Безопасность систем отопления и вентиляции

Размещено на http://allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ПО ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

КОМАНДНО инженерный институт

Кафедра пожарной и промышленной безопасности

Контрольная работа №1

«Безопасность систем отопления и вентиляции»

по дисциплине «Безопасность инженерных систем»

Минск 2012



Оглавление

Введение

Классификация систем вентиляции

Устройство вытяжных систем общеобменной механической вентиляции

Требования пожарной безопасности к воздуховодам систем, удаляющих взрывоопасные паровоздушные смеси

Средства автоматизации (контроля, регулирования, блокировки и т.п.), предусматриваемые в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, направленные на обеспечение требований пожаро- и взрывобезопасности

Устройство систем воздушного отопления

Методика проверки соответствия проектных материалов систем воздушного отопления, обслуживающих помещения категории А, Б требованиям пожаровзрывобезопасности

Литература



Введение

Дисциплина «Безопасность инженерных систем» является учебной дисциплиной, знание которой необходимо для специалистов Министерства по чрезвычайным ситуациям.

Дисциплина «Безопасность инженерных систем» дает знания и навыки необходимые специалисту в практической деятельности инженерно-инспекторского состава государственного пожарного надзора в области обеспечения пожарной безопасности электрооборудования, систем газоснабжения, отопления и вентиляции.

Работа состоит из трех частей. В первой части приводится классификация систем вентиляции, требования пожарной безопасности к воздуховодам систем, удаляющих взрывобезопасные паровоздушные смеси. Второй раздел посвящен средствам автоматизации предусматриваемым в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, направленным на обеспечение требований пожаро- и взрывобезопасности. Заключительная глава посвящена Устройству систем воздушного отопления. Методике проверки соответствия проектных материалов систем воздушного отопления, обслуживающих помещения категории А, Б требованиям пожаровзрывобезопасности.



Классификация систем вентиляции

Вентиляцией называется совокупность мероприятий и устройств, используемых при организации воздухообмена для обеспечения заданного состояния воздушной среды в помещениях и на рабочих местах в соответствии с требованиями нормативных документов.

При всем многообразии систем вентиляции, обусловленном назначением помещений, характером технологического процесса, видом вредных выделений и т. п., их можно классифицировать по следующим характерным признакам (рисунок 1):

1. По способу создания давления для перемещения воздуха: с естественным и искусственным (механическим) побуждением.

2. По назначению: приточные и вытяжные.

3. По зоне обслуживания: местные и общеобменные.

4. По конструктивному исполнению: канальные и бесканальные.

Естественная вентиляция.

Перемещение воздуха в системах естественной вентиляции происходит:

· вследствие разности температур наружного (атмосферного) воздуха и воздуха в помещении, так называемой аэрации;

· вследствие разности давлений "воздушного столба" между нижним уровнем (обслуживаемым помещением) и верхним уровнем -- вытяжным устройством (дефлектором), установленным на кровле здания;

· в результате воздействия так называемого ветрового давления.

Аэрацию применяют в цехах со значительными тепловыделениями, если концентрация пыли и вредных газов в приточном воздухе не превышает 30% предельно допустимой в рабочей зоне. Аэрацию не применяют, если по условиям технологии производства требуется предварительная обработка приточного воздуха или если приток наружного воздуха вызывает образование тумана или конденсата.

Механическая вентиляция.

В механических системах вентиляции используются оборудование и приборы (вентиляторы, электродвигатели, воздухонагреватели, пылеуловители, автоматика и др.), позволяющие перемещать воздух на значительные расстояния. Такие системы могут подавать и удалять воздух из локальных зон помещения в требуемом количестве, независимо от изменяющихся условий окружающей воздушной среды. При необходимости воздух подвергают различным видам обработки (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.), что практически невозможно в системах с естественным побуждением.

Следует отметить, что в практике часто предусматривают так называемую смешанную вентиляцию, т. е. одновременно естественную и механическую вентиляцию.

В каждом конкретном проекте определяется, какой тип вентиляции является наилучшим в санитарно-гигиеническом отношении, а также экономически и технически более рациональным.

