排风罩检测

15
均勻混合
短路
置換 各種氣流型態。
活塞
16
有害物在通风作用下之质量

质量不灭定理
产生量(或增加量) -排除之量 =作业场所变化量 (GΔt + QCinputΔt -QCΔt =VΔC)
G:产生速率(mg/min) Q:换气量(m3/min) Cinput:随空气进入之污染物浓度(mg/m3) C:作业环境污染物浓度(mg/m3) V:作业环境大小(m3)
职业卫生工程/通风治理
长荣大学 教授兼安全卫生环保中心主任 中国劳工安全卫生管理学会 理事长 张振平 博士
1
学经历简介
经历 学历 专职 成大环工系毕 台北市政府劳工检查所 台大公卫所硕士 技正（8年) 台大环境卫生所博士 劳委会劳工安全卫生研究所 组长（18年） 兼职 台科大、中山医大、中国医大 副教授 卫生部疾病管制署咨询委员(迄今) CNS安全卫生标准起草委员(迄今) 2 教育部实验室安全卫生咨询委员(迄今)
W 每分钟消耗量MW 分子量
20
法令规定(台湾)

整体换气
设施规则 气积 ＜5.7 5.7 - 14.2 14.2 - 28.3 28.3 >

有机溶剂中毒预防规则
换气量 0.6 0.4 0.3 0.14
每小时消费量（公克）×系数 系数0.3 0.04 0.01
铅中毒预防规则
每分钟1.67立方公尺
47
Is that correct?
Fume Hood (固定风量)
Ventilated Enclosure Laminar Flow Booth Package Booth
80-120 fpm (0.4-0.6 m/s) Slot Extract Hood
60-80 fpm (0.3-0.4 m/s) Biosafety Cabinet
C0e

ACH t 60
22
工业通风在负压病房应用
23
负压病房之通风系统设计
负压状态与负压大小 ACH 有利于污染物排除之流场设计(why?) 人员操作安全 性能需求

硬件设计该如何达到上述需求呢？
24
负压隔离病房理想配置图
排 气 口 通 往 HEPA
横 跨 墙 面 的 排 气 口 0.2Qin 水 平 进 气 口 房 门
7
概说- - 有害物依健康风险分类
1.
危害低等，长时间暴露于低浓度不造成不适或抱怨；短时间暴露于 较高浓度不造成累积性健康危害；瞬间大量吸入不造成无法回复的 健康危害。Ex.厌恶性粉尘(惰性粉尘)
危害中低等，长时间暴露于低浓度不造成累积健康危害，但使部分 劳工刺激不适；短时间暴露于较高浓度不造成无法回复的健康危害， 但使劳工严重困扰；瞬间大量吸入不排除造成无法回复的健康危害 的可能性，但即使是较严重的案例，致命机率（包括间接致死）仍 低。 危害中等，长时间暴露于低浓度环境，可能造成累积健康危害；短 时间暴露于较高浓度，可能造成无法回复的健康危害；瞬间大量吸 入时，可能致命（包括间接致死）。Ex.游离二氧化硅粉尘 危害最高，法规或规范建议应避免劳工吸入。长期暴露于低浓度环 境或短时间暴露于较高浓度时，可能致癌、永久损害生殖系统或脏 器功能，甚至致死。EX-Beneze
6
使用时机
整体换气
1) 2) 3) 4)
局部排气
1) 2) 3) 4) 5)
污染物毒性低、浓度 低(量少) 污染源分布广泛 污染物进入空气速度 慢且均匀 作业人员呼吸带离污 染源较远
污染物毒性高、浓度高 (量多) 污染源分布面积小 污染物进入空气速度快 且无一定规律 作业人员呼吸带离污染 源较近 拟回收废气中有用物质
N2O
41
Fume cupboards - Part3: Type test method
1130 mm
3. EN 14175
saห้องสมุดไป่ตู้h
P1 P4 P2 P5
13 mm
P3 P6
13 mm 500 mm
27mm
13mm
27mm
200 mm
30 mm 依照EN14175-3测试方法制 造之SF6Ejector
风 速 计 350cm
175cm
85cm
36
37
气帘式气柜立体示意图
38
气罩性能评估
说明
包围型气罩之控制风速为气罩开口面划分为 16 个等面积，每一个等面积中心点风速中最 小者，为该气罩之控制风速。 外装型气罩为距离罩最远距离之污染有害物 作业位置之风速。 局部排气装置开始使用时测定各气罩之控制 风速，使用一段时间后再予以测定各气罩之 控制风速，与前者比较，以了解其性能状况 控制风速与劳工暴露并无直接相关，目前台 湾法规已删除。 示踪气体(trace gas)引进保护系数 释放气体 量测外侧浓度

