Испытания воздуховодов на герметичность
Ко мне обратились коллеги, с просьбой о помощи в оценке проведённых полевых испытаний на герметичность воздуховодов согласно требованиям стандарта GHP.
Соответствие стандарта GHP распространяется на минимальные санитарно-гигиенические нормы для предприятий связанных с любым производством продуктов питания, косметики или фармацевтических препаратов, которые невозможно устранить путем тестирования конечного продукта.
В данный момент ведётся строительство комплекса фармацевтических лабораторий. На этапе выполнения монтажных работ систем вентиляции, осуществляется технический надзор качества сборки магистральных воздуховодов на допустимые величины утечек воздуха.
Перед непосредственно установкой воздуховодов в монтажное положение, производят полевые испытания на собранном участке, с помощью канального вентилятора круглого сечения диаметром 315 мм с техническими характеристиками заявленными производителем. (Технические данные).
Исходные требования воздухонепроницаемости воздуховодов данного испытательного стенда установлены согласно требованиям класса В. У воздуховодов класса В допустимые потери воздуха при исходном давлении 400Па составляют 0.45л/с на м2 развернутой площади воздуховода. Давайте переведём значения данного требования, в величины, используемые при аэродинамических испытаний систем вентиляции.
Воспользуемся онлайн калькулятором для конвертации величин. Исходные 0.45л конвертируем и получаем значение 0.00045м3. Объёмный расход воздуха измеряется в м3 во временной интервал за один час. Переводим наше значение 0.00045м3 умножая на 3600 и получаем значение допустимой утечки воздуха равной 1.62 м3/ч на м2 развёрнутой площади воздуховода.
С исходными требованиями по допустимым значениям утечки определились, приступим к рассмотрению методики испытания. И начнём с технических характеристик испытательного стенда. Испытательный стенд состоит из смонтированного участка воздуховода насчитывающий шесть отдельных воздуховодов сечением 400х400 мм. длиной каждой секции два метра.
С одной стороны прямоугольный воздуховод заглушен, с другой к нему подсоединён участок воздуховода круглого сечения диметром 315 мм. с установленным канальным вентилятором круглого сечения с переходом на 200мм.
Просмотрев присланное видео, возникли вопросы к используемым средствам измерения. Я такие средства измерения не использую в своей работе. Оказалось, приборы прошли ежегодную поверку и полученным результатам в ходе проведения испытаний можно доверять.
В первую очередь нас интересует объёмный расход воздуха, проходящий через круглый воздуховод. На мой взгляд, не совсем правильно создавать разряжение в испытуемом воздуховоде, получая на выходе высоко турбулентный поток воздуха, не позволяющий точно определить скоростной напор в сечении воздуховода. Полученный результат во многом зависит и от квалификации инженера проводящего измерения. Исправляется многократным выполнением замеров с дальнейшем усреднением показателей.
Достаточно перевернуть вентилятор для создания нагнетания воздуха в воздуховоде, убрав излишнюю турбулентность на всасывании, для получения корректного значения скорости воздуха. Так как мы помогаем разобраться с проблемой онлайн, не остаётся ничего другого как оперировать полученными данными.
При проведении испытаний скорость воздуха на выходе из воздуховода составила 1.5м/с. Рассчитаем площадь круглого воздуховода исходя из диаметра окружности. Диаметр 200мм., переведём в метры и получим 0.2м, высчитаем по формуле, площадь воздуховода равна 0.03м2.
Зная скорость воздуха и сечение воздуховода рассчитаем объёмный расход по формуле: Lф = F х V x 3600. Где Lф это фактический расход воздуха в м3/ч, F площадь воздуховода в м2, V скорость воздушного потока в м/с. Расход воздуха равен 0.03 х 1.5 = 0.045 м/с, переводим в часы, умножая на 3600 и получаем фактический расход воздуха 162м3/ч округлим до 160м3 с учётом погрешности измерений.
Далее рассчитываем развернутую площадь испытуемого воздуховода сечением 400х400 длиной 12 м.п. Общая развернутая площадь воздуховода 19.2м2. И определяем фактическую утечку воздуха по формуле Lф.ут = Lф/Fр в значениях м3/ч на м2. Утечка факт 160м3/ч:19.2м2=8.4 м3/ч на м2 воздуховода.
Для воздуховодов плотностью класса В допустимая утечка рассчитывается по формуле: Lд.ут. = 0.032хРст. в ст. 0.65. Исходя из отправных данных, перепада давления в 400Па, находим допустимую утечку равной 1.5м3/ч. Утечка допуск (400Па в ст. 0.65)=49х0.032=1.5 м3/ч на м2.
Подводя итоги испытаний, анализируя полученные результаты, приходим к выводу о несоответствии фактической герметичности испытуемых воздуховодов к требуемому технологическими условиями классу герметичности В.
Со слов коллег, им удалось добиться требуемой плотности воздуховодов только на вновь смонтированных участках. Повторные испытания, через промежуток времени они не проходят. И обусловлено это свойством герметика, усыхать, терять эластичность и давать усадку, теряя свои первоначальные свойства.