Обеспечение взрывобезопасности на химических производствах через системы вентиляции

На химических производствах, где технологические процессы связаны с выделением взрывоопасных газов, паров растворителей и горючих веществ, правильно спроектированная система вентиляции становится ключевым элементом обеспечения промышленной безопасности. По данным отраслевых исследований, неэффективная вентиляция может привести к накоплению горючих смесей до довзрывных концентраций, что повышает риск аварий и травматизма персонала. Согласно требованиям ГОСТ Р 51330.15-99 и СП 60.13330.2020, системы вентиляции во взрывоопасных зонах должны соответствовать жёстким нормативам как по производительности, так и по уровню взрывозащиты оборудования.

В данном материале рассматриваются принципы классификации взрывоопасных зон (классы 0, 1, 2 и В‑1а, В‑1б), требования к взрывозащищённым вентиляторам (сертификация ATEX, IECEx), методики расчёта кратности воздухообмена (от 4 до 20 циклов/час) и особенности монтажа аварийной вентиляции с интеграцией противопожарных клапанов. Специалисты Группа компаний Крафт предоставляют комплексные решения по проектированию и внедрению взрывобезопасных вентиляционных систем, обеспечивая соответствие актуальным стандартам и снижение эксплуатационных рисков на объектах химической промышленности.

Классификация взрывоопасных зон и требования к вентиляции

Какие зоны считаются взрывоопасными?

В соответствии с ГОСТ Р 51330.9‑99 и ПУЭ (Глава 7.3), взрывоопасные зоны — это помещения или открытые площадки, где могут образовываться взрывоопасные смеси газов, паров легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ) с воздухом. Для целей проектирования вентиляции выделяют следующие классы зон:

• Класс 0 — зоны, где взрывоопасная атмосфера присутствует постоянно или в течение длительных периодов (внутренности резервуаров, герметичные аппараты).
• Класс 1 — зоны, где взрывоопасная атмосфера может образовываться при нормальных условиях эксплуатации (около мест разлива, загрузки).
• Класс 2 — зоны, где взрывоопасная атмосфера возникает только при аварийных ситуациях и кратковременно (при утечках фланцевых соединений).

По российской классификации (используемой в СНиП 2.04.05‑91 и СП 60.13330) также применяются обозначения В‑1а и В‑1б. Зоны В‑1а соответствуют помещениям, где выделяются горючие газы и пары с концентрацией ниже нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПР), а В‑1б — зоны с концентрациями выше НКПР, что требует более строгих мер защиты. В зонах класса 0 и В‑1б установка оборудования общепромышленного исполнения категорически запрещена — требуется применение взрывозащищённых вентиляторов с соответствующими видами защиты (взрывонепроницаемая оболочка «d», продувка под избыточным давлением «p», искробезопасная цепь «i»).

Зависимость типа вентиляции от класса зоны

Выбор схемы вентиляции напрямую определяется классом зоны и характером выделяемых горючих веществ. В соответствии с требованиями ГОСТ Р 51330.15‑99, для зон класса 1 и 2 предусматривается принудительная общеобменная вентиляция с кратностью не менее 8 циклов в час, обеспечивающая снижение концентрации взрывоопасных паров ниже 10 % НКПР. В зонах В‑1а достаточно естественной вентиляции с дополнительными местными вытяжными устройствами над источниками выделения паров, тогда как в зонах В‑1б обязательна аварийная вентиляция с искусственным побуждением, активируемая автоматически при превышении установленного порога концентрации.

Для химических производств ключевое значение имеет степень вентиляции: согласно ГОСТ 31610.10‑2012/IEC 60079‑10, различают хорошую, удовлетворительную и плохую вентиляцию. При хорошей вентиляции (скорость движения воздуха ≥0,5 м/с, отсутствие застойных зон) протяжённость взрывоопасной зоны может быть сокращена до минимума, что позволяет перевести часть помещения из класса 1 в класс 2. Напротив, плохая вентиляция (застойные «карманы», недостаточный воздухообмен) расширяет границы опасной зоны и требует увеличения числа и мощности вытяжных установок. В практике проектирования используется правило: объём вытяжного воздуха должен превышать расчётный объём выделения горючих газов не менее чем в 5 раз, что обеспечивает надёжное разбавление смеси до безопасных значений.

