Проектирование вентиляции в химической лаборатории
Помещения, в которых работают с химическими веществами, представляют особую сложность для проектировщиков вентиляции. Это объясняется большим количеством условий и требований, которые нужно соблюдать — лаборатории относятся к категории особо опасных для присутствующих там людей. Физико-химические свойства веществ, с которыми работают, отягощают и без того непростую работу, поэтому проектирование вентиляции в лаборатории ‒ кропотливый, высокопрофессиональный труд.
Создаваемая система призвана решать большое количество задач:
- обеспечивать надлежащий воздухообмен для присутствующих внутри сотрудников;
- поддерживать нужный уровень температуры, влажности с учетом хранящихся веществ и количества людей;
- не допускать выбросов вредных веществ, накопления их в помещении в опасных концентрациях;
- не создавать потенциально опасных ситуаций ‒ пожаров, взрывов, отравления.
Основные особенности помещений химических лабораторий
Требования к вентиляции в химической лаборатории основываются на их характеристиках. Помещения крайне разнородны ‒ по функциональному назначению они подразделяются на:
- офисные ‒ это кабинеты для работы персонала, не связанной непосредственно с химическими веществами;
- бытовые ‒ помещения для приема пищи, душевые и санузлы, уборочные зоны;
- производственные ‒ комнаты, в которых производится химический анализ, прочие работы с химреактивами, их хранение.
Последним при проектировании уделяется особое внимание, и то же касается вопросов охраны труда. Здесь часто выделяются испарения разных классов опасности, тепло в значительном объеме. Вентиляция в химической лаборатории должна дополняться системами пожаротушения, датчиками, отслеживающими уровень опасных веществ, а также прочими устройствами для конкретных типов помещений.
Организация химических лабораторий осложнена немалым количеством ограничений, которые накладывают на нее санитарно-безопасные нормы. Они придают специфику и воздухообменным, и венткомплексам. Среди ключевых условий к обустройству химлабораторий нужно назвать следующие:
- нельзя размещать их в подвальных помещениях;
- вентиляция химлаборатории должна быть организована отдельно от основной в здании;
- необходимо в обязательном порядке обеспечивать производственные зоны системами пожаросигнализации, места хранения легковоспламеняющихся и горючих запасов ‒ устройствами автоматического тушения (заслонки с электроприводом);
- в качестве первичных средств тушения пожаров нужно применять наиболее подходящие для конкретных веществ огнетушители (например, порошковые для кремнийорганических соединений).
Существуют специфические, узкие требования к вентиляции в лаборатории. Они подразделяются на общие и конкретные, в зависимости от состава веществ.
Общие требования к вентилированию химлабораторий
Основные нормы, которыми регулируется вентиляция в лаборатории ‒ СНиП. Также применяются различные ГОСТы, положения об охране труда и так далее. Вентиляция не может быть самодостаточным циклом, и требования к безопасности, установленные законодательством, призваны обеспечивать безопасность людей, которые находятся как в помещениях, так и за их пределами. Установка воздухообменных систем базируется на следующих общих принципах:
- в принудительном порядке организуется приточно-вытяжная вентиляция лаборатории;
- нужно обустроить отсосы нижнего и верхнего типов для нейтрализации отработанных аэромасс и притока свежих;
- вентсистемы механического типа обязаны запускаться минимум за полчаса до начала работ;
- в проекте учитывается положение лабораторных шкафов;
- при неисправности любой части воздухообменного комплекса работать нельзя;
- в помещениях должны быть открывающиеся окна;
- при организации нескольких лабораторий допустимо обустраивать сообщенные каналы ‒ если общая высота здания не превышает 9 этажей.
Ключевой специфический признак, отличающий химические лаборатории ‒ поддерживаемое там пониженное давление. Это необходимо для того, чтобы мощность вытягиваемых из них воздушных струй была большей, чем приточных. Так достигается нужный уровень безопасности помещения, и поэтому основной тип вентсистем в них ‒ механический. Используются местные устройства, фильтры, зонты. Желательно следить, чтобы оборудование было экономичным ‒ ведь высокие энергозатраты дополняются постоянной работой устройств, что приводит к перерасходу электричества.
Приточно-вытяжная вентиляция в лаборатории оборудуется так, чтобы все ядовитые продукты полностью выдувались наружу. Для этого следует:
- в общих местах поддерживать кратность на уровне 4-8;
- для помещений с ядовитыми веществами обеспечить минимальную кратность в 15 циклов ‒ стандартно каждый час воздушное наполнение должно обновиться около 20 раз;
- поддерживать разрежение в производственных зонах на уровне 5-10Па относительно коридоров;
- обустроить систему обогрева/охлаждения, а также увлажнения/осушения ‒ показатели устанавливаются в зависимости от конкретного назначения объекта;
- организовать прямой доступ к вентсистеме из лаборатории;
- не допускать рециркуляций аэромасс в комнатах, где могут находиться взрывооопасные соединения и так далее.
