Пожарная безопасность вентиляционных систем реферат
Обновлено: 18.05.2024
Ответственность за техническое состояние, исправность и соблюдение требований пожарной безопасности при эксплуатации вентиляционных систем возлагается на должностное лицо, назначенное руководителем предприятия.
Эксплуатационный и аварийные режимы работы вентиляционных установок должны определяться соответствующими инструкциями. В этих инструкциях должны быть предусмотрены (применительно к условиям производства) меры пожарной безопасности, сроки очистки воздуховодов, огнезадерживающих клапанов и другого оборудования, а также определенный порядок действия обслуживающего персонала при возникновении пожара.
Дежурный персонал, осуществляющий надзор за вентиляционными установками, обязан проводить плановые профилактические осмотры вентиляторов, воздуховодов, огнезадерживающих клапанов, фильтров, заземляющих устройств и принимать меры к устранению любых неисправностей или нарушений режима их работы, могущих послужить причиной возникновения или распространения пожара.
При осмотре вентиляционных установок, предназначенных для удаления воздуха из пожароопасных помещений и от местных отсосов, следует обращать особое внимание на исправность устройств, служащих для защиты от статического электричества.
В вентиляционных системах местных отсосов, удаляющих пожаровзрывоопасные вещества, необходимо обеспечить работоспособность магнитных уловителей и целостность защитных сеток, предохраняющих вентиляторы от попадания в них металлических или твердых предметов.
Оборудование и воздуховоды вытяжных систем должны очищаться от горючих отложений только при отключенных вентиляторах с применением неискрообразующего инструмента. Запрещается очистка вентиляционных систем от горючих отложений с применением открытого огня.
Проверка, профилактический осмотр и очистка вентиляционного оборудования должны производиться по графику, утвержденному руководителем предприятия или подразделения. Результаты осмотра фиксируются в специальном журнале.
Не допускается работа технологического оборудования в пожароопасных и взрывопожароопасных помещениях при неисправных гидрофильтрах, сухих фильтрах, пылеотсасывающих, пылеулавливающих и других устройствах систем вентиляции.
При возникновении пожара в производственном помещении, в вентиляционной камере, в воздуховодах или на любом участке вентиляционной системы следует немедленно выключить вентиляторы, сообщить о случившемся в пожарную службу, администрации предприятия и принять меры к ликвидации пожара.
При эксплуатации автоматических огнезадерживающих клапанов необходимо:
Не реже одного раза в неделю проверять их общее техническое состояние.
Своевременно очищать от загрязнения пылью и другими отложениями чувствительные элементы приводов задвижек (легкоплавкие замки, легкосгораемые вставки, термочувствительные элементы и т.п.).
Производить их ревизию в сроки, установленные графиком планово-предупредительного ремонта (ППР), но не реже одного раза в год. Результаты должны оформляться актом и заноситься в паспорта соответствующих вентиляционных установок.
Для предотвращения пожара работающий электродвигатель вентиляционной установки подлежит немедленному отключению от электросети в случаях:
Возникновения сильной вибрации электродвигателя или вентилятора.
Перегрева подшипников или корпуса 40 электродвигателя или вентилятора.
Появления признаков перегрузки электродвигателя (гудение, запах горелой изоляции).
Появления огня и дыма из электродвигателя.
При эксплуатации вентиляторов необходимо систематически контролировать, чтобы:
Сальниковые уплотнения вентиляторов взрывобезопасного исполнения были в исправном состоянии.
Лопатки рабочих колес не имели вмятин, прогибов или разрывов.
Рабочие колеса были отбалансированы, имели плавный ход и не задевали кожух.
Гайки и контргайки болтов, крепящие вентилятор к основанию, были надежно затянуты.
Заземляющие устройства вентиляторов были в исправном состоянии.
В случае перемещения вентиляционными установками воздуха, содержащего агрессивные пожаровзрывоопасные смеси, необходимо систематически проверять состояние защитного покрытия рабочих колес и внутренних поверхностей корпусов вентиляторов.
При эксплуатации калориферов необходимо обеспечить, чтобы систематически производилась их очистка от загрязнений пневматическим и гидравлическим способами.
Очистные устройства для улавливания пожаровзрывоопасных веществ должны иметь надежное заземление.
