化工厂房通风系统的应用设计分析

化工厂房通风系统的应用设计分析

陈明艳

重庆市化研院安全技术服务有限责任公司重庆400021

摘要：为了改善化工厂房的空气环境并确保工人的健康，需要进行化工厂房通风系统的应用设计。化工厂房通风系统设计需要满足工厂建筑的生产工艺、企业环保生产、预防生产事故等要求，同时也要合理的确定通风方式和事故通风量。为此，根据多年经验总结，在化工厂房通风系统设计时认为应注意选择合适的通风模式、满足卫生要求

和工业企业设计卫生标准的规定、注意车间内有害气体的浓度分布和事故通风率等，并以此制定化工厂房通风系统的设计方案。

关键词：化工厂房；通风系统；应用设计

在化工厂的运行和生产过程中，为了改善工厂的空气环境并确保工人的健康，必须严格规范伴大量的有毒有害气体随着各种工艺过程被排放的化工厂的通风设计——通风是不可或缺的保护装置——使工作场所短期接触的空气中有害物质的浓度在卫生标准规定的职业最大允许浓度以内。

1.通风系统的分类

通风系统根据空气作用范围可分为将工业生产过程中产生的有毒有害气体或蒸气排布置在工厂的外局部通风和对整个化工厂进行通风和通过植物稀释空气中的有害物质从而释放新鲜空气，使有害物质的浓度达到标准规定的综合通风。通风系统根据气流的功率可分为依靠风压和热压的作用来使空气流动的自然通风和依靠通风机需要消耗电能产生的压力来使空气流动的机械通风。[1]

2.化工厂房通风系统设计要求

2.1满足工厂建筑的生产工艺要求

为了实现安全生产，保证工人工作环境的安全，作为一个特殊的建筑物，化工厂一般对工厂的通风系统有特殊要求，即必须合理控制的通风系统设计，确保在不同的石化生产中产生易燃易爆的有害物质能得到扩散，同时需要大空间布局以满足工业需求，只有这样才能达到此目的。

2.2企业环保生产要求

一些不可逆转的环境破坏就是将石化企业生产过程中产生的有毒有害物质以及粉尘和废渣，没有通过环保技术的处理，直接排放到环境中，增加环境负荷。在生态环境保护越来越受到重视的今天，对有毒有害物质以及粉尘和废渣安全无污染的净化处理，做好环保生产是大势所趋。

2.3预防生产事故

这些具有易燃和爆炸特性的有害物质在用于化工厂的生产和运输中可能会突然大量释放出例如设备和阀门故障等危险的细节。对于可能的建筑物火灾产生的烟雾，可以在紧急情况下通过通风系统排烟通风，及时清除大量烟雾，降低有害物质的浓度。此外，疏散和防止烟雾扩散，可以为争取抢救时间的工作人员创造一个危险系数低的救援环境。

3.通风方式的确定

要按照通风范围和动力设备划分通风类别，才能合理确定车间的通风模式。依通风范围可分为在生产源处主要采用局部排气罩的形式捕获和净化污染物，然后安全排放——企业的条件允许应优先使用——的局部通风和当局部通风不能满足规范要求时，水分散失或有害物质的情况下，可以稀释环境中污染物的综合通风。这种两种治疗方法在实践中被广泛使用。自然通风根据不同的功率可分为不需要消耗电力、依赖于风压，热压或气流的特性，使用通风天窗，通风帽来排出空气或门窗之间的空气补充，以达到排放标准后排放的自然通风和自然通风不能满足健康需求，生产工艺要求的机械通风。根据环保要求，尽可能使用自然通风。有组织的机械通风是一种辅助通风模式。

全通风是为了满足正常生产的通风量，应考虑到工厂的废热，湿度，有害物质的最大风量，应根据控制点的风速和吸气口的位置确定关键通风参数，根据进气和排风量平衡局部通风，通过热量和空气平衡值来修正并确定关键数据与承包商根据生产需要。车间的相对温度和湿度会影响通风系统的能耗，为满足车间的热舒适性，并具有降低能耗和运行成本的功能，优化工厂有害气体浓度和细节引起的安全隐患，根据ISO-7730及相关技术标准和通风系统的设计标准，室内设计参数风速应小于0.14m/s后，室内热环境将湿度控制在50％，有效温度保持在24。C是最好的。此外为最大限度地提高空间安全性，应根据工厂的具体应用需求和工厂工人的密度进行科学设计，以达到新的通风效果。

4.事故通风量的确定

事故通风是一种应用在那些“经常”或“定期”产生有害气体或爆炸性危险气体的工厂通风系统，旨在防止在生产过程中突然产生大量有害气体或爆炸性危险气体，使用正常通风无法解决问题，需要事故通风系统和有害气体报警装置是互锁的事故通风确定体系。通常工厂内应该有一种当有毒或可燃气体达到一定浓度时，有毒或可燃气体报警装置会自动报警，报警装置事故排气系统也会自动启动。通风系统开关需要设置在安全位置。

