I. ระบบระบายอากาศเฉพาะจุด: ตู้ดูดควัน (จุดอันตรายหลัก)
มาตรฐานปริมาณอากาศ: ความเร็วลมที่หน้าตู้ดูดควันสังเคราะห์มาตรฐานจะต้องคงไว้ที่ 0.5–0.6 เมตร/วินาที สำหรับกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับตัวทำละลายระเหยง่ายปริมาณมาก ความเร็วลมจะต้องเพิ่มขึ้นเป็น 0.6–0.7 เมตร/วินาที ตู้ดูดควันขนาดกว้าง 1.5 เมตรหนึ่งตู้จะมีอัตราการดูดอากาศ 1,200–1,600 ลูกบาศก์เมตร/ชั่วโมง การใช้งานตู้ดูดควันหลายตู้พร้อมกันอาจทำให้ปริมาณอากาศไม่เพียงพอ ดังนั้นจึงต้องสำรองความจุไว้สำหรับหน้าตัดท่อหลัก
โครงสร้างป้องกันการกัดกร่อนและการระเบิด: วัสดุบุภายในต้องทำจากสแตนเลส 304 หรือ 316 หรือวัสดุ PP ห้ามติดตั้งปลั๊กไฟมาตรฐานภายในฮูด ต้องใช้ไฟส่องสว่างแบบปิดสนิทป้องกันการระเบิด มีรางเก็บและระบายของเหลวติดตั้งอยู่ที่ด้านล่างเพื่อระบายตัวทำละลายที่ควบแน่น ใช้ข้อต่อแบบยืดหยุ่น PTFE ทนไฟที่ทางออก พร้อมด้วยแคลมป์ท่อโลหะที่มีจัมเปอร์ป้องกันไฟฟ้าสถิต
ข้อจำกัดด้านการจัดวาง: ตู้ดูดควันควรวางให้ห่างจากประตูและทิศทางลมจากเครื่องปรับอากาศ ควรเว้นพื้นที่ว่างด้านหลังเพื่อป้องกันไม่ให้กระแสลมปั่นป่วนกระจายไอระเหยของสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC)
II. ความท้าทายหลัก 3 ประการในการก่อสร้างท่อลม
การเลือกวัสดุ
เหล็กกล้าไร้สนิม 304 และ 316 เป็นตัวเลือกที่นิยมใช้กันทั่วไป โดยเหล็กกล้าไร้สนิม 316 ถูกกำหนดให้ใช้ในสภาพการทำงานที่มีความเข้มข้นของฮาโลเจนสูง FRP มีความทนทานต่อการกัดกร่อนดีเยี่ยม แต่มีแนวโน้มที่จะเสียรูปได้ง่าย PVC และ PP มีประสิทธิภาพในการป้องกันไฟฟ้าสถิตต่ำ และอาจใช้ได้เฉพาะกับท่อสาขาขนาดเล็กของตู้สารเคมีเท่านั้น และห้ามใช้ในท่อระบายอากาศหลักโดยเด็ดขาด
การป้องกันไฟฟ้าสถิตและการปิดผนึก: หน้าแปลน ข้อศอก และข้อต่อสามทางทั้งหมดจะต้องเชื่อมต่อด้วยสายรัดทองแดงถักและเชื่อมต่ออย่างสม่ำเสมอกับระบบยึดเหนี่ยวศักย์ไฟฟ้าหลัก ต้องใช้กาวโพลียูรีเทนที่ทนต่อตัวทำละลายในการปิดผนึก ห้ามใช้กาวซิลิโคนทั่วไป
การป้องกันการสะสมและการรั่วไหลของของเหลว: ท่อส่งน้ำต้องวางด้วยความลาดเอียงอย่างน้อย 3‰ ต้องติดตั้งบ่อพักน้ำและวาล์วระบายน้ำในจุดต่ำสุด และท่อส่งน้ำแนวตั้งภายนอกอาคารต้องหุ้มฉนวนเพื่อป้องกันการควบแน่น