方程式之解(或浓度在不同时间变化量)
( t t0 ) ( t t0 ) G G V C Cinput ( Cinput )e C0e V Q Q Q Q
17
换气量对浓度衰减之影响
120 100 传秖 Q = 10 ミよそへ/だ牧 传秖 Q = 5 ミよそへ/だ牧
Qout=1.2Qin
Qin
考虑前述负压 ( 采用过量排气的设计 ) 、有利流场 以及相对位置。
25
Q=60AV
V1
V2’ out
V2
V1’ in
V1 = V2 V1’ << V2’
A=4πR2
26
局部排气装置

基本组成
氣罩 2 導管
排氣口
合流
肘管
排氣機
氣罩 1
氣罩 3
空氣清淨裝置
27
局部排气(8/27)实际使用的包围式气罩
39

面速度测试(Face Velocity Measurement)

面速度无一定规范，而且排烟柜因人员操作、人员 在周围走动、柜门移动、排烟柜本身等因素产生不 稳定的气流，使得面速度难以维持。在过去台湾规 定中曾要求面速度之大小，如下表:
40
ASHRAE-100
28.5in (0.72m) 10in (0.26 m) SF6
緻 (ppm)
80 60 40 20 0 0 20 40 60 80 100
18
丁 (だ)
特定时间内欲达某特定浓度
不同換氣量結果
2500
濃度(ppm)
2000 1500 1000 500 0 0
Q = 20 (m3/min) Q=5 (m3/min) Q=2 (m3/min)
5
10
15
20
25
概说 前人为降低侧风影响所作的气罩改良
×
四面开启 一面遮蔽 两面遮蔽 三面遮蔽 排气柜 近似四面遮蔽
外装式气罩 挡板气罩
双挡板气罩
三挡板气罩 气流亭
包围式气罩
气罩悬吊 安装于墙面 安装于屋角
32
气帘技术(3)气帘辅助排气方法之概念
背墙
接收型(外装式)气罩
QH
污染控 制空间
QA
左侧气帘 污染源 正面气帘 右侧气帘
QC
工作台
工作台
33
流场特征(2)数值模拟结果
34
确认能捕集颗粒微小的气胶后，以简 易方式制备颗粒大、惯性大且缺乏浮 力的冰冷气胶，导入控制空间，以考 验实验组合的极限捕集能力。
35
透气帷幕实验（使用SF6均匀释放器）器材架设
350cm
用 于 消 减 侧 风 影 响 之 纱 网 帐 棚
六 氟 化 硫 分 析 仪
10
整体换气装置

种类

自然换气
风力换气 温差换气 气体扩散

机械换气
排气式 供气式 排供气并用
温差换气
11
通风动力(自然力)

温度

密度流 压力差
风力

扩散

凡得瓦耳力
12
1.排气方式

利用抽气动力将室内有害空气污染物或废热抽 出而形成负压状态，新鲜空气则由厂房开口(如 门、窗等)自然进入。(排出的有害空气污染物 或废热直接利用室外自然风予以稀释扩散) (污染物产量小且毒性较低的有机溶剂作业场所 ，粉尘作业环境较不适合。)
前言

主要的目的
危害
缺氧 化学性危害因子 火灾爆炸
目的
提供新鲜空气 稀释浓度 稀释及排出 温、湿度调节
3
雪山隧道 -台北到宜兰 13km
4
整体换气
整体换气又称稀释通风 污染物扩散后稀释(低于容许浓度) 排除 污染物
5
局部排气
局部排气(Local exhaust system) 污染物未扩散之前利用吸气气流局部性予以 捕集处理合乎法规排放标准排放至大气
13
2.给气方式

利用动力将室外新鲜空气导入作业环境中，使 室内形成正压状态，将室内空气污染物藉由厂 房的开口溢出而降低污染。 (亦可调节室内温湿条件)
14
3.给排气并用方式气方式

