HG T 20698-2000(条文说明) 化工采暖通风与空气调节设计规定.pdf
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1、化工采暖通风与空气调节设计规定HG/T 20698 - 2000 条文说明1总则1.1目的编制化工采暖通风与空气调节设计规定(以下简称规定)的目的旨在保证本行业的生产安全和恰当地实行国家现行的规范和标准,确保暖通专业设计达到预期的效果。1. 2 适用范围作为行业标准,本规定适用于化工、石油化工的暖通空调工程设计。1. 3 基本要求1. 3.1 本条阐述了暖通空调设计的基本原则。设计既要节省基建投资,又要减少经常的运行管理费用。1. 3. 2 一个合理来暖通风空调设计方案,需间有关专业共同讨论密切配合,因此,在设计开始时,即应向有关专业提出条件或要求。1 总图专业60 1 ) 排出有害或爆炸危险
2、物质的车间或生产装置,应布置在生活区及生活辅助房间的下风侧。2) 排出极度危害物质的生产车间或装置不应布置在山谷或盆地等不利于大气扩散的地区。3) 生产对空气有洁净要求的生产车间,应布置在周围空气比较清洁远离交通干道的地区。的生产厂房的布置应不形成死角,应考虑组织自然通风的可能性。2 土建专业1) 建筑围护结构及体形的设计,应在满足工艺要求的前提下,考虑节约能源。2) 工艺生产有洁净要求时,建筑围护结构应采取措施保证不起尘、不剥落和围护结构的密闭性。3) 生产中产生易燃易爆物质和极度危害物质时,不应设计在地下室或半地下室中;室内不宜设置地沟,避免危险及有害物质的聚集。的有余热及有害物质产生的生
3、产车间,建筑门窗的开设应有利于组织自然通风。3 工艺专业产生有害物质的车间以及有害物质发生源的布置,应符合下列要求:1) 放散不同有害物质的生产过程布置在同一建筑物内时,毒害大与毒害小的应隔开;2) 有害物质的发生源应布置在工作地点的机械通风或自然通风的下风侧;3) 如布置在多层建筑物内时,放散热和有害气体的生产过程,应布置在建筑物的上层。如必须布置在下层时,应采取有效措施,防止污染上层的空气。61 1.4 相关标准列出暖通专业的相关国家标准,便于更好地贯彻这些标准。同时也避免在本规定中重复引用这些标准的条文,以求本规定更具行业特点。1.S术语列出有关生产安全、卫生等术语,以便于准确地理解和执
4、行本规定。2采暖2.1 一般规定2. 1. 1 规定采暖地区的生产及辅助建筑设计集中采暖的条件。非采暖地区操作人员较集中的生产及辅助建筑冬季保持正常室内温度,有利于提高生产效率和保证产品质量,经主管部门批准,也可设计集中采暖。2. 1. 2 每名操作人员占用建筑面积超过100m2时,设置全面采暖较之在固定工作地点设置局部采暖是不经济的。而化工厂房,经常是每名工人占用面积较大,因此特引人此条。采用局部采暖或取暖室,既保证了必要的劳动条件,又节约了投资和能源。2. 1. 3 采暖通风空气调节室内计算参数,都已在国家规范中规定,设计应照例遵守。为了便于应用,将常见生产及辅助房间的采暖室内温度列入附录
5、A。62 2. 1. 4 工厂采暖热媒的选择,应视厂区的供热条件而定,不应强调采用哪一种热媒。利用余热和废热作为工厂采暖热源是一个原则。但必须考虑废热利用的可能性及相应增加的技资。因此该问题应做出方案,经技术经济比较确定。2.2 热负荷计算2.2.1 采暖热负荷计算在国家标准采暖通风与空气调节设计规范中作了详细阐述,可满足一般生产及辅助建筑物的采暖热负荷计算,本规定不再重复。2.2.2 化工企业多层厂房因泄爆或吊装等原因,楼层间开有较大面积的孔洞,由于热压作用,出现底层冷上层热的现象。为此,给出耗热量的修正(表2.2.2),对楼层的耗热量分配作加、减调配,以纠正上热下冷现象。2.3 散热器来暖
6、2.3.1 散热器的选择1 对放散粉尘的车间选用的散热器,主要考虑灰尘积聚在散热器上不易清扫,影响散热效率;如为爆炸危险粉尘,聚集在散热器凹陷处是不安全的。2 对具有腐蚀性气体,或相对湿度较大的车间,散热器应选用铸铁制造,是考虑在上述情况下散热器应耐腐蚀。3 钢制薄壁散热器耐腐蚀性能较差,蒸汽采暖对钢制散热器的腐蚀性较大,故不宜采用。2.3.2 此条来源于前苏联规范,界定了散热器采暖热媒温度与化学物质引燃温度的关系。从安全角度看,除煤粉引燃温度较低63 外,其他的常见化学品,如树脂、纤维等引燃温度均在300C以上,与常规采暖热媒温度没有矛盾。考虑卫生标准及某些化学物在温度过高时会引起填加剂分解
