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局部排风设施控制风速检测与评估技术规范

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局部排风设施控制风速检测与评估技术规范
（AQ/T 4274-2016）实施指南

目 录

第一章 局部排风设施系统概述
第二章 局部排风设施的控制面和控制点位置
一、密闭罩的控制面位置
二、排风柜的控制面位置
三、外部排风罩的控制点位置
四、接受式排风罩的控制面位置
第三章 局部排风设施控制风速检测
一、检测点
二、检测条件
三、检测仪器
四、控制风速检测方法
第四章 局部排风设施控制风速评估
一、控制风速限值
二、对控制风速检测结果的要求

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第一章 局部排风设施概述
尘毒危害是当前我国职业病危害防治的重点，局部排风设施可有效控制有害物的扩散，保证工作区域不被污染，投资较小，经济可靠，适用于对车间、厂房、实验室等封闭或半封闭空间内局部工艺设备产生的有害物进行处理和排放，局部排风是有效控制尘毒危害的重要技术和常用方法。
局部排风设施由各种排风罩、通风管道、净化装置和风机组成，如图1所示。

图1 局部排风设施组成部分
1.排风罩
排风罩是用来捕集有害物的。由于生产设备和操作的不同，排风罩的形式多种多样。它的性能对局部排风设施的技术经济指标有直接影响。性能良好的排风罩，如密闭罩，只要较小的风量就可以获得良好的工作效果。
安全健康小贴士（1）
排风罩的分类
根据不同的工作原理，排风罩可分为以下几种基本形式：密闭罩、排风柜（柜式排风罩）、外部排风罩（包括上吸式、侧吸式、下吸式及槽边排风罩等）、接受式排风罩等。
（1）密闭罩，将有害物发散源密闭在罩内的排风罩。
（2）排风柜，是一种三面围挡一面敞开，或装有操作拉门、工作孔的柜式排风罩。敞开面上保持一定的吸风速度，以保证柜内有害物不逸出。如对金属零件进行表面加工或清理的喷砂通风柜。
（3）外部排风罩，设置在有害物发散源近旁，依靠罩口的抽吸作用，在控制点(距排风罩罩口最远的有害物放散点)处形成一定的风速排除有害物的排风罩，包括上吸式、侧吸式、下吸式等。
（4）接受式排风罩，接受由生产过程(如热过程、机械运动过程等)本身产生或诱导的有害物的排风罩。如砂轮机的吸尘罩、高温热源上部的伞形罩等。
安全健康小贴士（2）
1.排风罩的设计要求
排风罩的设计应遵循型式适宜、风量适中、强度足够、检修方便的原则，并满足以下要求：
（1）应将有害物予以捕集，使工作区有害物浓度达到标准的前提下，提高捕集效率，以较小的能耗捕集有害物。
（2）可密闭的有害物发散源，应首先采用密闭措施，尽可能将其密闭，用较小的排风量达到较好的控制效果。
（3）当不能将有害物发散源全部密闭时可设置外部罩，罩口应尽可能接近有害物发散源。
（4）当排风罩不能设置在有害物发散源附近或罩口至有害物发散源距离较大时，可设置吹吸罩。但对于有害物发散源上挂有遮挡吹吸气流的工件或隔断吹吸气流作用的物体时应慎用。
2. 通风管道
通风设施中输送气体的管道称为通风管道，它把各种设备或部件连成了一个整体。为了提高经济性，应合理选定风管中的气体流速，管路应力求短、直。通风管道通常用表面光滑的材料制作，如：薄钢板、聚氯乙烯板，有时也用混凝土、砖等材料。
3. 净化装置
为了防止大气污染，当排出空气中有害物量超过排放标准时，必须用净化装置处理，达到排放标准后，排入大气。净化装置分除尘器和有害气体净化装置两类。
4. 风机
风机向机械排风设施提供空气流动的动力。为了防止风机的磨损和腐蚀，通常把它放在净化装置的后面。
为确保尘毒危害防护用局部排风设施有效运行，改善作业场所环境条件，达到保护劳动者的安全和健康，国家安全生产监督管理总局组织制定了AQ/T 4274-2016《局部排风设施控制风速检测与评估技术规范》，规定了局部排风设施控制点（面）位置、控制风速的检测方法与限值标准，为局部排风设施的防护性能检测与评估提供技术标准，也为政府部门的监督检查、职业卫生技术服务机构的技术服务以及企业的自主检查提供技术支撑。

第二章 局部排风设施的控制面和控制点位置
控制风速是指将控制点处或控制面上有害物有效捕集所需的最小风速，是反映局部排风设施控制有害物能力的技术指标。

安全健康小贴士（3）
1.什么是控制面？
为控制有害物质而设定的截面。
2.什么是控制点？
距排风罩罩口最远的有害物放散点。
下面介绍各种排风罩的控制面和控制点位置的选择依据。
一、密闭罩的控制面位置
密闭罩的控制面应为密闭罩孔口或缝隙的断面，如图2所示。其他类型密闭罩的控制面位置参照图2确定。