При эксплуатации очистных, устройств, предназначенных для улавливания пожаровзрывоопасных материалов, необходимо, чтобы:
Очистка фильтрующих устройств производилась по мере накопления уловленных отходов. Отходы должны удаляться в специально отведенные места.
Выгрузка самовозгорающейся пыли из циклонов производилась при выключенном вентиляторе. Если улавливаемые циклоном отходы сжигаются в топках котлов, то на питающем топку трубопроводе следует устанавливать заслонки автоматического действия.
При ручной очистке и ремонте фильтрующих установок не допускалось применение открытого огня или искрообразующих инструментов.
Осуществлялся контроль за исправностью предохранительных и огнезадерживающих устройств (клапаны, мембраны, огнепреградители).
При улавливании отходов, склонных к самовозгоранию, регулярно велся контроль за их температурой. При появлении очагов самовозгорания необходимо немедленно принимать меры к их ликвидации и удалению отходов и отложений в безопасное место.
При необходимости замены части вентиляционного оборудования необходимо обеспечивать требуемые строительными нормами пределы огнестойкости воздуховодов и использовать для теплоизоляции вентиляционного оборудования негорючий или трудногорючий материал (в зависимости от назначения помещения).
Вентиляционные системы играют большую роль в предупреждении взрывов и пожаров, так как они снижают концентрацию пыле-, газо- и паровоздушных смесей в воздухе производственных помещений до уровня ниже концентрационного предела воспламенения. Однако при неправильном устройстве и небрежной эксплуатации они могут явиться причиной возникновения и распространения пожара.
Наибольшую пожаро- и взрывоопасность представляют вытяжные вентиляционные установки, по воздуховодам которых перемещается воздух в смеси с горючими газами, парами и пылью. При концентрациях выше нижнего предела воспламенения и при наличии тепловых источников эти смеси могут привести к взрывам и пожарам.
Причинами возникновения тепловых источников в вытяжных вентиляционных установках могут явиться:
искрение и короткое замыкание в электродвигателях вентиляторов; искрение при ударе лопаток колеса вентилятора о его кожух, а также от удара твердых частиц о лопатки колеса вентилятора;
выделение тепла от химического взаимодействия веществ, содержащихся в перемещаемой смеси;
тепло, выделяющееся при самовозгорании веществ и пылей, осевших в воздуховодах;
высокая температура продуктов сгорания органических веществ, перемещаемых вместе с воздухом по каналам вентиляционной установки;
искровые разряды статического электричества;
нагрев подшипников вентиляторов.
Комплекс инженерно-технических мер противопожарной защиты в системах вентиляции и кондиционирования воздуха можно разделить на две группы:
снижение возможности возникновения взрывов и пожаров в условиях производства;
ограничение распространения взрыва, огня и дыма.
Прежде всего обеспечение безопасности систем вентиляции начинается с разработки технологических процессов выработки продукции, для того чтобы уже в них исключить возможность возникновения взрывов и пожаров и избежать образования в помещении или его части взрывоопасных концентраций газо-, паро- и пылевоздушных смесей. При проектировании систем вентиляции и кондиционирования воздуха предусматривают меры противопожарной защиты, конструкция которых разрабатывается с учетом анализа взрыво- и пожароопасности всего технологического процесса в целом и отдельных участков производства, а также возможных аварийных ситуаций. При этом учитывают концентрацию возможных выделений газов, паров или пыли в производственное помещение при нормальных условиях эксплуатации технологического оборудования и в случае аварий.
Для того чтобы не допустить образования в воздухе взрывоопасных концентраций производственных вредностей, в рабочих помещениях необходимо устанавливать газоанализаторы с забором воздуха из мест, в которых наиболее вероятно выделение газов или паров. Газоанализаторы могут быть показывающие, самопишущие и сигнализирующие.
Различают газоанализаторы:
химические, основанные на поглощении газов реактивами;
термохимические - на изменении теплового эффекта сгорания газа;
термокондуктометрические - на сравнении теплопроводности анализируемой газовой смеси и воздуха;
электрохимические - на изменении электрической проводимости раствора, поглотившего исследуемый газ;
денсимметрические - на изменении плотности газовой смеси, зависящей от содержания анализируемого компонента;
магнитные - на положительных магнитных (парамагнитных) свойствах исследуемого газа (главным образом кислорода);
оптические - на измерении оптической плотности спектров поглощения или испускания газовой смеси;
ионизационные, вызванные наличием исследуемого газа в ионизационной камере с α -излучателем при постоянном давлении (подвижность ионов, возникающих под действием излучения, зависит от состава газа).