利用动力将室外清净空气由作业环境中(1)未受 污染区导入，(2)经过操作者位置后再向污染源 所在(3)污染区移动，带走污染物并排放至室外 。 (给排气口尽量配置在相对一边，不可太接近而 使新鲜空气造成短流。)
45
46
工程改善之气罩设计(3)
气罩性能评估
方法
劳工暴露评估
局部排气装置运转时与停止运转时，分别于劳工呼吸带 采样测定，比较二者差异，以评估其工程控制性能。
气罩外测浓度测定
气罩外测浓度称为抑制浓度，比较运转时与停止运转时 浓度，以评估其工程控制性能。
控制风速
控制风速为气罩有效捕集进入气罩，所需要的最小风速 ，又称捕集风速。
一般包围式气罩
密闭手套箱
28
局部排气(7/27)实际使用的外装式气罩

侧吸式：须搭配有害物扩散上升速度 下吸式：对倾向落下的有害物效果最 佳 接收式：最适合热上升的有害物
29
局部排气(9/27)实际使用的包围式气罩（排 气柜）
30
局部排气(10/27)吹吸式气罩
只有吸
过渡模式
强抽模式
31
8
2.
3.
4.
概说(6/7)有害物依健康风险分类(续) 危害低等 危害中低 等 危害中等 危害最高
过滤循环 整体换气
局部排气
密闭作业
9
概说(7/7)依有害物运动特性分类
>5m/sec：与高速气体流动、体积瞬间膨胀、产生不可控制之大量气 相物质与热的意外化学反应有关，是最难控制的样态。作业中常见 现象是爆炸、冲击、压力容器放泄、高速喷射或抛射。常见案例是 铝材爆炸熔接、粉体袋装(如水泥或石灰)、回转抛射制程(如砂轮机 研磨)、冲击雾化制程(如喷漆)、容器释压(如高温灭菌锅) 0.5-5m/sec：与中等速度空气流动、剧烈相变化、产生大量气相物质 与热的标准化学反应有关，作业中常见现象是可控制的燃烧与沸腾、 快速加热、中速喷洒或抛射。常见案例是电焊(高热熏烟)、蒸汽沸 腾、烹调油烟、板擦拍打、抛砂筛选、燃气排出等 0.05-0.5m/sec：与缓和的相变化、不同相之间的过饱和溶解、产生 较少气体与热的温和化学反应有关，作业中常见现象是高速挥发、 中低速加热、低速抛射、低速相分离。常见的案例是香精油灯、半 湿式摩擦搅拌、超音波雾化、电解电镀制程等 0+-0.05m/sec：中低速挥发、纯粹的浓度扩散、缓慢的蒸发等几乎无 速度的空气有害物发生过程。
Qindividual
Qtotal =14L/min
=1.56L/min Vindividual=4.5 cm/s
42
工程改善之气罩设计(1)
局部排气气罩设计考虑
说明 局部排气气罩设计需考 虑欲捕集污染物之特性。
具高温或较小之粉尘， 宜设置上吹式气罩。若粉 尘颗粒较大，则需考虑其 逸散方向与重力问题，宜 设置侧吸式气罩。
43
工程改善之气罩设计(2)
气罩型式决定
说明 气罩开口大小应具有吸引全部污染物之功能，并使吸气 气流之方向与污染气流之方向一致。 气罩开口之外缘设置凸缘时，可防止非污染物之空气流 入且具有获得较大风速之优点；不论何种型式之气罩应尽 量设置凸缘，可减少气罩外形成乱流而增加气罩压力损失 。
外装式和接收式气罩开口面之吸气气流速度应尽量使之 分布均匀，必要时亦可设置挡板或导风板防止气罩周围乱 流影响，造成污染物逸散。 44
基本要求：低于暴露限值
21
ACH

ACH :AirChange perHour每小时换气次数，即 换气率。也就是某房间(容积V)内的空气，每 小时被换气系统提供新鲜空气所置换次数，单 位为1/小时或1/hr。 ACH = Q / V * 60 (Q : m3/min，V: m3)

C C0e
Q t V
30
時間(分)
19
整体换气装置

性能
需考虑流场模式
使用时需考虑安全系数
清除时间与V/Q成正比(V:空间体积)
3 G ( m / min) 3 Q ( m / min) 10 6 C ( ppm ) C 0 ( ppm )
Q 风量G 污染物产生量C 理想浓度Co 外气中之浓度
G(m3／min)＝w/M.W.× 24.45× 10-3