Вентиляция производственных помещений: Требования охраны труда и безопасности

Производственная вентиляция играет ключевую роль в обеспечении безопасности и комфорта на производстве. Вентиляция - неотъемлемая составляющая системы производственной безопасности. Она удаляет вредные вещества, регулирует температуру и влажность, предотвращает скопление пыли и газов. Правильный выбор вентиляционной системы влияет на здоровье работников, долговечность оборудования и энергоэффективность предприятия. Правильное проектирование и установка вентиляционной системы требуют соблюдения ряда норм и стандартов.

Производственная пыль, аэрозоли, газы представляют опасность для здоровья и безопасности человека, что обусловлено токсичностью и концентрацией веществ, а также продолжительностью их воздействия на организм. Среди веществ, пыль которых опасна для человека, особое место занимают металлы, поскольку нетоксичных металлов практически не существует. Кроме того, загрязнение воздуха может привести к преждевременному износу, повреждению и выходу из строя технологического оборудования.

Чтобы избежать большинства негативных факторов на производстве, применяют два вида вентиляции - общую (приточно-вытяжную) и локальную (вытяжную). Такая система выполняет функцию воздухообмена, удаляя из цеха отработанный воздух и подавая свежий с улицы. Задача таких установок - удалять вредные выделения непосредственно над источником, выводя их наружу и не давая распространяться по всему цеху. Современные вентиляционные установки могут комплектоваться фильтрами, рекуператорами и даже тепловыми насосами.

Множественность решений по выбору той или иной системы вентиляции обусловлена такими ее общими характеристиками, как способ подачи и удаления воздуха, зона обслуживания, устройство конструкции, назначение.

Виды вентиляционных систем для производственных помещений

Рассмотрим самые распространенные отрасли промышленности, где применяется вентиляция:

• Химическая промышленность. Здесь вентиляция служит для удаления опасных испарений непосредственно из зоны, где происходят химические процессы.
• Деревообработка. В этой отрасли вентиляция удаляет взрывоопасную мелкодисперсную пыль. Без ее регулярного удаления возрастает риск пожара или взрыва.
• Пищевая промышленность. В пищевых цехах общая вентиляция предотвращает накопление влаги, развитие плесени, защищает продукты от загрязнений, а сотрудников от перегрева.
• Металлургия и литейное производство. Через вентиляционные каналы удаляется пыль, пары металлов (свинец, цинк, ртуть), дым и газы, выделяющиеся при плавке и литье. Снижается тепловая нагрузка от печей и ванн. Предотвращается накопление вредных паров в зонах сварки и резки.
• Автомобильная и машиностроительная промышленность. Вентиляционные системы очищают воздух от аэрозолей масел, паров топлива и выхлопных газов при испытаниях двигателей. Обеспечивает комфортную температуру в зонах механообработки.
• Фармацевтическая и медицинская отрасли.
• Текстильная промышленность. Посредством вентиляции удаляется волокнистая пыль и ворс, способные вызвать взвесь и затруднить дыхание.
• Строительная индустрия. Вентиляционное оборудование удаляет цементную и силикатную пыль, асбест и другие вещества, опасные для дыхательных путей.

Основные требования к производственной вентиляции

Все предприятия, на которых при производстве образуются вредные выбросы, должны соблюдать нормы предельно допустимых концентраций (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Это диктуется требованиями охраны труда и безопасности производства, регламентированными на законодательном уровне.

1. Безопасность по показателям ПДК вредных веществ. Для организации в производственных зданиях надлежащих условий труда и комфортного микроклимата необходимо поддерживать концентрацию загрязняющих веществ на безопасном уровне. Предельно допустимая концентрация (ПДК) - максимальное количество вредного вещества в единице объема или массы, которое при ежедневном воздействии на человека в течение длительного времени не приводит к каким-либо болезненным изменениям в организме и неблагоприятным наследственным изменениям у потомства.

