Вентиляция химической лаборатории: требования и нормы

Рисунок 1. Вентиляция химической лаборатории

Вентиляция химических лабораторий обеспечивает безопасные и комфортные условия при проведении исследований и научных экспериментов. В промышленных лабораториях, научно-исследовательских и медицинских учреждениях, гальванических цехах образуются вредные газы или пары, которые представляют опасность для здоровья сотрудников. Вдыхание токсинов раздражает верхние дыхательные пути, оказывает нейротоксический эффект. Наиболее частая причина несчастных случаев в химлабораториях связана с отравлением вредными выбросами. Причина - в неисправно работающей вентиляции. Рассказываем, как корректно спроектировать систему воздухообмена с учетом норм и правил.

Задачи вентиляции химических производств

Вредные пары и газы в зависимости от движения воздуха в помещении (сквозняки, неправильная организация воздухообмена), физических свойств и температуры имеют свойство распространяться по помещению. Задачи вентиляции в химической лаборатории:

• ограничение или устранение распространения загрязняющих веществ;
• поддержание оптимальной скорости движения воздушного потока;
• контроль предельно допустимой концентрации токсинов;
• подача очищенного, свежего воздуха с соответствующими параметрами для поддержания надлежащих условий труда.

С этой целью помещение оборудуется вытяжными шкафами, интегрированными в систему общеобменной вентиляции.

Вентиляция лаборатории: нормы и требования СНиП

Требования изложены в нескольких документах: СНиП II-33-75, СН 245-71, МУ 2.6.5.033-2017. В стандартах указаны ориентировочные показатели кратности воздухообмена в различных типах лабораторий:

• в физических лабораториях - от 5 до 15 смен/час;
• в химических лабораториях - от 5 до 15 смен/час с учетом воздуха, удаляемого вытяжными шкафами;
• в лабораториях, предназначенных для работы с животными, - 10- 15 смен/час;
• в лабораторных кабинетах вузов: в небольших помещениях до 30 человек - 8-12 смен/час, в больших залах до 100 человек - 6-8 смен/час.

Количество приточного воздуха должно быть на 10% меньше вытяжного. Приточная вентиляция работает со 100% свежим воздухом после соответствующей фильтрации и термической обработки. В исключительных случаях возможна частичная рециркуляция при отсутствии вредных для здоровья веществ в лаборатории.

Общие положения

Организацию воздухообмена следует планировать таким образом, чтобы работающие в лабораториях люди не чувствовали сквозняков, которые могут возникать при подаче большого количества воздуха в небольшой лабораторный бокс. В таких ситуациях важно, чтобы воздушный поток не был направлен непосредственно на лабораторное оборудование и работающих сотрудников. Скорость движения воздуха в зоне пребывания людей не должна превышать 0,15-0,25 м/с. Температура внутреннего воздуха в зимний и весенне-осенний периоды устанавливается на уровне 20-22°С. Летом рекомендовано охлаждать помещение до 26°С. В лабораториях специального назначения параметры микроклимата должны устанавливаться на основании локальных нормативных актов.

Нормы вентиляции химлаборатории

При сборке вентсистемы используются устройства и воздуховоды из материала, устойчивого к разрушительным факторам отработанного воздуха. В связи с возможностью оседания веществ, несмотря на применение фильтров, на стенках каналов целесообразно конструировать большое количество смотровых отверстий для их очистки. Рекомендованный уровень шума с учетом работающих вытяжных шкафов - 40-45 дБ. В подсобных помещениях уровень шума может составлять 55-60 дБ.

Виды вентсистем

Вентиляция химлаборатории состоит из общеобменной системы, вытяжных шкафов, местных технологических вытяжек в основном боксе и во вспомогательных помещениях. Корректно спроектированная система вентиляции в лабораториях должна обеспечивать снижение потребления электроэнергии в периоды, когда лаборатории не используются полностью. Об основных видах вентсистем - далее.

Приточная

Задача приточной вентсистемы - подача в лабораторию свежего, предварительно очищенного и подготовленного воздуха. Впускные отверстия монтируются в потолке. Воздух подается в соответствии с рассчитанными параметрами воздушного обмена и допустимой скорости. Одно из основных требований СНиП при проектировании — избежать турбулентности (условие, при котором частицы не оседают, но смешиваются с воздухом). С этой целью применяется несколько схем с размещением вытяжных решеток в полу или в нижней части стены для удаления отработанных воздушных масс.

Вытяжная

Вытяжная вентиляция - оборудование, без которого химическая лаборатория работать не может. В боксе устанавливается система вытяжных воздуховодов и установки для удаления выбросов (вытяжные шкафы, консоли, ламинарные камеры, реагентные и химические шкафы). Эти агрегаты являются неотъемлемым оборудованием. Нормы СНиП содержат требования к вентиляции химической лаборатории. Согласно регламенту все работы, связанные с использованием агрессивных газов или летучих жидкостей, должны проводится в вытяжном шкафу.

Приточно-вытяжная вентиляция

Комплексные приточно-вытяжные вентсистемы позволяют регулировать микроклимат во всем помещении и отвечают за воздухообмен в лабораторном боксе. Современные установки оснащаются регуляторами переменного расхода воздуха (VAV), контролирующими скорость в рабочем боксе на уровне 0,5 м/с. Поток приточного воздуха динамически изменяется в зависимости от тепловых нагрузок и количества сотрудников. Это позволяет значительно экономить электроэнергию, в ситуации, когда лаборатория работает с минимальной нагрузкой.

Рисунок 2. Приточно-вытяжная вентиляция химической лаборатории

Аварийная

Помещения, где в результате аварии возможен выброс ядовитых газов или вредных веществ, представляющих опасность взрыва, устанавливается аварийная вытяжная вентиляция. Оборудование оснащается комплектом датчиков, передающих сигнал о запуске при выбросе опасных компонентов или критическом превышении предельно допустимой концентрации. Дополнительно установка оборудуется ручной системой запуска изнутри и снаружи помещения.

Вытяжные шкафы

Вытяжные шкафы - крайне важный и необходимый элемент оборудования профессиональных химических, аналитических, биологических и промышленных лабораторий. Благодаря их использованию можно безопасно работать с агрессивными и токсичными компонентами. Лабораторные вытяжные шкафы изготавливаются из материалов, стойких к вредным механическим, химическим и термическим воздействиям. Чаще всего в качестве столешницы и для облицовки камеры используют керамику, полипропилен, нержавеющую кислотоупорную сталь.

Вытяжные шкафы можно разделить на два типа:

1. Стационарно закрепленные на лабораторном столе или столешнице и прикрепленные к стенам помещения. Их перенос потребует ремонта помещения.
2. Интегрированные - автономные, снабженные столешницей из различных материалов в зависимости от вида выполняемых работ. При необходимости их можно переместить в другое место.

Дополнительно вытяжные шкафы оснащаются пожарными извещателями или детекторами, обнаруживающими наиболее распространенные ядовитые газы.

Какое оборудование используется?

Комплексная система состоит из приточно-вытяжной вентиляции - общеобменной и местных вытяжек (вытяжных шкафов, столешниц, консолей). В базовую комплектацию входят шумоглушители и система фильтрации. Производители также предлагают специальные диффузоры с профилем выпуска воздуха, адаптированным к конструкции лаборатории. Это позволяет поддерживать оптимальную температуру и скорость воздухообмена в помещениях на химических производствах.

Как работает вентиляция в вытяжном шкафе?

Каждый вытяжной шкаф оснащен системой вентиляции рабочей камеры, которая гарантирует удаление вредных веществ и газов, выделяющихся при лабораторных работах. Это предотвращает попадание опасных для здоровья токсичных соединений в лабораторные помещения. Вытяжной шкаф является разновидностью местной системы вентиляции. Исправно работающая система удаляет опасные газы, пыль, пары и запахи из замкнутого пространства.

Оборудование работает по следующему принципу: внутри вытяжной камеры создается отрицательное давление по отношению к окружающей среде, препятствующее распространению токсичных соединений. Отработанный воздух удаляется из рабочего пространства с соответствующей скоростью. Экспериментальные процедуры выполняются внутри камеры, которая систематически проветривается с использованием внешнего вентилятора. Оптимальная скорость удаления воздуха имеет первостепенное значение для безопасной и эффективной работы вытяжного шкафа.

Рисунок 3. Вытяжной шкаф

Проектирование

Проектирование вентиляции химических лабораторий - сложная задача, требующая учета нескольких факторов (теплопритоки, объем влаги, температура, тип химического вещества). При разработке решения важно учитывать загрязнение лабораторных помещений, которое неблагоприятно влияет на оборудование. Для исключения деградации материала, из которого изготовлена ​​вентиляционная система, рекомендуется закладывать в проект химически стойкие компоненты. Что входит в проект? Ведомость рабочих чертежей, планировка помещения и схема размещения вентоборудования, расчеты воздухообмена и параметров оборудования, пояснительная записка.

Монтаж

Работы по установке вентиляции в химической лаборатории выполняются в два этапа. До финишной отделки помещения завозится оборудование, штробятся стены, монтируются скрытые коммуникации. После чистового ремонта и установки лабораторной мебели выполняется монтаж местных вытяжных систем (шкафов, консолей). Проверяется корректное функционирование каждого агрегата и всей системы в целом. Выполняется запуск и калибровка.

Рисунок 4. Монтаж вентиляции в химической лаборатории