Нормативные документы: ГОСТ, СНиП, СП

Проектирование вентиляционных систем для взрывоопасных помещений регламентируется комплексом нормативно-технических документов. Основополагающими являются ГОСТ Р 51330 (серия, гармонизированная с IEC 60079), определяющая требования к электрооборудованию взрывозащищённого исполнения, СНиП 2.04.05‑91* (в настоящее время заменён на СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»), устанавливающий нормы воздухообмена и параметры систем. Согласно пункту 4.63 СНиП 2.04.05‑91*, аварийная вентиляция в помещениях категорий А и Б (повышенной взрывопожароопасности) проектируется с искусственным побуждением, причём расход воздуха должен обеспечивать снижение концентрации выделяющихся веществ до безопасных значений в течение не более 5 минут.

Дополнительно применяются СП 423.1325800.2018 (правила пожарной безопасности для промышленных предприятий), ПУЭ (Глава 7.3) — для определения зон и выбора электрооборудования, ГОСТ Р 51330.9‑99 — для классификации зон, ГОСТ 12.1.005‑88 (общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны). Важным аспектом является соответствие систем требованиям сертификации ATEX (для оборудования, поставляемого из Евросоюза) или IECEx (международная сертификационная схема). Соблюдение этих стандартов обязательно при вводе объекта в эксплуатацию — несоответствие грозит отказом в приёмке Ростехнадзором и остановкой производства.

Взрывозащищённые вентиляторы: типы и сертификация

Центробежные и осевые взрывозащищённые вентиляторы

Взрывозащищённые вентиляторы подразделяются на две основные конструктивные группы: центробежные (радиальные) и осевые. Центробежные вентиляторы серий ВЦП, ВР, ВВД, ВЦ 14‑46 обеспечивают высокое статическое давление (до 16 000 Па) и применяются для транспортирования воздуха с высокими аэродинамическими потерями — через протяжённые воздуховоды, фильтры, теплообменники. Их конструкция включает спиральный корпус (улитку) и рабочее колесо с загнутыми назад лопатками, что минимизирует вероятность искрообразования при контакте с твёрдыми частицами. Центробежные модели с маркировкой ATEX способны работать в зонах класса 1 и 2, с производительностью до 27 м³/мин.

Рисунок 1. Схема конструкции взрывозащищённого центробежного вентилятора серии ВЦП

Осевые взрывозащищённые вентиляторы (серии ВО, EB Ex‑ATEX) характеризуются осевым направлением потока через рабочее колесо и более компактными габаритами. Они эффективны при относительно низких перепадах давления (до 1000 Па) и высоких расходах воздуха, что делает их предпочтительными для общеобменной вентиляции больших цехов и складов. Осевые модели оснащаются искробезопасными электродвигателями (вид защиты «i» или «e») и лопастями из алюминиевых сплавов или композитных материалов с антистатическими покрытиями, предотвращающими накопление статического электричества. Выбор между центробежной и осевой конструкцией определяется аэродинамической характеристикой сети и требованиями к компактности установки.

Сертификация ATEX и уровни взрывозащиты

Стандарт ATEX (от фр. ATmosphères EXplosibles) объединяет директивы ЕС 2014/34/EU (оборудование) и 1999/92/EC (рабочие места), определяющие требования к оборудованию для потенциально взрывоопасных сред. Вентиляторы ATEX маркируются кодом, включающим группу оборудования (II — поверхностные установки промышленности), категорию (1, 2 или 3 в зависимости от класса зоны), тип атмосферы (G — газы/пары, D — пыль), температурный класс (T1–T6) и вид защиты. Например, маркировка Ex II 2G Ex d IIB T4 Gb означает: оборудование категории 2 для газовых сред, вид защиты — взрывонепроницаемая оболочка «d», группа газов IIB (этилен, диэтиловый эфир), температура поверхности не выше 135 °C (класс T4), уровень защиты оборудования — Gb (нормальный режим эксплуатации).