2. Безопасность по показателям взрыво-, пожароопасности. Многие технологические процессы, связанные с получением или переработкой пылевидных материалов с высокой химической активностью, являются взрыво- и пожароопасными. Взрывоопасная пыль - это любой мелкодисперсный материал, который обладает способностью загораться и взрываться при смешивании с воздухом. Примерами взрывоопасной пыли могут служить алюминий, магний, уголь, древесная мука, табак, фенопласт, каучук синтетический, мука, сахар, углерод, химикаты, фармацевтические препараты и др. По пожарной опасности пыль, в зависимости от свойств, может быть взрывоопасной в состоянии аэрозоля, либо пожароопасной в состоянии аэрогеля.

Поэтому необходимым условием технологических процессов, при которых происходит выброс в воздух мелких твердых частиц или пыли, является очистка воздуха системами фильтрации.

Аспирационное оборудование предназначено для очистки загрязненного воздуха, удаляемого от рабочих мест или технологического оборудования, мест пересыпок, дробления, сушки, разгрузки силосов, при погрузке/разгрузке сыпучих материалов навалом в ж/д вагоны и автотранспорт в различных отраслях: химической, металлургической, фармацевтической, топливно-энергетической, пищевой, горнодобывающей, текстильной, в производстве строительных материалов и др. Некоторые виды пыли, с которыми работает аспирационная система, имеют определенный класс взрыво- и пожароопасности.

Нормативные требования предъявляются не к самой вентиляции, а к воздухообмену, предельному содержанию в воздухе различных веществ, температуре и влажности. Минимальные нормы воздухообмена для производственных помещений составляют 30 м³/ч на одного работника. Однако на практике нормы устанавливаются отраслевыми стандартами с учетом объема выделяемых в воздух опасных веществ.Воздухообмен является основным параметром, который учитывается при проектировании вентиляции и выборе вентиляционных установок. Вентиляция должна обеспечивать в цеху температуру на уровне от +16°C до +25°C, влажность от 40 до 60% и нормативное содержание в воздухе вредных веществ. Если она не может обеспечивать нормативные требования, то в проекте должны учитываться дополнительные средства регулирования.

При проектировании вентиляционных систем необходимо учитывать:

1. Расположение, тип и характеристики существующих систем общеобменной, местной вентиляции (при наличии) и т.п.
2. Непосредственно проектирование вентиляционных систем.
3. Монтаж в соответствии с проектом или с предоставленными схемами вентсистем.

Указанные пункты являются классической схемой ввода в эксплуатацию оборудования и комплектующих систем вентиляции. Однако очевидным является то, что одновременный охват всех аспектов и этапов при создании системы промышленной вентиляции, сосредоточение их, что называется, в одних руках, имеют важное значение для всех стадий жизненного цикла систем вентиляции на производстве. в сроках, объемах работ по техническому обслуживанию систем.

Естественная вентиляция работает за счет разницы давления и температуры воздуха. Механическая вентиляция использует вентиляторы и воздухообменники.

В процессе производства в воздух могут попадать опасные вещества. Это пыль, газы, дым, пары, микрочастицы металлов и другие соединения, которые могут вызывать отравления. Кроме того, пары растворителей, горючие газы и мелкодисперсная древесная пыль во взрывоопасной концентрации могут представлять угрозу пожара и даже взрыва.

Среди вредных воздействий на производстве также стоит учитывать перегрев. В цехах, где работает оборудование, выделяющее большое количество тепла, температура может достигать критических значений. В таких условиях снижается трудоспособность персонала, наступает быстрая усталость и возрастает риск теплового удара.

Пример: Вентиляционные системы для цехов металлообрабатывающего предприятия. Для экономии пространства, удобств, эффективности использования - технологическое оборудование со встроенной системой вентиляции - сварочные, сварочно-зачистные столы, вытяжные столы для резки металла.