Приточная вентиляция.

Приточные системы служат для подачи в вентилируемые помещения чистого воздуха взамен удаленного. Приточный воздух в необходимых случаях подвергается специальной обработке (очистке, нагреванию, увлажнению и т. д.).

Вытяжная вентиляция.

Вытяжная вентиляция удаляет из помещения (цеха, корпуса) загрязненный или нагретый отработанный воздух.

В общем случае в помещении предусматриваются как приточные, так и вытяжные системы. Их производительность должна быть сбалансирована с учетом возможности поступления воздуха в смежные помещения или из смежных помещений. В помещениях может быть также предусмотрена только вытяжная или только приточная система. В этом случае воздух поступает в данное помещение снаружи или из смежных помещений через специальные проемы или удаляется из данного помещения наружу, или перетекает в смежные помещения.

Как приточная, так и вытяжная вентиляция может устраиваться на рабочем месте (местная) или для всего помещения (общеобменная).

Местная вентиляция.

Местной вентиляцией называется такая, при которой воздух подают на определенные места (местная приточная вентиляция) и загрязненный воздух удаляют только от мест образования вредных выделений (местная вытяжная вентиляция).

Местная приточная вентиляция.

К местной приточной вентиляции относятся воздушные души (сосредоточенный приток воздуха с повышенной скоростью). Они должны подавать чистый воздух к постоянным рабочим местам, снижать в их зоне температуру окружающего воздуха и обдувать рабочих, подвергающихся интенсивному тепловому облучению.

К местной приточной вентиляции относятся воздушные оазисы -- участки помещений, отгороженные от остального помещения передвижными перегородками высотой 2-2,5 м, в которые нагнетается воздух с пониженной температурой.

Местную приточную вентиляцию применяют также в виде воздушных завес (у ворот, печей и пр.), которые создают как бы воздушные перегородки или изменяют направление потоков воздуха. Местная вентиляция требует меньших затрат, чем общеобменная. В производственных помещениях при выделении вредностей (газов, влаги, теплоты и т. п.) обычно применяют смешанную систему вентиляции -- общую для устранения вредностей во всем объеме помещения и местную (местные отсосы и приток) для обслуживания рабочих мест.

Местная вытяжная вентиляция.

Местную вытяжную вентиляцию применяют, когда места выделений вредностей в помещении локализованы и можно не допустить их распространение по всему помещению.

Местная вытяжная вентиляция в производственных помещениях обеспечивает улавливание и отвод вредных выделений: газов, дыма, пыли и частично выделяющегося от оборудования тепла. Для удаления вредностей применяют местные отсосы (укрытия в виде шкафов, зонты, бортовые отсосы, завесы, укрытия в виде кожухов у станков и др.). Основные требования, которым они должны удовлетворять:

· 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).

· Конструкции местных отсосов условно делят на три группы:

· Полуоткрытые отсосы (вытяжные шкафы, зонты, см. рис. 1). Объемы воздуха определяются расчетом.

· Открытого типа (бортовые отсосы).

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).

Общеобменная приточная вентиляция.

Общеобменная приточная вентиляция устраивается для ассимиляции избыточного тепла и влаги, разбавления вредных концентраций паров и газов, не удаленных местной и общеобменной вытяжной вентиляцией, а также для обеспечения расчетных санитарно-гигиенических норм и свободного дыхания человека в рабочей зоне.

При отрицательном тепловом балансе, т. е. при недостатке тепла, общеобменную приточную вентиляцию устраивают с механическим побуждением и с подогревом всего объема приточного воздуха. Как правило, перед подачей воздух очищают от пыли.

При поступлении вредных выделений в воздух цеха количество приточного воздуха должно полностью компенсировать общеобменную и местную вытяжную вентиляцию.

Общеобменная вытяжная вентиляция.

Простейшим типом общеобменной вытяжной вентиляции является отдельный вентилятор (обычно осевого типа) с электродвигателем на одной оси, расположенный в окне или в отверстии стены. Такая установка удаляет воздух из ближайшей к вентилятору зоны помещения, осуществляя лишь общий воздухообмен.