Уровни взрывозащиты оборудования различаются по надёжности предотвращения источников воспламенения:

• Ga (очень высокий) — для зон класса 0; предусматривает двойную избыточность защиты.
• Gb (высокий) — для зон класса 1; обеспечивает защиту при нормальных условиях и ожидаемых неисправностях.
• Gc (повышенный) — для зон класса 2; защита только при нормальных условиях эксплуатации.

Соответствие требованиям ATEX подтверждается испытаниями в уполномоченных органах (notified bodies) и внесением оборудования в реестр ЕС. Российские аналоги — сертификаты ТР ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах» и декларации соответствия ГОСТ Р 51330. Важно учитывать, что вентиляторы без соответствующей маркировки не допускаются к установке в помещениях категорий А и Б, а попытки самостоятельной модернизации общепромышленного оборудования под взрывозащищённое исполнение являются нарушением законодательства и создают риск техногенных аварий.

Искробезопасное исполнение и материалы конструкции

Помимо взрывонепроницаемой оболочки и продувки, важную роль играет искробезопасное исполнение — исключение механических искр при контакте вращающихся элементов с посторонними предметами или корпусом. Для этого применяются специальные материалы: алюминиево-магниевые сплавы, бронза, латунь, а также композиты на основе стеклопластика с антистатическими добавками. Рабочие колёса центробежных вентиляторов для химических производств изготавливают из алюминиевых сплавов АМг5 или стали с гальваническим покрытием, исключающим искрение при ударе. Корпуса и воздуховоды изнутри покрываются эпоксидными грунтами или полиуретановыми красками, предотвращающими статическое электричество и коррозию от агрессивных сред.

Особое внимание уделяется зазорам искробезопасности — минимальным расстояниям между вращающимися и неподвижными частями, исключающим попадание посторонних предметов, способных вызвать искрение. В соответствии с ГОСТ Р 51330.5‑99, для групп газов IIB и IIC зазоры должны составлять не более 0,5–0,9 мм в зависимости от диаметра вала. Применение антифрикционных подшипников с керамическими вкладышами и смазок с антистатическими присадками дополнительно снижает риск искрообразования. Документация производителя обязательно включает сертификат на материалы и протокол испытаний на искробезопасность, что проверяется при приёмке оборудования Ростехнадзором.

Расчёт кратности воздухообмена для химических производств

Методика расчёта по выделению вредных веществ

Расчёт кратности воздухообмена (n, ч⁻¹) основан на определении количества воздуха, необходимого для разбавления концентрации вредных веществ до уровня, не превышающего предельно допустимую концентрацию (ПДК) для рабочей зоны. Общая формула имеет вид:

L = G / (С_доп – С_приток) × 10⁶

где L — расход приточного воздуха (м³/ч), G — масса выделяющегося вещества (мг/ч), С_доп — ПДК в воздухе рабочей зоны (мг/м³), С_приток — концентрация вещества в приточном воздухе (обычно ≈0 для наружного воздуха). Кратность рассчитывается как n = L / V_помещ, где V_помещ — объём помещения (м³). Для химических лабораторий при работе с органическими растворителями (ацетон, толуол, бензол) требуется кратность 15–20 циклов в час, что обеспечивает обновление воздуха каждые 3–4 минуты.