Промышленные предприятия отличаются по технологии производства, планировке цехов, используемым материалам, количеству рабочих мест. В зависимости от технологии производственного предприятия, интенсивности процессов пылевыделения фильтры могут быть моноблочными и модульными.

Строительные и прочие производства, для которых характерно повышенное пылевыделение.

Нормативные документы

Игнорирование роли вентиляции в производственной безопасности - это прямая угроза здоровью персонала и устойчивости технологического процесса. Требования к системам вентиляции и кондиционирования закреплены в нескольких СНиПах, десятке ГОСТов, Федеральном законе и подзаконных актах. Разобраться в них без помощи специалиста довольно сложно - документов много, информация носит технический уклон.Важнейшими стандартами являются Свод правил 60.13330.2012 и СНиП 41-01-2003.

Отрасль регулируют следующие документы: ПП РФ от 26.12.2014 г № 1521, ФЗ N 384-ФЗ, ПП РФ от 16.02.2008 N 87.

К дополнительным документам, регулирующим проектирование и эксплуатацию климатических и вентсистем, относятся Общероссийский классификатор (ОК) 012-93, СанПиН 2.1.3.2630-10 с набором правил для вентсистем в медучреждениях и СанПиН 2.2.4.548-96.

Перечень документов, регламентирующих обязательные требования к проектированию и монтажу систем вентиляции и кондиционирования, обширен. Чтобы быть уверенным в том, что все требования будут соблюдены, доверяйте работы узкоспециализированным инженерным компаниям с высоким уровнем экспертизы и хорошей репутацией.

Рисунок 1. Схема вентиляции помещений

Общие приемные устройства наружного воздуха не следует предусматривать для систем приточной противодымной вентиляции разных пожарных отсеков.

Ограждающие строительные конструкции помещений для вентиляционного оборудования должны быть выполнены с обеспечением пределов огнестойкости не менее пределов огнестойкости противопожарной преграды, отделяющей обслуживаемый (защищаемый) пожарный отсек.

Геометрические и конструктивные характеристики воздушных затворов должны обеспечивать при пожаре предотвращение распространения продуктов горения из коллекторов через поэтажные сборные воздуховоды, а также через воздухоприемные устройства и устройства подачи воздуха в помещения различных этажей; длину вертикального участка воздуховода воздушного затвора следует принимать расчетную, но не менее 2 м, толщину листовой стали следует принимать не менее 0,8 мм.

Противопожарные нормально открытые клапаны следует устанавливать в проемах ограждающих строительных конструкций с нормируемыми пределами огнестойкости или с любой стороны указанных конструкций, обеспечивая предел огнестойкости воздуховода на участке от поверхности ограждающей конструкции до закрытой заслонки клапана, равный нормируемому пределу огнестойкости этой конструкции.

Если по техническим причинам установить противопожарные клапаны или воздушные затворы невозможно, то объединять воздуховоды из разных помещений в одну систему не допускается.

В противопожарных перегородках, отделяющих общественные, административно-бытовые или производственные помещения (кроме складов) категорий В4, Г и Д от коридоров, допускается устройство отверстий для перетекания воздуха при условии защиты отверстий противопожарными нормально открытыми клапанами.

Воздуховоды с нормируемыми пределами огнестойкости (в том числе теплозащитные и огнезащитные покрытия в составе их конструкций) должны быть из негорючих материалов. При этом толщину листовой стали для воздуховодов следует принимать расчетную, но не менее 0,8 мм. Для уплотнения разъемных соединений таких конструкций (в том числе фланцевых) следует использовать негорючие материалы. Конструкции воздуховодов с нормируемыми пределами огнестойкости при температуре перемещаемого газа более 100 °С, кроме воздуховодов, проложенных в общих шахтах и соединенных ответвлениями с этажными, в том числе сборными воздуховодами, следует предусматривать с компенсаторами линейных тепловых расширений.