工业厂房事故通风系统的设计应符合《石油化工通风与空气调节设计规范》里规定的“事故通风率应根据工艺设计要求计算确定，但通风时间不得少于每小时12次”（第5.4.3条规定)和《供暖通风与空气调节设计规范》的“事故通风率应根据有害或爆炸性有害气体的性质和散热量计算确定”(第3.4.2条)有关规定。[2]由于难以在事故中测出有害气体或爆炸性危险气体的排放量，也就是当没有可用数据时，可以按正常排气总量和事故排放量计算，事故通风量通常由通风时间的方法决定，每小时不少于8次即可;但对于A级和B级生产的泵房和压缩机房，应增加正常排气量，每小时不小于事故排气量的8倍。综上所述，当主导技术无法真正测出有害或爆炸性危险气体的排放时，正常和事故排放的总量不应少于每小时12次，而对于A类泵和B压缩机房而言，正常的事故排气应每小时加入不少于8次。

5.化工厂房通风设计要点总结

通过总结近年来通风设计的工程经验，认为化工厂为保证环境空气质量良好，应以控制有毒有害物质浓度和消除植物的余热和残留湿度为基础进行通风设计，为此应注意以下几点：

5.1选择合适的自然通风还是机械通风模式，应根据车间生产过程和外部环境的特点以及逸出的有害物质的性质，利用热压和风压的影响，应优先考虑自然通风，自然通风无法满足需求，则用机械通风。

5.2应在满足卫生要求与有害物质的来源限制在较小的干燥空间的前提下尽可能采用可以节省净化和回收系统的初始投资并且可以降低运行成本的局部通风，局部排气罩应尽可能围绕或靠近有害物质源，减少排风量，排气罩的盖子应该对风速，有害物质向外逸出以及横流干扰有一定的控制。

5.3在综合通风设计中，应注意工业企业设计卫生标准的规定，当同时，应通过将几种溶剂（苯及其同系物，醇类或乙酸）蒸气或几种刺激性气体等释放到丁二烯空气中或当其他有害物质同时释放到干燥空气中时所达到的规定的接触极限来计算总通风所需的总空气量。通风率仅根据所需空气量最大的有害物质便可计算得出。

5.4在设计整体通风系统时，排气口的设置和通风效果还要注意车间内有害气体的浓度分布。如果车间加热设备的影响，有害气体的温度较高，产生上升气流，不应小于每小时一次通风，有害气体都应从上部排出;如果建筑物排出的热显不足以形成稳定的上升气流，大于空气的密度的气体密度沉积在下部时，总排气量应从下部或较低的部分排出。

5.5在化工厂的通风设计中，应根据工艺设计要求计算事故通风率，经常使用的通风系统还必须注意事故通风的设计，保证在发生事故时，必须有足够的事故通风，通风时间应不小于每小时12次。

6.通风系统方案设计

6.1系统分区

虽然化工厂空间狭小，一般工艺设备和管道布局紧凑，但在设计排气系统之前，为了确保在发生事故时的事故排气量，即保障有害和可燃气体可以有效地排放到室外，常用的排气系统和事故排气系统至少有一个系统能够正常运行，故必须与专业工作相协调的通风管和出风口的位置安装的排气系统的总数不应少于两个，以确保车间不会留下死角。

6.2通风模式的选择

在排放废热的工厂中应与建筑专业协商，使用自然通风，基于空气中有害气体的比例影响在屋顶上设置天窗或通风盖，将有害物质稀释到允许的浓度范围之内。工厂建筑物应首先考虑自然空气补充。当自然通风不能满足工艺要求时，应在有害气体排放的工厂内设置提供集中供热和通风生产的机械通风系统，在自然空气补充不能满足要求时建立机械空气补充系统。

6.3通风形式和风扇选择

根据上述分析，建议应在排放有害气体的工厂中安装一般采用轴流风机的机械排气和机械补充空气，并为弥补工业厂房中排放有害气体的门窗之间的空隙，使用天窗或通风帽来排出空气来补充。当排气口的位置压头高时，应选择根据石油化工行业3.3号加热通风和空调的设计规范确定防爆离心风机或防爆搅拌风机，但对于释放爆炸性有害物质或剧毒物质的工厂，排气口应高于建筑物屋顶，尤其当综合排气系统的排气口与机械通风系统的进气口之间的水平距离>20m时;当排气口<20米时，排气口应高于建筑物屋顶向上6米。[3]当车间有温度要求时，根据工程的位置使用辅助风扇。

6.4管道选择

如今，通风系统中通风管的常用材料分为包括普通薄钢板，镀锌钢板，不锈钢板，铝板，塑料复合钢板和玻璃钢等的金属材料和包括硬质聚氯乙烯塑料片和FRP管的非金属材料。金属材料。最广泛使用的镀锌钢板因其表面镀锌在潮湿环境中不受酸雾影响的管道而起到防锈作用。适用于具有酸腐蚀的通风系统的不耐高温和寒冷（仅适用于0-60℃的空气环境并且在太阳辐射的作用下易于破裂）的硬质聚氯乙烯塑料片具有光滑的表面并且易于制造。具有强度高，耐高温，重量轻，耐腐蚀，不易燃，耐冷熔等特点的玻璃钢风管经粘合剂为基质，采用中碱玻璃纤维为增强材料，科学配合10多种无机材料，经过一定的成型工艺而成形。各种材料各有长短。工业厂房的实际情况，有害物质的特性，是否有腐蚀性物质，高温等物质是风管材料的选用必须考虑的因素。

参考文献：

[1]孙一坚,沈恒根.工业通风[M].第4版.北京:中国建筑工业出版社2010:(125).

[2]宋汉.工业厂房通风系统优化设计与模拟[D].华中科技大学2014:(42).

[3]GBZ1-2010工业企业设计卫生标准[S].北京:人民卫生出版社2010:(10).