ข้อจำกัดด้านความสูงของพื้น: ท่อหลักมีเส้นผ่านศูนย์กลางตั้งแต่ 600 มม. ถึง 1,000 มม. ช่องว่างเหนือเพดานต้องมีความสูงที่ชัดเจนอย่างน้อย 900 มม. เมื่อคำนึงถึงฉนวนและโครงสร้างรองรับ ความสูงของคานที่ต่ำเกินไปจะลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อและเพิ่มความต้านทานอากาศอย่างมาก
III. พัดลมระบายอากาศและระบบปรับปริมาณลมแบบแปรผัน (VAV)
ระดับการป้องกันการระเบิด: พัดลมภายในอาคารต้องเป็นรุ่นป้องกันการระเบิด ExdⅡBT4 พัดลมป้องกันการระเบิดที่ทำจาก FRP และป้องกันการกัดกร่อนจะติดตั้งบนดาดฟ้าเพื่อป้องกันประกายไฟที่อาจจุดติดไอระเหยอินทรีย์ได้
การกำหนดค่า VAV (Variable Air Volume) เป็นสิ่งจำเป็น: ตู้ดูดควันแต่ละตู้ติดตั้งแดมเปอร์อากาศอิสระ เซ็นเซอร์ความดันสถิตบนท่อหลักจะเชื่อมต่อกับพัดลมแบบปรับความถี่ได้ เพื่อป้องกันแรงดันลบภายในอาคารที่มากเกินไปและการดูดอากาศเข้าประตูเมื่อปิดตู้ดูดควันหลายตู้พร้อมกัน มีระบบสำรองไฟ UPS เพื่อรองรับการทำงานของพัดลมได้นานกว่า 30 นาทีในกรณีไฟฟ้าดับ
การแยกการสั่นสะเทือนและการลดเสียงรบกวน: มีการใช้มาตรการลดการสั่นสะเทือนสามชั้น ได้แก่ โช้คอัพสปริงใต้ฐานพัดลม ข้อต่อท่อลมแบบยืดหยุ่น และแผ่นรองรับแรงกระแทก นอกจากนี้ยังมีการติดตั้งตู้ครอบพัดลมแบบกันเสียงสำหรับหน่วยที่ติดตั้งบนดาดฟ้าด้วย
IV. ระบบจ่ายอากาศทดแทนและการควบคุมแรงดันแตกต่างแบบแบ่งโซน
การพึ่งพาเพียงการรั่วไหลของอากาศผ่านช่องว่างประตูจะทำให้เกิดแรงดันลบที่ไม่สมดุลและความผันผวนของอุณหภูมิ/ความชื้นอย่างรุนแรง ห้องปฏิบัติการสังเคราะห์ที่มีความเสี่ยงสูงต้องติดตั้งระบบเติมอากาศภายนอกที่ผ่านการปรับสภาพแล้วโดยเฉพาะ: อากาศภายนอกจะถูกกรองและปรับอุณหภูมิและความชื้นก่อนที่จะจ่ายเข้าสู่ระบบ และห้ามนำอากาศจากทางเดินกลับมาใช้ใหม่
การไล่ระดับความดันที่แตกต่างกัน (ความดันลบที่ลดลง): ห้องเก็บสารเคมี (10–15 Pa) > พื้นที่ทำงานในห้องปฏิบัติการ (5–10 Pa) > ห้องบัฟเฟอร์ วาล์วควบคุมการจ่ายและการระบายอากาศที่เชื่อมต่อกันช่วยรักษาการควบคุมความดันให้คงที่เพื่อป้องกันกลิ่นเล็ดลอดออกไปภายนอก
V. ระบบท่อไอเสียแยกอิสระสำหรับจุดต่อเสริม (สิ่งที่มักถูกมองข้าม)
ตู้เก็บสารเคมีกันระเบิด ตู้เก็บถังแก๊ส พื้นที่จัดเก็บของเหลวเสียชั่วคราว และสถานีทำงานเครื่องระเหยแบบหมุน ล้วนต้องการท่อระบายอากาศแยกเป็นหลายสาขา ท่อระบายอากาศสำหรับตู้เก็บถังแก๊สจะเชื่อมต่อกับเครื่องตรวจจับแก๊สไวไฟเพื่อเพิ่มอัตราการไหลของอากาศโดยอัตโนมัติเมื่อเกิดการรั่วไหล มีวาล์วปิดแบบแมนนวลติดตั้งอยู่ที่สาขาต่างๆ เพื่ออำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษา
VI. การบำบัดก๊าซเสียปลายทาง
ห้ามปล่อยไอเสียสู่บรรยากาศโดยตรง อุปกรณ์บำบัดต้องเหมาะสมกับสภาวะการทำงาน: การดูดซับด้วยถ่านกัมมันต์สำหรับกระบวนการแบบแบทช์ที่มีความเข้มข้นต่ำ; การกู้คืนการควบแน่นร่วมกับถ่านกัมมันต์สำหรับกระบวนการกลั่นที่มีความเข้มข้นปานกลางถึงสูง; การเผาไหม้แบบเร่งปฏิกิริยาสำหรับก๊าซเสียที่มีความเข้มข้นสูง; หอการดูดซับร่วมกับการดูดซับแบบผสมผสานสำหรับก๊าซเสียที่มีฮาโลเจน เช่น ไดคลอโรมีเทน คลอโรฟอร์ม และสารที่คล้ายคลึงกัน การเลือกแรงดันสถิตของพัดลมต้องเผื่อไว้สำหรับแรงต้านจากอุปกรณ์บำบัดก๊าซเสีย
VII. ระบบควบคุมอัตโนมัติเพื่อความปลอดภัย
- สัญญาณเตือนสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC) / ก๊าซไวไฟ: ระบบระบายอากาศทำงานเต็มรูปแบบและตัดกระแสไฟฟ้าในพื้นที่เมื่อความเข้มข้นเกินขีดจำกัด
- เซ็นเซอร์แม่เหล็กประตูตู้ดูดควัน: เพิ่มปริมาณอากาศอัตโนมัติเมื่อบานประตูถูกยกขึ้นมากเกินไป พร้อมทั้งมีสัญญาณเตือนด้วยเสียงและภาพเมื่อความเร็วลมที่หน้าประตูไม่เพียงพอ
- ระบบล็อกป้องกันอัคคีภัย: แผ่นปิดช่องระบายอากาศทั้งหมดจะปิดเมื่อระบบดับเพลิงด้วยแก๊สทำงาน สัญญาณทั้งหมดถูกรวมศูนย์ไว้ที่ห้องควบคุมหลัก โดยมีการเดินสายไฟแยกต่างหากผ่านท่อร้อยสายไฟที่ป้องกันการระเบิดได้
VIII. ข้อบกพร่องในการก่อสร้างทั่วไปและรายการที่ต้องยอมรับ
อันตรายแฝงทั่วไป
การละเลยการเชื่อมต่อจุดศักย์ไฟฟ้าเท่ากัน ท่อที่วางโดยไม่มีการไล่ระดับ ข้อต่อผ้าใบแบบยืดหยุ่นธรรมดา แรงดันสถิตของพัดลมไม่เพียงพอ การไม่มีระบบเติมอากาศอิสระ การไม่มีระบบระบายอากาศสำหรับจุดเสริม และการใช้งานพัดลมที่ไม่ป้องกันการระเบิดอย่างไม่เหมาะสม
การทดสอบการยอมรับภาคบังคับ
การวัดความเร็วลมหลายจุดสำหรับตู้ดูดควัน การตรวจสอบความดันแตกต่างแบบแบ่งโซนตลอด 24 ชั่วโมง การทดสอบความแน่นของอากาศในท่อ การวัดความต้านทานการต่อลงดิน การทดสอบปริมาตรอากาศหลายตู้พร้อมกัน การทดสอบระบบล็อคเพื่อความปลอดภัยแบบครบชุด และการทดสอบการปล่อยก๊าซเสีย
IX. ปัญหาสำคัญในการปรับปรุงห้องปฏิบัติการที่มีอยู่เดิม
ขนาดของปล่องระบายอากาศเดิมไม่เพียงพอ ความสูงของพื้นจำกัดทำให้ขนาดของท่อระบายอากาศเล็กเกินไป ขาดระบบจ่ายไฟสำรองฉุกเฉิน (UPS) ท่อสังกะสีหรือท่อพลาสติกเก่าที่ผุกร่อนอย่างสมบูรณ์จนต้องรื้อฝ้าเพดานและเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด และไม่มีแท่นติดตั้งสำหรับอุปกรณ์เติมอากาศบนดาดฟ้า