Газоанализаторы при повышении концентрации газа или паров в воздухе в количестве 50% от нижнего предела взрыва подают звуковой и световой сигнал о появлении опасности. При этом предусматривается блокировка газоанализаторов с вентиляционными установками и производственным оборудованием. Блокировка автоматически обеспечивает одновременное включение аварийной вентиляции, отключение электроэнергии и проведение других манипуляций в целях локализации аварии и исключения возможности взрыва. Кратность воздухообмена аварийной системы вентиляции должна быть не менее восьми воздухообменов в час.
Во взрывоопасных помещениях не допускается установка вентиляционной системы с полной или частичной рециркуляцией воздуха.
Приточные вентиляционные установки можно объединить в общий воздуховод с тем условием, чтобы на ответвлениях к каждому из помещений были предусмотрены огнезадерживающие устройства. Рабочим органом огнепреградителя является размещенная в его корпусе какая-либо инертная насадка или сетка, позволяющая разбивать проходящий через нее поток на тонкие струйки. При окислении горючей смеси в каналах малого диаметра возможность теплопотерь превышает тепловыделение, и горение прекращается. В качестве инертной насадки применяют гравий, латунные пластинки с малыми отверстиями, пористую металлокерамику, а также металлические сетки с мелкими ячейками. Диаметр гасящего канала насадки огнепреградителя определяют расчетом. Определяют так называемый критический диаметр d отверстия насадки огнепреградителя, т. е. такой диаметр канала насадки, чтобы при горении смеси тепловыделения были равны тепловым потерям. Действительный диаметр отверстия должен быть несколько меньше.
Принципиальное устройство некоторых огнепреградителей показано на рис.
Рис. Схемы различных типов огнепреградителей: а - с горизонтальными сетками; б- с вертикальными сетками; в - насадочный; г - кассетный; д - пластинчатый; е - металлокерамический; 1 - корпус; 2 - огнегасящее устройство (гравий, кассета из пластин с отверстиями, гофрированная лента, сетки, металлокерамика и т.п.); 3 - решетки; 4 - опорные кольца
Насадка огнепреградителей не должна оказывать большого сопротивления газовой, пылевой или паровой фазе.
При появлении в трубопроводах или воздуховодах пламени перекрывают их сечение автоматически закрывающимися задвижками и шиберами, прекращая тем самым движение паро-, газо- или пылевоздушной смеси и распространение огня. Два стальных шибера автоматического огнепреградителя удерживаются в поднятом состоянии легкоплавкой скобой. Под воздействием высокой температуры скобы разрушаются и шиберы падают, перекрывая сечение воздуховода.
Задвижки устанавливают на отводах вблизи машин, оборудованных местными отсосами, на магистральных линиях при прохождении их через противопожарные преграды и у вентиляторов. Автоматически действующие задвижки не исключают применения задвижек ручного действия.
В одну вытяжную вентиляционную установку нельзя объединять помещения различных категорий по пожарной опасности, а также помещения, расположенные на разных этажах.
Оборудование вентиляционных систем, в котором возможно появление статического электричества, заземляют в соответствии с требованиями правил защиты от статического электричества.
Материалы и конструкции прокладок фланцевых соединений воздуховодов вентиляционных систем выбирают с учетом температуры, химических и физико-механических свойств транспортируемой среды. Фланцевые соединения вентиляционных систем не должны располагаться в толще стен, перегородок и перекрытий. Воздуховоды вентиляционных систем не разрешается прокладывать через помещения других категорий по пожарной опасности.
В каждом производственном помещении предусматривают устройство дистанционного выключения вентиляторов на случай возникновения пожара (загорания). При пожарах и авариях, требующих одновременного выключения всех вентиляционных систем производственных помещений, устанавливают выключатели, расположенные вне здания предприятия.
Для воздушного отопления и кондиционирования воздуха в производственных помещениях используют системы приточной вентиляции. В этом случае воздух в холодный период года перед подачей в помещение нагревается в калориферах, в которых теплоноситель -горячая вода, насыщенный водяной пар или тепло электронагревательных элементов.
Для создания воздушно-тепловых завес применяют, как правило, рециркуляционные воздушно-отопительные агрегаты, т. е. забираемый ими воздух из помещения после подогрева возвращается в это же помещение.