Строительные конструкции зданий из негорючих материалов с пределами огнестойкости не менее нормируемых для воздуховодов допускается использовать для перемещения воздуха, не содержащего легкоконденсирующиеся пары.

Воздуховоды из горючих материалов (с группой горючести не ниже Г1) допускается предусматривать в пределах обслуживаемых помещений, кроме воздуховодов, указанных в пункте 6.14. Гибкие вставки у вентиляторов, кроме систем местных отсосов взрывопожароопасных смесей, аварийной вентиляции и перемещающих газовые среды температурой 80 °C и выше, могут быть из горючих материалов.

Указанные транзитные воздуховоды допускается проектировать с ненормируемым пределом огнестойкости при прокладке каждого из них в отдельной шахте с ограждающими конструкциями, имеющими пределы огнестойкости не менее EI 150.

Ошибки и последствия неоптимальной работы вентиляции

Прямое следствие неоптимальной работы вентиляции - дискомфорт в помещении, духота, влажность, избыток CO2, который проявляется головными болями и потерей концентрации. Ошибки в проектировании вентсистем на производстве чреваты повышением уровня ПДК и отравлением.

Воздуховоды и устройства систем механической вентиляции и кондиционирования необходимо проектировать таким образом, чтобы свести к минимуму осаждение загрязняющих веществ на их внутренних поверхностях. Вентканалы должны иметь поперечное сечение, соответствующее оптимальному потоку воздуха, и герметичную конструкцию. Воздухозаборники необходимо защитить от атмосферных осадков и ветра. Устройства не должны располагаться в местах, где существует опасность притока отработанного воздуха из пусковой установки.

Поток наружного воздуха, подаваемого в жилые помещения, должен соответствовать требованиям стандарта. Рисунок 1. Вентиляция обеспечивает подачу свежего воздуха в комнаты и кухню с наружным окном и удаляет загрязненный из кухни, санитарных зон и подсобки.

Помещения административного типа, предназначенные для постоянного и временного пребывания людей, должны быть обеспечены притоком не менее 20 м3/ч наружного воздуха на каждого человека. В общественных местах, где разрешено курение, расход воздуха должен составлять 30 м3/ч на посетителя. В кондиционируемых и проветриваемых комнатах с не открывающимися окнами объемный расход воздуха должен быть не менее 30 м3/ч на каждого присутствующего.

Вентиляция в учебных помещениях должна обеспечивать объемный расход воздуха на уровне 20 м3/ч на каждого человека. Для детских начальных образовательных учреждений - 15 м3/ч на каждого ребенка. В аудиториях с вредными для здоровья факторами (химических лабораториях) вентсистема должна проектироваться индивидуально и не сообщаться со смежными комнатами. Изолятор должен быть оборудован принудительной вентиляцией, работающей по принципу отрицательного давления.

В помещениях, где необходим повышенный воздухообмен, устанавливается механическая вентиляция. Рециркуляция воздуха может применяться только в тех помещениях, где исключено наличие болезнетворных бактерий, вредных для здоровья веществ и неприятных запахов.

Если в здании используется вентиляционный поток воздуха между зонами, важно сформировать направление из помещения с меньшей степенью загрязнения воздуха в помещение с большей степенью загрязнения воздуха.

В помещении, где технологический процесс является источником локального выброса вредных веществ с недопустимой концентрацией или неприятным запахом, должны применяться местные вытяжки, взаимодействующие с общеобменной вентиляцией.

В служебных помещениях температура не может быть ниже 18 °С. Параметры воздухообмена зависят от хозяйственно-бытовых потребностей и назначения локаций.

Общеобменные системы вентиляциии местные вытяжки, расположенные в рабочем помещении, где используются станки, должны быть выполнены из материалов, не накапливающих заряды электроэнергии. Приточный воздух должен быть очищен от пыли.

Рисунок 2. «Стандарты АВОК» - это наименование технических материалов в сфере инженерных коммуникаций по формированию микроклимата здания.