При наличии нескольких источников выделения (реакторы, открытые ванны, испарители) расчёты выполняют для каждого вещества отдельно, затем суммируют расходы воздуха по принципу аддитивности (с учётом эффекта суммации токсического действия веществ, установленного ГН 2.2.5.3532‑18). Если в помещении одновременно выделяются газы с разными ПДК (например, аммиак — 20 мг/м³, хлор — 1 мг/м³), итоговый расход воздуха определяют по наиболее жёстким условиям. Для взрывоопасных веществ дополнительно проверяют, чтобы концентрация в вытяжном воздухе не превышала 10 % НКПР, что для большинства углеводородов соответствует 0,5–1,0 г/м³.

Нормируемая кратность для разных типов помещений

Нормативные значения кратности воздухообмена для производственных помещений регламентируются СП 60.13330.2020 (приложение Д) и отраслевыми стандартами. В таблице ниже приведены типовые значения для химических производств:

Тип помещения Кратность воздухообмена (ч⁻¹) Примечание Производственные цеха общего назначения 4–6 Отсутствие выделения токсичных веществ Химические лаборатории 8–12 При наличии вытяжных шкафов Помещения с органическими растворителями 15–20 ЛВЖ, ацетон, толуол Аккумуляторные, гальванические цеха 10–15 Выделение водорода, хлора Склады ЛВЖ (закрытые) 3–5 Обязательна аварийная вентиляция

В помещениях с постоянной работой персонала (более 2 часов) минимальный приток свежего воздуха должен составлять 60 м³/ч на человека, что при малых объёмах может стать определяющим фактором. Для помещений категорий А и Б дополнительно предусматривается аварийная вентиляция с кратностью, обеспечивающей 8–10‑кратный обмен за час, включаемая автоматически при срабатывании газоанализаторов. В складах и насосных станциях, где персонал находится периодически, допускается снижение кратности до 3 циклов/час при условии наличия системы автоматического контроля концентрации горючих газов.

Зависимость производительности от объёма и площади

Производительность вентилятора (м³/ч) связана с объёмом помещения через кратность: Q = n × V_помещ. Для помещения объёмом 1000 м³ при требуемой кратности 10 ч⁻¹ необходим расход 10 000 м³/ч. Однако на практике учитывают также высоту помещения: при потолках выше 6 м эффективная зона воздухообмена может не охватывать весь объём, и расчёт ведут по рабочей зоне высотой до 2–3 м от пола. Например, в цехе площадью 500 м², высотой 8 м (V = 4000 м³), рабочая зона — 500 × 3 = 1500 м³, требуемая кратность 12 ч⁻¹ → расход 1500 × 12 = 18 000 м³/ч, что соответствует установке двух вентиляторов производительностью по 9000 м³/ч.

Площадь помещения влияет на выбор схемы воздухораспределения: при площади более 200 м² рекомендуется распределённая подача приточного воздуха через несколько решёток или перфорированные воздуховоды, чтобы избежать застойных зон. Для узких и вытянутых помещений (коридоры, галереи) применяют продольную схему с приточными устройствами у одного торца и вытяжными — у противоположного. В помещениях большой площади (>500 м²) с локальными источниками выделения газов эффективно комбинирование общеобменной и местной вытяжной вентиляции: общеобменная обеспечивает фоновый воздухообмен (4–6 циклов), местная — локализацию и удаление концентрированных выбросов (зонты, вытяжные шкафы). Такой подход позволяет сократить общий расход воздуха и снизить энергопотребление системы на 20–30 % по сравнению с чисто общеобменной схемой высокой кратности.

Как использовать системы вентиляции для обеспечения взрывобезопасности

Организация общеобменной и местной вытяжки

Общеобменная вентиляция предназначена для создания однородного воздухообмена по всему объёму помещения, разбавления фоновых концентраций паров и поддержания параметров микроклимата. Приточный воздух подаётся рассредоточенно через решётки или плафоны в верхней зоне, а вытяжка осуществляется из зоны наибольшего скопления вредностей (обычно из верхней зоны для лёгких газов типа водорода, метана, из нижней — для тяжёлых, таких как пропан, бутан). Для обеспечения равномерности скорость воздуха в приточных решётках не должна превышать 2–3 м/с, чтобы исключить сквозняки и турбулентность, мешающую нормальному распределению потоков.