Пожарная опасность систем воздушного отопления и кондиционирования воздуха заключается в возможности воспламенения органической пыли, осевшей на трубах и ребристых поверхностях калориферов, а также распространения продуктов горения уже возникшего пожара через рециркуляционные каналы по всему зданию и образования новых очагов пожара.
Максимальная температура подаваемого воздуха в системы воздушного отопления принимается: не более 70°С - при подаче на высоте более 3,5 м от пола; 45 °С - на высоте менее 3,5 м от пола и на расстоянии более 2 м от работающего; 25 °С - при подаче непосредственно к рабочему месту. Скорость движения воздуха в рабочей зоне во всех случаях не должна превышать 0,2 м/с.
Вентиляционное оборудование приточных и вытяжных установок общеобменной вентиляции следует устанавливать в вентиляционных камерах. Ограждающие конструкции камер выполняют из негорючих строительных материалов с пределом огнестойкости стен не менее 1,5 ч, а перекрытий и дверей - не менее 1 ч.
Необходимо каждое требование по пожарной безопасности привязать к конкретным условиям разрабатываемого проекта, проанализировать условия проектирования инженерных систем, правильность выданного архитекторами, конструкторами и технологами задания.
Иногда объемно-планировочные решения бывают выполнены с нарушением противопожарных норм, часто отсутствуют тамбуры-шлюзы там, где они должны быть по нормам, иногда строительные конструкции имеют меньший предел огнестойкости, чем противопожарные клапаны (принятые по действующим нормативным документам), установленные в системах вентиляции и системах противодымной вентиляции. Это что же: стена сгорит, а клапан останется?
В ряде случаев архитекторы принимают такие объемно-планировочные решения, которые не позволяют осуществить проектирование инженерных систем компактными и экономичными. Достаточно часто архитекторы проектируют жилые и общественные здания сложной конфигурации, большой протяженности, жилые здания из разноэтажных секций; иногда, наоборот, здание квадратное или почти квадратное, расположенное в районе плотной застройки, и расстояние до окон соседних зданий очень маленькое.
Все эти архитектурные решения затрудняют осуществление выбросов от систем вентиляции и противодымной вентиляции, а также размещение вентиляционных камер (приточных и вытяжных), воздухозаборов, чтобы принятые инженерные решения были грамотными, энергоэкономичными и соответствовали действующим СНиП.
Здание – это сложное инженерное сооружение, и при его проектировании необходим комплексный подход.
Инженеры должны участвовать в работе архитекторов, с тем чтобы принятые объемно-планировочные решения принимались с учетом необходимости прокладки инженерных систем, мест размещения вентиляционных камер систем вентиляции и систем противодымной вентиляции, размещения воздухозаборных и выбросных шахт. При этом следует стремиться размещать вентиляционные камеры в том же пожарном отсеке, что и обслуживаемые данными системами помещения.
В здании должно быть меньше глухих коридоров; в коридорах следует размещать рекреации или различные световые проемы, тогда можно сократить количество систем вытяжной противодымной вентиляции.
В ряде случаев в помещениях следует выполнять системы естественного дымоудаления с помощью механических открывающихся окон (фрамуг) или фонарей.
Серьезные проблемы возникают при проектировании огнестойких воздуховодов и установке противопожарных клапанов как в системах вентиляции, так и в системах противодымной вентиляции (в каких случаях следует устанавливать противопожарные клапаны и с каким пределом огнестойкости, в каких нет; где в здании и с каким пределом огнестойкости следует прокладывать огнестойкие воздуховоды). Особенно много сложностей возникает при проектировании общественных зданий и автомобильных стоянок, в основном, подземных.
Это связано, в большой степени, с разночтениями в нормативных документах (федеральных и территориальных), отсутствием принципиальных схем систем вентиляции и противодымной вентиляции в СНиП 41–01– 2003 и отсутствием соответствующего свода правил. Все это ставит в затруднительное положение не только проектировщиков, но и специалистов, согласовывающих проекты.
При этом приходится обращаться в органы Госпожарнадзора, в которых часто каждый специалист предъявляет совершенно разные требования к запроектированным одинаковым системам.