Недопустимо для подобных объектов использовать типовые кассетные или сплит-кондиционеры ‒ потолочные и настенные. Вытяжная вентиляция для химической лаборатории должна создаваться с учетом специфических норм. За базу берутся ключевые параметры ‒ скорости движения аэромасс, влажности, температурного режима. Их значения заимствуют из перечня работ (легкая категория) и дополняют конкретными «отягощениями».
Специфика требований к вентилированию химлабораторий
Нормы вентиляции в лаборатории рассчитываются на базе санитарных требований и учитывают:
- условия и специфику типов работ;
- особенности веществ и оборудования (объем, состав);
- способ содержания и обработки веществ;
- количество постоянно присутствующих людей;
- объем помещений и так далее.
Приточная вентиляция лаборатории, деятельность в которой имеет пожарные категории А и Б, должна включать резервные вентиляторы и устройства световой сигнализации, которые бы сообщали об их работе. Для объектов категорий В-Д нужны приборы местного отсоса, также снабженные ламповой индикацией. Устанавливаются отдельные требования к приточно-вытяжной вентиляции в лаборатории, среди них основные к:
- гидрантам, шлангам, фонтанчикам и кранам ‒ при работе со щелочами;
- вытяжным шкафам и местным отсосам ‒ есть перечень веществ, работать с которыми допустимо только при их наличии (например, растворять щелочь);
- системам многоступенчатой фильтрации;
- контрольным приборам, проверяющим прохождение аэромасс по воздухоотводам;
- системам ультрафиолетовой стерилизации воздуха ‒ для бактериологических исследований.
Нормы вентиляции лабораторий включают следующие базовые показатели:
- аэрообмен для зон, примыкающих к лифтовым шахтам и лестницам ‒ 20-тикратный;
- приток аэромасс ‒ 90% напрямую в лабораторное помещение, оставшиеся 10% ‒ холлам и коридорам;
- минимальные расстояния между отверстиями для забора и выпускания воздуха ‒ три метра;
- подъем воздухоотвода над уровнем крыш (если вытяжная вентиляция лаборатории организуется в высотном доме) ‒ более одного метра.
Эффективность систем определяют установленные в них датчики. Кроме этого, существуют общие требования конструктивно-технического характера, которые берутся во внимание при создании вентсистем.
Технические требования и особенности автоматизации
Типовая инструкция по вентиляции в химической лаборатории всегда предусматривает, что в ней должна быть организована принудительная система воздухообмена, но в нерабочее время допустимо естественное проветривание. Для того чтобы оно стало возможным, в каждом помещении (общем, производственном) должны быть открывающиеся окна с форточками или фрамугами.
Вытяжная вентиляция в лаборатории не может интегрироваться в аварийные противопожарные выводы, и нужно предусмотреть, чтобы системы пожарного предупреждения не отключались ее при срабатывании. Если исследовательские рабочие зоны располагаются в общем здании, для них необходимо предусмотреть автономную аэрообменную систему, которая предупреждала бы попадание вредных выбросов в глобальную вентиляцию.
Для материалов, из которых изготовлены воздухоотводы, тоже есть ряд правил. Если предусмотрена вытяжная вентиляция в химической лаборатории, где образуются пары или газы с повышенной активностью, то нужно использовать составы с повышенными антикоррозионными свойствами. Это может быть современный термопласт, нержавеющая сталь, неметаллическое покрытие и так далее. Крайне желательно обеспечить каждое рабочее место отдельным вытяжным клапаном ‒ так безопасность сотрудников будет максимальной.
Требования к вентиляции химической лаборатории предусматривают обязательное наличие автоматизированной управляющей системы. Можно использовать:
- рекуператорные системы с насосами теплового типа;
- устройства с промежуточным носителем (исключение для пластинчатых и роторных);
- особые типы воздуховодов ‒ спирально-навивные, со 2 классом герметичности, для особо высоких требований (использовать реечные и фланцевые нельзя);
- воздушные шлюзы ‒ в некоторых случаях, при строительстве и реконструкции лабораторий.
Приточная вентиляция в лаборатории нередко оснащается регуляторами плавности производительности установок. Это необходимо для поддержания нужного подпора/разреживания. Если устанавливаются резервные вентиляторы, следует обеспечить возможность автоматического переключения между ними и основными. Правильная и продуманная организация обеспечит нужную производительность лаборатории на длительный срок.