В некоторых случаях установка имеет протяженный вытяжной воздуховод. Если длина вытяжного воздуховода превышает 30-40 м и соответственно потери давления в сети составляют более 30-40 кг/м2, то вместо осевого вентилятора устанавливается вентилятор центробежного типа.

Когда вредными выделениями в цехе являются тяжелые газы или пыль и нет тепловыделений от оборудования, вытяжные воздуховоды прокладывают по полу цеха или выполняют в виде подпольных каналов.

В промышленных зданиях, где имеются разнородные вредные выделения (теплота, влага, газы, пары, пыль и т. п.) и их поступление в помещение происходит в различных условиях (сосредоточенно, рассредоточено, на различных уровнях и т. п.), часто невозможно обойтись какой-либо одной системой, например, местной или общеобменной.

В таких помещениях для удаления вредных выделений, которые не могут быть локализованы и поступают в воздух помещения, применяют общеобменные вытяжные системы.

В определенных случаях в производственных помещениях, наряду с механическими системами вентиляции, используют системы с естественным побуждением, например, системы аэрации.

Канальная и бесканальная вентиляция.

Системы вентиляции имеют разветвленную сеть воздуховодов для перемещения воздуха (канальные системы) либо каналы (воздуховоды) могут отсутствовать, например, при установке вентиляторов в стене, в перекрытии, при естественной вентиляции и т. д. (бесканальные системы).

Таким образом, любая система вентиляции может быть охарактеризована по указанным выше четырем признакам: по назначению, зоне обслуживания, способу перемешивания воздуха и конструктивному исполнению.

Рисунок 1 - Классификация систем вентиляции



1. Приточная прямоточная общеобменная канальная система с механическим побуждением движения воздуха;

2. Вытяжная местная канальная система с механическим побуждением движения воздуха;

3. Вытяжная общеобменная канальная с естественным побуждением движения воздуха;

4. Вытяжная общеобменная бесканальная с механическим побуждением движения воздуха;

5. Вытяжная общеобменная бесканальная с естественным побуждением движения воздуха;

6. Приточная общеобменная бесканальная система с естественным побуждением движения воздуха;

7. Приточная местная бесканальная с механическим побуждением движения воздуха и 100% рециркуляцией.

8. Приточная прямоточная общеобменная бесканальная система с механическим побуждением движения воздуха;

9. Приточная общеобменная канальная с механическим побуждением движения воздуха и частичной рециркуляцией.

Устройство вытяжных систем общеобменной механической вентиляции

вентиляция вытяжной воздуховод отопление

Вытяжные системы механической вентиляции обычно состоят из следующих элементов:

1) жалюзийных решеток и специальных насадков, через которые воздух из помещений поступает в вытяжные каналы;

2) вытяжных каналов, по которым воздух, извлекаемый из помещений, транспортируется в сборный воздуховод;

3) сборных воздуховодов, соединенных с вытяжной камерой;

4) вытяжной камеры, в которой установлен вентилятор с электродвигателем;

5) оборудования для очистки воздуха, если удаляемый воздух сильно загрязнен;

6) вытяжной шахты, служащей для отвода в атмосферу воздуха, извлекаемого из помещений;

7) регулирующих устройств (дроссель-клапанов или задвижек).

Требования пожарной безопасности к воздуховодам систем, удаляющих взрывоопасные паровоздушные смеси

Требования пожарной безопасности к воздуховодам систем, удаляющих взрывоопасные паровоздушные смеси изложены в СНБ 4.02.01 - 03 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» [2].

На воздуховодах систем, удаляющих взрывоопасные паровоздушные смеси, необходимо предусматривать в целях предотвращения проникания в помещение продуктов горения (дыма) во время пожара следующие устройства:

противопожарные клапаны ? на воздуховодах, обслуживающих помещения категорий А, Б или В1--В4, в местах пересечения воздуховодами ближайшей к обслуживаемому помещению противопожарной преграды или перекрытия;

противопожарный клапан ? на каждом транзитном сборном воздуховоде (на расстоянии не более1 м от ближайшего к вентилятору ответвления), обслуживающем группу помещений(кроме складов) одной из категорий А, Б или В1--В3 общей площадью не более300 м² в пределах одной пожарной секции с выходами в общий коридор;

обратные клапаны ? на отдельных воздуховодах для каждого помещения категорий А, Б или В1--В4 в местах присоединения их к сборному воздуховоду или коллектору.

Если по техническим причинам установить клапаны или воздушные затворы невозможно, то объединять воздуховоды из разных помещений в одну систему не допускается, в таком случае для каждого помещения необходимо предусмотреть отдельные системы без клапанов или воздушных затворов в пределах пожарной секции.

Воздуховоды следует проектировать круглого сечения. При технико-экономическом обосновании допускается применять воздуховоды прямоугольного и других сечений. Размеры поперечного сечения следует принимать по приложению Ц [2].

Воздуховоды для систем местных отсосов взрывоопасных и пожароопасных смесей следует проектировать из негорючих материалов.

Воздуховоды следует применять класса П(плотные) для транзитных участков систем местных отсосов и кондиционирования воздуха, а также систем, обслуживающих помещения категорий А и Б.

Транзитные воздуховоды для систем тамбуров-шлюзов при помещениях категорий А и Б, также систем местных отсосов взрывоопасных смесей следует проектировать с пределом огнестойкости не менее EI 30.

Воздуховоды для помещений категорий А и Б и воздуховоды систем местных отсосов взрывоопасных смесей не следует прокладывать в подвалах и в подпольных каналах.

Напорные участки воздуховодов систем местных отсосов взрывоопасных смесей не следует прокладывать через другие помещения. Допускается прокладывать указанные воздуховоды сварными класса П без разъемных соединений.



Средства автоматизации (контроля, регулирования, блокировки и т.п.), предусматриваемые в системах вентиляции и кондиционирования воздуха, направленные на обеспечение требований пожаро- и взрывобезопасности

Автоматизация систем вентиляции и кондиционирования воздуха ? процесс перевода этих систем на автоматическое (без участия человека) или автоматизированное (с участием человека) управление. Различают частичную, комплексную и полную автоматизацию. В системах вентиляции (СВ) и системах кондиционирования воздуха (СКВ) широко применяют первые две. Цель автоматизации систем -- контроль (в т.ч. измерение) их параметров; регулирование процессов тепломассообмена; защита оборудования при аварийных ситуациях и блокировка; управление электроприводами оборудования; сигнализация о норм, работе оборудования, а также аварийных (предаварийных) ситуациях.

Приточные системы вентиляции оснащают приборами для измерения: температуры воздуха в обслуживаемых помещениях, а также приточного, если системы не совмещены с отоплением, и наружного воздуха; температуры воды и давления воды или пара до и после воздухонагревателей.

В СВ и СКВ действует блокировка исполнительных механизмов клапанов (заслонок) наружного и удаляемого воздуха, а также клапанов на трубопроводах тепло- и холодоносителя с электроприводом вентилятора, а в системах, работающих с переменным количеством наружного и рециркуляционного воздуха, -- устройства, фиксирующего клапан (заслонку) на наружном воздухе в положении, обеспечивающем расход наружного воздуха не ниже требуемого.

При дистанционном управлении системами необходимо предусматривать блокировку электроприводов насосов, фильтров, вытяжных вентиляторов с электроприводами приточных вентиляторов. Управление электроприводами СВ и СКВ в зависимости от расположения средств управления подразделяют па местное и дистанционное. При первом кнопки и ключи управления размещают па местных щитах или непосредственно у электроприводов, при втором обеспечивают блокировку управления всеми электроприводами системы и сигнализацию их включения.

Для электроприводов, работающих в автоматическом режиме, устанавливают избиратели управления, а также сигнализацию их аварийного отключения. Предусматривают также световую и звуковую сигнализацию о нормальной работе оборудования и об аварийных или предаварийных ситуациях.