При выполнении расчетов приточной противодымной вентиляции проектировщики следуют предлагаемым СНиПом (редакция 2.04.05–91*) и методикой расчета МДС–41–1.99 Сантехпроекта величинам:
– избыточное давление на первом этаже – не менее 20 Па;
– избыточное давление на путях эвакуации (худший случай – на верхнем этаже) – не более 150 Па.
Методики расчета составлялись, когда в зданиях не было плотных окон; через неплотности в оконных переплетах в лестнично-лифтовой холл поступал воздух. При проектируемых в настоящее время плотных окнах с включением системы вытяжной противодымной вентиляции в межквартирном коридоре образуется сильное разряжение и квартирная дверь, а часто и дверь в лестнично-лифтовом холле, не открывается.
Решить эту проблему в жилых зданиях можно, если бы архитекторы предусматривали открывание дверей в сторону отрицательного давления (в соответствии со СНиП 21–01–97* направление открывания дверей в жилых зданиях не регламентируется). К сожалению, это разумное положение выполняется крайне редко, иногда по причине расположения входных дверей в квартиры таким образом, что при их открывании занижается ширина путей эвакуации.
Чтобы уменьшить данную проблему, при проектировании систем вытяжной противодымной вентиляции необходимо стремиться к снижению расходов дыма и давления перед вентилятором. Для этого, прежде всего, следует данные по расчету потерь давления и подсосов воздуха в закрытых клапанах принимать по материалам заводов-изготовителей, а не по формуле, приведенной в СНиП. При этом и расход дыма (воздуха), и общие потери давления в системе будут значительно ниже 1. Это позволит подобрать вентиляторы с меньшими производительностью и давлением.
Известно, что при испытаниях, которые проводят специализированные организации и сотрудники МЧС, подсосы в клапанах бывают значительно ниже приведенных в расчетах.
Следует отметить, что еще одним недостатком методики расчета дымоудаления из коридоров и холлов зданий МДС–41–01.99 является отсутствие расчета определения потерь давления в декоративной (специально разработанной) решетке, которая устанавливается перед дымовым клапаном. И испытания (согласно НПБ–240) также должны проводиться при отсутствии решетки. Но ведь во время пожара ее никто не будет снимать.
В соответствии с п. 8.11 СНиП 41–012003 вентиляторы для удаления продуктов горения следует размещать в отдельных помещениях, предусматривающих вентиляцию, обеспечивающую при пожаре температуру воздуха, не превышающую 60 °С в теплый период года (параметры В), или соответствующую техническим данным изготовителя.
Убедительно просим разработчиков СНиП дать по этому пункту разъяснения, какой в этом технический смысл, а также предложить принципиальные решения по его выполнению.
Все проектные организации давно и с нетерпением ждут от ВНИИПО МЧС новых методик расчетов систем противодымной вентиляции, разработанных для современных зданий с учетом их объемно-планировочных, конструктивных решений и условий эксплуатации.
Очень серьезной проблемой является также расчет систем дымоудаления из помещений, в частности, из помещений автомобильных стоянок и изолированных рамп.
В настоящее время расчет производится по методике, предложенной редакцией СНиП 2.04.05–91*, – по периметру очага пожара для дымовой зоны до 1 600 м2. Минимальный расход вытяжного воздуха (при высоте стояния дыма, равном 2 м) составляет 45 000 м3/ч, еще больший расход воздуха при высоте стояния дыма 2,5 м – 63 000 м3/ч. Методики расчета по удельной пожарной нагрузке (п. 8.4 СНиП 41–01–2003) и для дымовой зоны до 3 000 м2 (п. 8.8 СНиП 4101–2003) в настоящее время нет. По такой методике расход вытяжного воздуха – значительно меньшая величина.
Известно, что ВНИИГТО МЧС разрабатывается такая методика. Желательно, чтобы по этой методике смог сделать расчет (и лучше даже по программе, составленной по этой методике) любой специалист по отоплению и вентиляции, который проектирует системы противодымной вентиляции. Расчет должен заканчиваться определением расхода воздуха и давления при расчетной температуре 20 °С.
Все данные и коэффициенты в приведенных формулах должны легко находиться или определяться.
В последнее время архитекторы стали проектировать в стоянках автомобилей двухъярусные боксы и грузовые лифты вместо рампы. В СНиП 2.04.05–91* нет методики расчетов систем противодымной вентиляции в таких стоянках.
Проблемы проектирования систем инженерного обеспечения и безопасности уникальных зданий и пути их решения
Читайте также: