяются при окраске изделий, а также при разбавлении и рас­творении лаков и красок, обезжиривании изделий, растворении органи­ческих веществ. К растворителям относятся бензин, метиловый спирт, ацетон, бензол, толуол, скипидар, уайт-спирит, дихлорэтан и др. Наибо­лее летучие растворители - толуол и бензин, пары которых оказывают вредное" воздействие на различные ткани организма человека, в частно­сти на нервную ткань.

Синильная кислота HCN - бесцветная жидкость с запахом горько - ю миндаля. Пары синильной кислоты выделяются при использовании цианистых солей калия, натрия и аммония. Цианистые соли применяют в термических цехах при цементации поверхности металлов, в гальва­нических цехах при процессах меднения, цинкования, кадмирования и др. Пары цианистых соединений и синильная кислота вызывают тяже­лое отравление.

Марганец Ми - серебристо-белый тяжелый мягкий металл. Марга­нец и его соединения применяют при производстве марганцевых спла­вов, при изготовлении гальванических элементов, при электросварке электродами с качественной обмазкой, содержащей марганец, іпри дро - изводстве красок и т. д. Пары и пыль марганца, попадая в организм че­ловека, вызывают тяжелые заболевания. "

Свинец РЬ - голубовато-серый мягкий металл с температурой плав­ления 327 °С. Интенсивно испаряется при температуре 500 °С. Пары свинца в воздухе быстро окисляются, образуя высокодисперсные аэро­золи окислов свинца. Различные соединения свинца, попадая в орга­низм человека, вызывают болезненные изменения нервной системы, кро­ви, сосудов. Свинец и его соединения применяют на свинцовоплавиль - ных заводах, при производстве аккумуляторов, свинцовых красок в полиграфии, при пайке изделий и т. д.

Ртуть Hg - тяжелый жидкий металл, испаряющийся при комнат­ной температуре. Ртуть применяют на производстве в чистом виде и в виде различных соединений. Пары ртути выделяются при выплавке ее из руды, при изготовлении приборов с ртутью, в цехах заводов электро­вакуумной промышленности, на выпрямительных подстанциях, в хими­ческих лабораториях, стоматологических кабинетах и др. Вдыхание па­ров ртути может привести к тяжелому поражению центральной нервной системы.

Пыль представляет собой материальную систему, состоящую из мелких частиц твердого или жидкого вещества, рассеянных в газообраз­ной среде. Такие системы называют аэрозолями. К аэрозолям относятся также туман, возгоны и дым.

Пылями называют аэрозоли, возникающие при процессах механи­ческого измельчения - таких, как бурение, дробление, размол, истира­ние, или механической обработки с одновременным или последующим переходом образующихся частиц во взвешенное состояние. Размеры ча­стиц в пылях больше, чем в дымах, возгонах и туманах.

Возгоны, образующиеся в результате сублимации, горения и кон­денсации, содержат частицы размерами меньше 1 мкм.

Дым, отличающийся значительной оптической плотностью, образу­ется в таких же процессах, как и возгоны; размеры частиц в нем могут быть меньше, чем в возгонах.

Туман состоит из частиц жидкого вещества, образующихся при кон­денсации паров на частицах твердого вещества или при распылении жидкостей.

По происхождению пыль делится на органическую (животного или растительного происхождения), неорганическую (металлическую и ми­неральную) и смешанную.

Промышленная пыль представляет собой смесь частиц вещества различной структуры. В запыленном воздухе встречаются пылевые ча­стицы размерами 0,1 -100 мкм и более крупные. Крупная пыль быстро оседает. Легкая волокнистая иглообразная пыль длительное время на­ходится во взвешенном состоянии и оседает медленно.

В воздухе производственных помещений преобладают пылевые ча­стицы размерами до 10 мкм, причем 40-90% общего их числа имеют размеры менее 2 мкм.

Пыль может поступать в воздух производственных помещений при процессах дробления и размола материала, а также при просеивании и транспортировании сыпучих веществ. Пыль образуется в чугунолитей­ном производстве при приготовлении формовочных и стержневых сме­сей, выбивке и очистке литья и т. п. Большое количество пыли образу­ется при обработке изделий на абразивных, войлочных и матерчатых кругах, на всевозможных механических станках и при других опера­циях.

Запыленность измеряется массой пыли в единице объема воздуха, мг/м3, или числом частиц в 1 м3 воздуха. 4

Действие пыли на организм человека зависит от ее состава и дис­персности, которая характеризуется размерами пылевых частиц. Ди­сперсность влияет на глубину проникания пыли в дыхательные пути че­ловека. Наибольшую опасность для организма человека представляет пыль с размерами пылевых частиц менее 10 мкм, так как более крупная пыль задерживается на слизистой оболочке верхних дыхательных путей.

При попадании пыли в легкие человека возникают тяжелые заболе­вания. Так, попадание в легкие пыли, содержащей двуокись кремния Si02, или кварц, может вызвать заболевание силикозом, а попадание асбестовой пыли - заболевание асбестозом.