7、,产生异味等的可能性,对于非燃烧、爆炸性物质生产车间界定的热媒温度,以及放散可燃和爆炸危险物质的车间界定的热媒温度均稍低,并与国标规定一致。2.3.3 对化工生产中储存蒸汽闪点较低的易燃易爆物质,为避免储罐直接受到附近散热器的影响,要求采取遮热措施。此条规定引自前苏联规范。2.4 辐射来暖2.4.1 对于厂房面积大,操作人数少的生产车间,推荐采用局部采暖。从技术上看应用辐射采暖作为局部采暖是可行的,既可节约能源,又可使操作人员直接接受辐射热32.4.2 辐射板元论水平或倾斜安装,在其顶部都容易聚集灰尘。故本条规定认为散发粉尘的车间,不宜采用辐射板采暖。2.4.3 辐射采暖适用于高温热媒。适当地
8、提高热媒温度,可保证辐射采暖的效率。2.4.4 热敏感的设备吸收辐射热,将影响设备的正常运行。2.4.5 机械排风量大的车间,从辐射板以上的空间送风,既利用了辐射板上部的热量,又防止吹风感。2.5 热风采暖2.5.1 符合下列条件者可采用热风采暖本条所列各款为化工生产常见的几种可采用热风采暖的情况(包括允许空气再循环和不允许再循环的情况)。1 根据建筑设计防火规范(GBJ16) 64 和高层民用建筑设计防火规范(GB50045)等标准规定,不宜设计空气再循环的热风采暖有以下几种情况:1 ) 甲、乙类生产厂房以及未经处理的可燃粉尘和纤维的丙类生产厂房;2) 空气中含有病源微生物或具极难闻气味的房
9、间;3) 建筑中散发具有易燃易爆危险物质的生产房间。在上列情况下,如不可采用散热器采暖时,应设计全新风热风采暖。2 化工生产车间不同程度地会产生有害气体或危险气体,冬季需设计全面排风或局部排风。而排风造成的热损失,用散热器补偿,往往不能满足要求,一般设计热风系统,补风兼作采暖。3 对室内空气允许再循环的生产厂房,是否采用热风采暖,需要通过技术经济比较确定。一般讲,车间容积大,设计热风采暖较容易满足全面采暖的要求;而用散热器采暖,存在不易做到室温均匀及散热片过多不好布置等问题。2.5.2 在不设置值班采暖的条件下,热风采暖系统不宜少于二个,并保证在其中一个系统因故停止运行时,室内温度仍能满足工艺
10、的最低要求以保持设备不被冻坏,保障生产安全。2.5.3 在经常开启的大门或工艺生产需要无法封闭孔洞上安装热风幕,通常是保持室温稳定,减少采暖热负荷的有效措施。因此,这次修订补充了这一规定。2.6 采暖管道2.6.1 化工生产厂房及辅助建筑的采暖管道,考虑经济、维修等原因,不宜暗装,尤其是具有燃烧和爆炸危险的生产厂房,为防止有害气体聚集,不应在地沟内敷设,如必须在地沟内敷设,地沟内应用砂填满。65 2.6.2、2.6.3这两条都是从防火、防爆的角度提出的。其基本出发点是避免不保温的采暖管道接触能引起燃烧或爆炸危险物质的情况。2.6.4 散热器采暖及热风采暖管道如需分别控制时,应分设。只有对局部散
11、热器不多,且不需要开关控制的才允许合设。2.6.5 采暖系统,特别是热媒温度较高的采暖系统,因温度变化产生的热应力问题,应予以重视。设计时应进行计算,并尽量考虑自然补偿。2.6.6 鉴于有些采暖系统设计常因排气阀安装位置不当造成系统不热。故此,制订了空气排除的规定。2.6.7 采暖系统停运、检修时的排空问题,同第2.6.6条的排气问题一样,设计中容易被忽视。此次修订增加了这项内容。3通风3.1 一般规定3. 1. 1 考虑通风设计方案时,应首先考虑控制污染源的局部排风,防止有害物质扩散。如果厂房内的污染源布置分散,或其他原因不可能设计局部排风时,才考虑全面通风。对放散有爆炸和火灾危险物质的生产
12、车间,通风设计的首要任务是满足生产安全的要求。在这些场所设计良好的通风,降低了危险物质的浓度,同时也相应降低了危险等级,从而使这些场所的电气设备等的防护要求相应降低,最终节省了工程费用。3. 1. 2 - 3. 1. 4 在工艺流程及布置合理的前提下,通风设计的任务是防止有害物的扩散,并顺利地排出。3.1. 2 - 3. 1. 4提出了控制污染源和保持工作地带操作条件的基本要求。66 3. 1. 5 关于稀释通风(也称换气通风)通风量的确定问题,过去由于缺乏对生产厂的有害物质泄漏情况的实测总结,故多采用传统的以换气次数来计算通风量的方法。目前,世界各国及我国的各大化工厂,已建立和开始建立空气中
13、有害物质的监测工作制度,并积累了-些数据,为采用有害物泄漏量来计算通风量创造了条件。本条规定稀释通风量按卫生标准规定的有害物质的最高容许浓度计算,同时提出按附录B的方法计算。附录B的稀释通风量计算方法,是美国现行计算方法,亦为国际上所通用。为便于应用,我们给出相应的计算公式和参考数据(见附录B的说明)。3. 1. 6 数种溶剂或刺激性气体同时存在时可产生相加作用。因此,在计算全面通风量时,应按各个物质分别稀释至最高容许浓度所需的空气量的总和来计算。这种情况在化工设计中较常遇到,故此次修订仍将其列人本规定。3.2 自然通风3.2.1 排除生产余热,组织自然通风是比较有效的方法,但如要在冬季组织自
14、然通风,应进行维持室内温度和热平衡计算,以防止室内温度降低。3.2.2 本条规定是根据有害气体在空气中的比重效应,采用自然通风可将有害物质稀释到允许浓度时,首先考虑尽可能地利用自然通风。在有些情况下,自然通风会比机械通风收到更好的效果。3.2.3 组织自然通风,应认真对待,避免室内洁净地区被污染,本条指出设计者应合理地考虑气流组织。67 3.3 机械通凤3.3.1 自然通风不能满足要求时,才设计机械通风,这是设计机械通风的首要条件。3.3.2 设计机械排风的生产车间,根据建厂地区的气象条件,可设计自然补风或机械补风。但冬季车间需维持一定室温时,自然通风不能满足要求时,则应设计热风系统补风。3.
15、3.3 本条是此次修订对原规定所作较大改动的一条。原规定考虑有害气体的比重不同,因而在室内聚集的部位不同,为此,在排风口设置的位置及排风量的分配上要考虑气体的比重,以及有元发热量等因素,从而选定上部或下部地带排出的比例(原规定此条内容引自前苏联标准)。此次修编强调厂房内是否有余热可形成稳定的上升气流,确定是否从上部地带排风,而不过多强调有害气体的比重。3.3.4 放散粉尘或比空气重的有害气体和蒸气,当不同时放散热量时,为使气流及温度分布均匀,粉尘不致扬起,采用上部地带送风是比较合适的。除上述情况外,送风送到作业地带,对保护操作人员不受污染是有益的。3.3.5 本条阐明了要求室内空气洁净的生产厂
16、房,送风设计时,应考虑室内有一定的正压。3.3.6 本条指出送风系统设置新风过滤器的条件,至于过滤器选型,应根据工艺要求的空气洁净度确定。3.4 局部通风3.4.1 局部排风应设置在有害物散发量较集中部位,本条列举了生产过程中经常集中散发有害物质的地方应考虑设计局部排68 风。3.4.2 为了保证局部排风的效果,局部排风罩应是与工艺设备联接在一起的密闭罩,在操作不允许时,再考虑设计其它形式的排气罩。3.4.3 本条规定主要针对一些物质海合在一起时,会产生一种能够造成爆炸等事故的新物质,如电石粉尘遇水后会产生乙快,在空气中达到一定浓度有爆炸危险,因此附录G中列入了接触或混合后能引起燃烧或爆炸的一
17、些物质。3.4.4田3.4.5局部送风(空气淋浴)也不失为-种稀释有害物质浓度的有效措施。3.4.4条为针对放散有害物质无法以密闭罩排除时建议采用空气淋浴。当然,空气淋浴还可以用于高温作业操作岗位的局部降温通风。3.4.5条吊车司机室通风即是高温作业环境下应用空气淋浴降温通风的-种。3.5 防爆通风3.5.1 对于具有爆炸危险的生产车间,必须采取届风措施,以确保这些场所具有良好的通风。通风量应能很快地把爆炸性气体浓度稀释到爆炸下限的25%以下(见GB50058第2.2.4条)。3.5.2 本条规定指出,对于爆炸危险场所在合适的条件下,应首先考虑组织自然通风,以便节约能源,个别爆炸危险气体如氢气