Местная вытяжная вентиляция локализует выделения непосредственно у источника, не допуская их распространения по помещению. Основные типы местных отсосов:

• Вытяжные шкафы — для работы с летучими веществами в лабораториях; эффективность улавливания >95 % при скорости в рабочем проёме 0,5–0,7 м/с.
• Зонты — над ваннами, реакторами, местами разлива; захватывают восходящие потоки нагретых паров.
• Бортовые отсосы — вдоль кромки открытых ванн гальванических и травильных производств; удаляют пары кислот, щелочей.
• Вытяжные панели — у мест загрузки/разгрузки сыпучих материалов, уловление пыли и паров.

Для взрывоопасных производств критичен выбор материала воздуховодов местной вытяжки: применяют нержавеющую сталь, полипропилен (для кислотных сред) или фторопластовые покрытия. Соединения должны быть герметичными (сварные или на фланцах с прокладками), чтобы исключить утечки взрывоопасных газов в смежные помещения. Суммарный расход местной вытяжки учитывается при балансе системы: если местная вытяжка составляет 30 % общего воздухообмена, оставшиеся 70 % обеспечивает общеобменная, при этом объём притока должен быть на 10–15 % меньше вытяжки для создания небольшого разрежения, предотвращающего выход паров в смежные зоны.

Интеграция с системами контроля загазованности

Автоматическое управление вентиляцией на основе показаний газоанализаторов является обязательным требованием для помещений категорий А и Б. Стационарные газоаналитические системы (ГАС) включают датчики довзрывных концентраций, располагаемые в зонах вероятного скопления газов (под потолком для лёгких, у пола — для тяжёлых), и центральный контроллер, обрабатывающий сигналы. При достижении 10 % НКПР система выдаёт предупреждающий сигнал и автоматически включает аварийную вентиляцию, при 20 % НКПР — звуковую/световую сигнализацию и блокировку технологического оборудования.

Типовая схема интеграции включает:

1. Датчики ГАС (каталитические или инфракрасные сенсоры) — по одному на каждые 50–100 м² площади помещения.
2. Контроллер ГАС — с релейными выходами для управления пускателями вентиляторов.
3. Пускатели (контакторы) — для включения вентиляторов аварийной вентиляции (обычно в режиме «звезда‑треугольник» для снижения пускового тока).
4. Индикаторные панели — в диспетчерской и у входа в помещение, отображающие текущую концентрацию и состояние системы.

Системы автоматического контроля загазованности (САКЗ) дополнительно могут управлять электромагнитными клапанами на трубопроводах подачи сырья, обеспечивая автоматическое прекращение технологического процесса при аварии. Время реакции системы от момента срабатывания датчика до пуска вентиляции не должно превышать 5 секунд, что гарантирует снижение концентрации до безопасных значений за требуемые нормативами 5 минут. Регулярная поверка датчиков (раз в 6–12 месяцев) и проверка исправности цепей управления являются обязательными мероприятиями, контролируемыми службой промышленной безопасности предприятия.

Режимы работы: рабочий, аварийный, дежурный

Системы вентиляции на химических производствах функционируют в трёх основных режимах:

1. Рабочий режим — постоянная работа общеобменной вентиляции в течение рабочей смены с расчётной кратностью воздухообмена. Вентиляторы работают на номинальной производительности, обеспечивая удаление технологических выделений и поддержание ПДК. Согласно требованиям СНиП 2.04.05‑91*, в помещениях с постоянным пребыванием людей вентиляция должна включаться не менее чем за 30 минут до начала смены для предварительной продувки и работать непрерывно до окончания смены плюс 1–2 часа после для окончательной очистки воздуха.