В ряде случаев целесообразно и экономически оправданно централизованное, диспетчерское управление системами вентиляции и кондиционирования воздуха, особенно па крупных предприятиях. В этом случае обеспечивается оперативность контроля и управления, сокращается штаг обслуживающего персонала и экономятся энергоносители.

Устройство систем воздушного отопления

При воздушном отоплении нагрев помещения производится путем подачи в него определенного количества воздуха, нагретого до более высокой температуры. По способу приготовления нагретого воздуха системы воздушного отопления подразделяются на децентрализованные с подачей воздуха местными отопительными устройствами и централизованные с подачей нагретого воздуха из единого центра отапливаемого здания.

По способу перемещения нагретого воздуха различают системы с естественным и механическим побуждением.

По своей конструкции системы воздушного отопления могут быть прямоточные с подачей в помещения только наружного подогретого воздуха и рециркуляционные с подачей повторно нагретого внутреннего воздуха.

Воздушные системы отопления по сравнению с водяными имеют следующие преимущества: малая металлоемкость, возможность использования пустот (каналов) сборных железобетонных панелей для подачи по ним нагретого воздуха, низкая стоимость устройства.

Нагретый воздух подается непосредственно в помещение постоянного пребывания людей (жилые комнаты, служебные помещения и т. д.), а вытяжка - из помещений с большим загрязнением воздушной среды (кухни, санитарные узлы, ванные комнаты и т. д.).

Для контроля температуры воздуха и регулирования системы на магистральных воздуховодах и в помещениях устанавливаются термометры. Температура в помещениях измеряется на высоте 1,5 м от пола в отдалении от наружных ограждений и оборудования, выделяющего тепло. Замер скоростей воздуха в приточных и вытяжных устройствах осуществляют анемометрами. Расходы нагретого воздуха на прямых участках воздуховодов до и после вентиляторов определяются с помощью трубки Пито, для которой должны быть предусмотрены лючки с крышками.

Методика проверки соответствия проектных материалов систем воздушного отопления, обслуживающих помещения категории А, Б требованиям пожаровзрывобезопасности

В помещениях категорий А и Б согласно [2] следует проектировать согласно приложению Л, как правило, воздушное отопление. Допускается применение других систем, а также систем водяного или парового отопления с местными отопительными приборами, за исключением помещений, в которых хранятся или применяются вещества, образующие при контакте с водой или водяными парами взрывоопасные смеси, или вещества, способные к самовозгоранию или взрыву при взаимодействии с водой.

При проверке соответствия проектных материалов систем воздушного отопления, обслуживающих помещения категории А, Б требованиям пожаровзрывобезопасности необходимо руководствоваться следующими требованиями изложенными в [2].

Системы воздушного отопления при отсутствии других систем отопления, следует предусматривать с резервным вентилятором или не менее, чем с двумя отопительно-вентиляционными агрегатами для каждого обслуживаемого помещения.

Системы воздушного отопления следует предусматривать отдельными для каждой группы помещений, размещенных в пределах одного пожарного отсека.

Оборудование следует предусматривать во взрывозащищенном исполнении.

Оборудование систем воздушного отопления, обслуживающих помещения категорий А и Б, не допускается размещать в общем помещении для вентиляционного оборудования вместе с оборудованием вытяжных систем, а также приточно-вытяжных систем с рециркуляцией воздуха или воздухо-воздушными теплоутилизаторами.

На воздуховодах следует предусматривать взрывозащищенные обратные клапаны в местах пересечения воздуховодами ограждений помещений для вентиляционного оборудования.



Литература

1. ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования»;

2. СНБ 4.02.01-03 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха»;

3. Пожарная безопасность строительства: Курс лекций по теме "Пожаровзрывобезопасность систем вентиляции" Сост. Г.И. Касперов, И.И. Полевода - н.: КИИ МЧС РБ, 2003.- 58 с;

4. СТБ 11.0.02-95 «Система стандартов пожарной безопасности. Пожарная безопасность. Общие термины и определения».

Размещено на Allbest.ru