18、,设计自然通风,效果优于机械通风。自然通风如果不能达到要求,则应采用机械通风,以保证车间的安全生产。3.5.3 本条要求机械通风所达到的效果,应满足3.5.1条的要求,即空气量应能很快地将爆炸危险气体,稀释到爆炸下限的259毛以下。在按泄漏量计算出排风量后,应校核换气次数是否低于6次。在电气爆炸危险区内,6次换气被认为是通风良好的一个指标。69 3.5.4 本条规定在连续释放易燃易爆气体和蒸气时,采用局部排风,将易燃易爆气体就地迅速排出,以免在车间内扩散和聚集。3.5.5 本条强调爆炸危险区域不要因通风系统的设置而扩大。3.5.6 设置在爆炸危险场所的非防爆电控设备、专用建筑(例如在线分析室中
19、的非防爆型仪表间),需维持一定的正压,避免室外易燃易爆气体侵入室内,形成爆炸的可能性,本条规定了设计正压通风的条件。3.5.7 对于在爆炸危险场所安装非防爆设备的建筑物的正压值应采取多少,我们对国内引进项目的正压要求,做了调查和分析,据现场实际运行总结,如正压值规定较大,会造成许多不便,而正压值较低,则会形成因操作人员进出开门时,正压值不能保证,不安全,甚至是频繁报警。因此,我们将正压室的正压规定为30-50Pa。对于正压型电气设备的通风系统正压值规定不低于50Pa,这一规定来自爆炸和火灾危险环境电力设计规范hGB50058)。同IEC规定一致。为防止爆炸危险气体扩散到与其毗邻的有产生电气火花
20、可能的非危险区而引发事故,要求非危险区建筑应有10Pa以上的正压。3.5.8 关于正压通风风量的计算,已有专题资料,故本规定未列入计算公式。3.5.9 为保证正压室及通风系统的安全运行,按爆炸和火灾危险环境电力设计规范(GB 50058)的要求,规定采气口应在爆炸危险区以外。3.5.10 本条规定,是考虑一旦正压室送风机发生故障,备用风机可保证正常运行。3.5.11 为保证正压室的压力恒定,对建筑物内有可能导致压力70 泄漏的部分,如门窗做了限制或规定。经验证明,室内的缝隙管沟,都会导致室内压力下降。故本规定要求,正压室不设计采光窗,要设计有开关联锁的双层外门。3.5.12 本条中规定了排除有
21、爆炸危险的有害气体或粉尘的排风系统应接地,主要防止静电聚积,因静电放电会产生火花导致爆炸。3.5.13 本条规定主要为防止爆炸危险粉尘在风机内引爆。3.5.14 因为送排风道是火灾蔓延的通道,因此,穿过不同防火等级的建筑物的通风管道应加设防火阀。3.6 事故通凤3.6.1 本条阐明了设计事故排风的条件,即突然放散大量有害气体或爆炸危险气体时应迅速地排出,以免人身伤亡或产生事故。3.6.3 关于事故排风的风量确定问题,应根据工艺在事故时可能突然散发的有害物量,经计算确定。但工艺往往不能提出准确的有害物发量,按照前苏联标准规定事故排风按8田12次设计,而欧美及日本等国,事故排风换气次数都比较大,有
22、的达到30次,美国有的资料中,规定事故通风量为正常通风量的二倍,其道理是要在短时间内,将有害或爆炸危险气体迅速排出。原规定引用了这一内容。而此次修订采用了国家规范(GBJ19)的观点,即规定事故通风换气次数按不低于8次计算,上限不作规定。3.6.4 此条规定主要从安全出发,为防止事故排出的有害气体被送风系统吸人,造成车间的再次污染。3.6.5 在外墙上安装事故通风机,是有条件限制的,即应符合本规定第3.6.4条的前提下,方可这样做。3.6.6 对由上部排风的厂房,设计送风式事故通风,排风可自屋顶以上排出。3.6.7 当正常通风量可满足事故通风量时,为保证事故发生时,不致因正常通风机出现故障而影
23、响操作。3.6.8 事故通风的电源应保证可靠,开关方便,以确保事故发生时及时启动。3. 7 除尘与净化3.7.1 对于放散粉尘的工艺设备,应要求密闭,避免暴露生产,尽可能地防止粉尘溢出,至于如何密闭,应考虑操作、维修等因素,与工艺专业共同研究解决。最好是总结已有生产中的成功做法。3.7.2 密闭罩吸风口速度选取不宜过大,这里推荐了不同粒径粉尘的吸风速度。3.7.3 除尘系统的吸气点如设计过多,会影响系统运行的灵活性,甚至影响使用效果,因为吸气点不一定是同时使用的。3.7.4 为避免含粉尘的废水处理,应尽量选择干式除尘器。如必须选用湿法除尘,其排水应达到国家规定的排放标准。3.7.5 在选择除尘
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