2. Аварийный режим — активируется автоматически при срабатывании ГАС или вручную кнопками «Аварийный пуск», размещёнными у выходов из помещения. Производительность аварийной вентиляции должна обеспечивать 8–10‑кратный воздухообмен в час, что в 1,5–2 раза выше рабочего режима. Аварийные вентиляторы должны иметь независимое электропитание (от резервного источника или дизель-генератора), чтобы функционировать даже при отключении основного питания. Отключение аварийной вентиляции производится вручную персоналом после подтверждения снижения концентрации ниже допустимого уровня.

3. Дежурный режим — поддержание минимального воздухообмена (1–2 кратности) в нерабочее время и выходные дни для предотвращения накопления застойных газов и конденсата. В холодное время года дежурная вентиляция также обеспечивает подогрев помещения до температуры не ниже +5 °C для предотвращения замерзания технологических жидкостей. Переключение между режимами может осуществляться по таймеру или вручную диспетчером. В автоматизированных системах переход из дежурного в рабочий режим происходит по сигналу от датчиков движения (при входе персонала) или по расписанию, заложенному в контроллер системы диспетчеризации.

Как добиться максимального результата от систем вентиляции

Правильное зонирование и размещение воздуховодов

Эффективность системы вентиляции на химическом производстве в значительной мере определяется грамотным зонированием помещений и оптимальной трассировкой воздуховодов. При проектировании необходимо разделить помещение на зоны по степени взрывоопасности: участки с постоянным выделением паров (класс 1) выделяют в отдельные блоки с усиленной вытяжкой, а вспомогательные помещения (бытовки, склады инвентаря) — в зоны с меньшей кратностью. Такая схема позволяет снизить установленную мощность вентиляционного оборудования на 15–25 % и уменьшить эксплуатационные расходы.

Размещение воздуховодов должно учитывать направления аварийных потоков: вытяжные каналы прокладывают с уклоном в сторону вентилятора (не менее 0,01) для исключения скапливания конденсата и жидких фракций. Воздуховоды для взрывоопасных сред выполняют из нержавеющей стали AISI 304/316 или оцинкованной стали с покрытием, сварные швы проверяют на герметичность (испытание избыточным давлением 1,5 кПа). Трассы прокладывают открыто по стенам или под потолком с креплением на кронштейнах через каждые 2–3 м, избегая провисания и вибрации. Для уменьшения аэродинамического сопротивления применяют плавные отводы радиусом не менее 1,5 диаметра, тройники с углом ответвления 30–45°, переходы с углом конусности не более 15°. Каждая секция воздуховодов заземляется (сопротивление заземления <4 Ом) для предотвращения накопления статического заряда.

Регулярное обслуживание и диагностика

Поддержание проектной производительности и надёжности работы взрывозащищённых систем вентиляции требует соблюдения регламентов технического обслуживания (ТО). Согласно нормативным требованиям, ТО вентиляторов взрывозащищённого исполнения включает:

• Ежедневный осмотр — проверка отсутствия посторонних шумов, вибрации, утечек масла из подшипников, исправности сигнальных ламп и приборов контроля.
• Еженедельное обслуживание — проверка затяжки крепёжных элементов, состояния уплотнений, работы систем автоматики.
• Ежемесячное ТО — замер тока электродвигателя (отклонение не более 5 % от номинала), проверка состояния ремней и муфт, смазка подшипников.
• Ежеквартальное ТО — инструментальный замер производительности (анемометром или расходомером), проверка герметичности воздуховодов дымовыми шашками, ревизия фильтров.
• Ежегодное ТО — разборка и ревизия рабочего колеса, замена изношенных лопаток, проверка зазоров, испытание изоляции электродвигателя мегаомметром (сопротивление >0,5 МОм).

