随着科技的发展,出现了各种新型合成材料,同样更多的化工企业随之成立,化工企业必然离不开有毒有害及易燃易爆物质,这些危险物质势必会对车间工作人员有伤害或潜在的危险。
【摘 要】本文是化工工程师职称论文,根据目前化工企业通风的现状和存在的问题,结合笔者在平时工作中对相关标准规范和总结设计过程中积累的经验教训,对通风系统设计进行了一些方案性论述。
【关键词】化工,局部通风,全面通风,事故通风,化工工程师职称论文
目前很多化工企业对这块不够重视,去现有工厂里参观,由于设备或管道系统不够严密,或者为了便于操作许多设备为敞开式,大量的刺激性介质扩散到车间内,再加上没有完善合理的通风系统,进去以后让人睁不开眼,喘不上气,工作人员则戴着口罩,但是这对保护操作人员起不了多大作用,另外如果易燃易爆物质达到爆炸极限的话,更会存在爆炸的潜在危险,对工作人员及周围人员的人身及财产构成威胁。
现行的《采暖通风与空气调节设计规范》中指出,为了防止大量热、蒸汽或有害物质向人员活动区散发,防止有害物质对环境的污染,必须从总体规划、工艺、建筑和通风等方面采取有效地综合预防和治理措施,《工业企业设计卫生标准》中也提到优先采用先进的生产工艺、技术和无毒或低毒的原材料,消除或减少尘、毒职业性有害因素,但是实际中工艺设计往往不能实现这些要求,那么就要求采取通风措施保证车间内有害物质到达《工业场所有害因素职业接触限值》中的要求。
通风方式首先应考虑局部通风,这种方式对于有害物质的扩散效果好,同时这种方式通风量小,风管和风机型号小,对于初投资和运行成本均是有利的,局部通风的设置需根据工艺的操作特点决定,此处列举几种形式可供参考,第一种正常工作为密闭设备,加料时通过加料孔加入,加入时由于原料占用设备内体积,容器内空气会被挤压出来,并且有些液体溶剂有挥发性,粉尘由于气流扰动也会产生飞尘,这时可采用在设备上设置通风管及风机的形式,如图一所示,排风量应由工艺计算提出,排出的空气应根据《大气污染物排放标准》要求进行处理或者直排;第二种为工作和加料时设备均为密闭,这种通风形式跟第一种相似,只是风量更小如图二所示;第三种为工作和加料时设备均为敞口,这种情况多设置局部排风罩,根据工艺设备操作特性,可以设置柜式风罩、伞形风罩、侧吸风罩、吹吸风罩、槽边排风罩,拿比较常用的伞形风罩举例如图三,根据散发表面的散发速度、散发面积、及排风罩及操作面的高度决定风罩的尺寸和排风量,如果操作允许风罩下设置挡板,从而减小扩散量和排风风量。
如果工艺设备不能设置局部通风,或局部通风不能满足车间内通风需要,则应考虑设置全面通风系统,全面通风需根据车间内散发有害物质的性质决定吸风口的位置,首先吸风口应尽量靠近有害物质散发点,如果有害物质比空气轻或者是虽比室内空气重但建筑内放散的显热全年均能形成稳定的上升气流时,吸风口上缘在车间上部距离屋顶不大于400mm(氢气除外,氢气吸风口设在距屋顶不大于100mm),如果有结构梁隔开,应在梁上设置通气管,防止有害物质局部积聚,如果有害物质比空气重,吸风口设在车间下部,下缘距地面不大于300mm。全面通风气流组织方式有四种组合方式,每种方式有各自的优缺点,具体分析如下:
1.自然进风与自然排风相结合,这种方式适用于室内有大量热散发的车间,排风装置主要是设置排风天窗、流线型屋顶自然通风器和旋流式自然通风器,利用风压和热压为动力进行室内通风,这种方式初投资和运行成本低,运行效果差,并且要做好防雨和屋顶防水。
2.自然进风与机械排风相结合、这种方式通风系统简单,主要依靠排风系统抽取室内被污染的空气,通过进风门窗或进风口无组织进风,这种方式适用于对进风质量和温度没有要求的车间,初投资和运行成本要比第一种高,通风效果也比也第一种好。
3.机械进风与自然排风相结合,这种方式根据车间不同的温、湿度要求及洁净度要求,对室外空气进行冷热及过滤处理后送入工作地带,这种方式适用于冬季需要采暖和对空气质量有要求的车间,初投资和运行成本略比第二种大,但通风效果比第二种要好。
4.机械进风与机械排风相结合,这种方式进排风效果、通风气流组织、室内卫生均比上三种要好,但是初投资和运行成本也要高。
选择哪种全面通风方式需要根据室内卫生、环保和工艺条件的要求,在满足要求的情况下尽量选择简单通风系统,减少初投资和运行成本。
除了考虑平时的通风系统,还应根据车间使用物质情况设置事故通风系统,为了在车间内突然因设备或管道泄漏,放散出大量的有害气体或有爆炸危险的气体,气流组织形式主要为机械排风,排风口设置位置根据散发气体的性质与全面通风系统相同,可以与平时通风系统合用,但应保证事故通风量,事故通风量根据工艺设计要求通过计算确定,使得室内有害物质含量满足《工业场所有害因素职业接触限值》要求,但换气次数不小于12次/h,如果工艺无法提出要求,应按《化工采暖通风与空气调节设计规范》HG/T 20698-2009附录中给出的换气次数进行计算,事故通风应与气体报警系统联锁自动启动,排风口与机械系统进风口水平距离不小于20m,当这个不能保证时,排风口高出机械进风口,并不小于6m,排出气体为可燃气体时,排风口距离有可能火花溅落地点大于20m,事故排风口还应排出建筑的动力阴影区和正压区,如图四所示,图中“+”为正压区“_”为动力阴影区。如果排出为可燃气体,事故通风机应选用防爆型,防爆等级根据物质的性质决定,风机控制开关应分别在室内、外便于操作地点设置。
对于化工通风在设计中应该提起高度重视,这是对生产企业职工的一种安全保障和企业财产的安全保障,由于笔者设计经验有限,对一些问题的理解和论述有不足之处,希望能与同行进行探讨。
参考文献:
[1]《采暖通风与空气调节设计规范》.GB50019-2003.
[2]《化工采暖通风与空气调节设计规范》.HGT 20698-2009.
[3]《工业企业设计卫生标准》.GBZ1-2010.
[4]《《工业场所有害因素职业接触限值》.GBZ2.1-2007.
[5]《建筑设计防火规范》.GB50016-2006.
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