Особое внимание уделяется состоянию газоаналитических датчиков: каталитические сенсоры имеют срок службы 2–3 года, инфракрасные — до 5 лет, после чего требуется замена. Поверка датчиков проводится с использованием поверочных газовых смесей (ПГС) установленной концентрации, результаты заносятся в журнал эксплуатации. Диагностика воздуховодов методом термографии (тепловизионная съёмка) позволяет выявить места утечек воздуха и локальные перегревы, свидетельствующие о скоплении пыли или засорах. Своевременное устранение выявленных дефектов предотвращает аварийные остановы и продлевает срок службы оборудования до 15–20 лет.

Модернизация и внедрение энергосберегающих технологий

Снижение энергопотребления вентиляционных систем без ущерба для взрывобезопасности достигается применением современных технологий. Ключевыми направлениями модернизации являются:

1. Частотное регулирование — установка частотно-регулируемых приводов (ЧРП) на электродвигатели вентиляторов позволяет плавно изменять производительность в зависимости от фактической потребности. Согласно опыту Группа компаний Крафт, применение ЧРП снижает энергопотребление на 30–50 % за счёт исключения дросселирования заслонками и работы на частичных режимах. Для взрывозащищённых систем используют ЧРП с сертификатом ATEX, размещаемые вне взрывоопасной зоны.

2. Рекуперация тепла — установка пластинчатых или роторных рекуператоров позволяет передавать тепло от вытяжного воздуха приточному, снижая затраты на подогрев в холодный период. При температуре наружного воздуха –20 °C и внутреннего +20 °C рекуператор с эффективностью 70 % обеспечивает подогрев притока до +8 °C, экономя до 60 % энергии калориферов. Для химических производств применяют рекуператоры с коррозионностойкими пластинами (нержавеющая сталь, алюминий с покрытием), исключающими перенос загрязнений между потоками.

3. Автоматизация по датчикам CO₂ и VOC — в помещениях с переменным числом персонала (лаборатории, операторские) установка датчиков углекислого газа (CO₂) и летучих органических соединений (VOC) позволяет автоматически корректировать приток свежего воздуха. При снижении концентрации CO₂ ниже 800 ppm система уменьшает производительность, экономя энергию. Такие решения особенно эффективны в непроизводственных зонах (бытовки, столовые), где они дают экономию 20–30 %.

4. Замена устаревших вентиляторов — переход с вентиляторов старых серий (ВЦ 4‑70, ВЦ 6‑28 с КПД 60–65 %) на современные энергоэффективные модели (ЕС‑вентиляторы с КПД >80 %) снижает потребление электроэнергии на 15–20 % при сохранении производительности. Производители предлагают линейки взрывозащищённых вентиляторов класса IE3/IE4 с повышенным КПД электродвигателей.

Комплексная модернизация с внедрением всех перечисленных мер позволяет сократить эксплуатационные расходы на вентиляцию на 40–60 %, что для крупного химического предприятия составляет экономию сотен тысяч рублей в год. Окупаемость инвестиций в модернизацию обычно составляет 2–4 года.

Монтаж и пусконаладка взрывозащищённой вентиляции

Требования к монтажу противопожарных клапанов

Противопожарные клапаны (ПК) устанавливаются в местах пересечения воздуховодами противопожарных преград (стен, перекрытий) для предотвращения распространения огня и дыма через вентиляционную систему. Монтаж ПК должен выполняться специализированной организацией, имеющей лицензию МЧС, с соблюдением следующих правил:

• Клапан устанавливается встык с противопожарной преградой — заподлицо со стеной/перекрытием, зазоры заделываются огнестойким материалом (базальтовая вата, вспучивающиеся составы) на толщину стены.
• При установке в гипсокартонных перегородках применяют монтажные гильзы или усиленные короба из стали толщиной ≥1,5 мм, закрепляемые к несущим конструкциям.
• Привод клапана (электромеханический, пружинный с термоплавким замком) должен располагаться вне зоны действия огня — со стороны помещения меньшей пожарной опасности.
• Электропривод подключается к системе пожарной сигнализации через релейный модуль; при срабатывании пожарных извещателей клапан автоматически закрывается, прекращая подачу/удаление воздуха.

Рисунок 3. Схема правильной установки противопожарного клапана в противопожарной стене

Клапаны маркируются по пределу огнестойкости: EI 60, EI 90, EI 120 (число обозначает минуты сохранения целостности и теплоизоляции). Для химических производств рекомендуются клапаны не ниже EI 90, что обеспечивает время эвакуации персонала и локализации очага возгорания. После монтажа проводятся испытания на плотность закрытия (перепад давления 1,5 кПа, утечки не более 15 м³/ч·м²), результаты оформляются актом скрытых работ и вносятся в исполнительную документацию.

Подключение к системам автоматики и диспетчеризации

Современные взрывозащищённые системы вентиляции интегрируются с автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУ ТП) и системами диспетчеризации инженерных сетей. Типовая архитектура включает три уровня:

Уровень 1 — полевые устройства: датчики (ГАС, температуры, давления, расхода), исполнительные механизмы (пускатели вентиляторов, приводы клапанов, ЧРП), приборы индикации (лампы, сирены).

Уровень 2 — контроллеры: программируемые логические контроллеры (ПЛК) собирают данные с датчиков, реализуют алгоритмы управления (включение аварийной вентиляции при превышении порога ГАС, блокировки, защиты от перегрузки) и передают информацию на верхний уровень по протоколам Modbus RTU/TCP, Profibus, Ethernet/IP.

Уровень 3 — SCADA-система: диспетчерский пункт с графическими панелями, отображающими схемы вентиляции, текущие параметры, состояние оборудования, архивы аварий. Операторы могут дистанционно управлять режимами работы, получать оповещения по SMS/email при авариях.

Внедрение диспетчеризации позволяет сократить время реакции на аварийные ситуации с 10–15 минут (при ручном контроле) до 30–60 секунд, снижая риск развития инцидента. Дополнительно системы диспетчеризации ведут протоколирование всех событий (включения, отключения, аварии), что необходимо при расследованиях и аудитах Ростехнадзора. Для взрывоопасных зон применяют оборудование с сертификацией ATEX (контроллеры во взрывонепроницаемых корпусах или размещаемые вне опасных зон с использованием барьеров искробезопасности для датчиков).

Приёмка и ввод в эксплуатацию

Процедура приёмки взрывозащищённой вентиляции регламентируется СП 73.13330.2016 «Внутренние санитарно-технические системы зданий» и включает несколько этапов:

1. Индивидуальные испытания оборудования — проверка соответствия установленных вентиляторов проектной документации, замер электрических параметров (ток, напряжение, сопротивление изоляции), опробование на холостом ходу.
2. Комплексное опробование — пуск всей системы под нагрузкой, проверка взаимодействия вентиляторов, клапанов, автоматики; замер фактической производительности в контрольных точках (отклонение не более 10 % от проектной); проверка герметичности воздуховодов (испытание избыточным давлением или дымовыми шашками).
3. Наладочные работы — регулировка расходов воздуха на отдельных участках дросселирующими заслонками, балансировка системы для достижения проектных параметров; настройка уставок автоматики (пороги срабатывания ГАС, задержки пуска, блокировки).
4. Приёмка Ростехнадзором — для объектов, подлежащих надзору (опасные производственные объекты), требуется экспертиза промышленной безопасности проектной документации и разрешение на ввод от территориального управления Ростехнадзора. Инспектор проверяет наличие паспортов на оборудование, сертификатов взрывозащиты, протоколов испытаний, журналов работ.

По завершении приёмки составляется акт ввода в эксплуатацию, на основании которого система передаётся эксплуатирующей организации. Одновременно разрабатываются инструкции по эксплуатации и графики технического обслуживания, проводится обучение персонала (с проверкой знаний и допуском к

Подписывайтесь на Кафу в Facebook, страницу ВКонтакте и группу в Одноклассниках. А также на канал Youtube и Telegram.