（a）密闭罩孔口断面（b）密闭罩缝隙断面
图2 密闭罩控制面位置示意图
安全健康小贴士（4）
1.密闭罩的工作原理
密闭集气罩简称密闭罩，是将有害物发散源的局部或整体密闭起来的集气罩。密闭罩主要通过孔口或缝隙进风。
密闭罩的作用原理是，使有害物的扩散限制在一个很小的密闭空间内，并通过罩子排出一定量的空气，使罩内保持一定的负压，让罩外的空气经罩上的缝隙流入罩内，以达到防治有害物外逸的目的。其优点是所需排气量最小，控制效果最好，且不受车间内横向气流的干扰。一般的粉尘发生源多采用密闭罩。
2.密闭罩的分类
密闭罩按其形式可分：
(1)局部密闭罩。只将工艺设备中放散有害物的部分加以密闭的排风罩。如颚式破碎机密闭罩。
(2)整体密闭罩。将放散有害物的设备大部分或全部密闭的排风罩。如轮碾机、提升机密闭罩。
(3)大容积密闭罩。在较大范围内，将放散有害物的设备或有关工艺过程全部密闭起来的排风罩。大容积密闭罩也称密闭小室，特点是罩内容积大，可以缓冲气尘气流，减小局部正压，设备检修可以在罩内进行。适用于多点产尘、阵发性产尘、产尘气流速度大的设备和地点。
上述3种密闭罩中的任何一种，密闭罩的结构都必须保证尽可能地严密，罩上设置的操作门、观察窗、检修门等要尽量小，并要开关灵活、严密。密闭罩应尽可能避免连接在振动或往复运动的设备上，如必须连接时，应采用强度好的柔性材料。为了工艺操作和检修拆卸方便，密闭罩应尽可能做成装配式的。
3.密闭罩的设计原则
（1）密闭罩吸风口风速不宜过高，避免将物料吸走，可采用渐扩罩作为过渡连接，减小吸风口风速；
（2）吸风口不宜设在物料集中的地方和飞溅区，影响生产，加重除尘器负担；
（3）吸风罩应设于罩内压力较高部位（机械运动、物料运动）；
（4）吸风口不应靠近罩体开口处，避免气流短路；
（5）设置必要孔口（工艺孔口、维护孔口）；
（6）孔口面积越小，所需排风量越小。
二、排风柜的控制面位置
排风柜的控制面应为排风柜实际操作的开口面，图3中黑点所在开口面为排风柜的控制面。

图3 排风柜控制面位置示意图
安全健康小贴士（5）
排风柜的特点及适用范围
排风柜是目前国内外广泛应用的一种通风设备，功能齐全，防护严密，既给操作人员全面的保护，又耐得住各类化学试剂的腐蚀，而且不会玷污内部的实验样品。
它的特点为风量大，风压小，保证了有毒、有害、有气味的气体顺利排放，使实验环境达到国家规范规定的安全效果，适用于空调厂房、超净厂房的新型工艺设备，在电子、化工、机械、医学等行业，以及文物保护中心、大专院校实验室也得到广泛应用。
三、外部排风罩的控制点位置
外部排风罩控制点应为距排风罩罩口最远的有害物放散点。
当有害物发散源少且固定时，外部排风罩的控制点应为图4中黑点所在位置。

（a）侧吸罩（b）上吸罩（伞形罩）（c）下吸罩
图4 有害物发散源固定时外部排风罩控制点位置示意图
当有害物发散源多或不固定时，外部排风罩的控制点应为图5中黑点所在位置。

（a）侧吸罩（b）上吸罩（伞形罩）（c）下吸罩
图5 有害物发散源多或不固定时外部排风罩控制点位置示意图
其他形式外部排风罩的控制点参照图4和图5确定。
安全健康小贴士(6)
1.外部排风罩如何分类？
外部排风罩按其形式可分：
（1）上吸罩。设置在有害物发散源上部的外部罩。
（2）下吸罩。设置在有害物发散源下部的外部罩。
（3）侧吸罩。设置在有害物发散源侧面的外部罩。
（4）槽边罩。设置在电镀槽、酸洗槽等工业槽边的外部罩。

2.外部排风罩设计原则
（1）不影响生产工艺；
（2）尽可能包围有害物发散源；
（3）尽可能靠近有害物发散源；
（4）不得通过工作人员的呼吸带，如图6所示；

图6 排气气流和工人呼吸带的位置设置
（5）上吸罩的罩口大小不宜小于有害物扩散区的水平投影面积,侧吸罩罩口不宜小于有害物扩散区的侧投影面积，如图7所示；

图7 侧吸罩罩口与阴影面积的关系
（6）罩口与罩体联接管面积不超过16：1；
（7）排风罩45°～60°，最大不宜超过90°；

图8 排风罩扩张角要求
（8）空间条件允许情况下应加装挡板；
（9）应顺应有害物质发散规律。

9（a） 9（b） 9（c 9（d）
图9 有害物质的发散规律
3.外部排风罩控制点的确定
外部排风罩控制点应为距排风罩罩口最远的有害物放散点。对于最远有害物质的发散位置难于确定的，可按照图4～图5所示的外部排风罩的控制点位置设置原则确定控制点。

四、接受式排风罩的控制面位置
接受式排风罩的控制面应为罩口开口面，如图10所示。

图10 接受式排风罩控制面位置示意图

第三章 局部排风设施控制风速检测

控制风速是反映局部排风设施控制有害物能力的技术指标，在设计时多采用控制风速进行设计。
安全健康小贴士(7)
控制风速法原理
控制风速法就是使排风量在边缘控制点上形成能使有害物吸入罩内的风速的方法。
一、检测点
1.排风罩控制点应为检测点。
2.排风罩控制面按照GB/T 16758《排风罩的分类及技术条件》的规定，确定控制面上的检测点。
安全健康小贴士（8）
GB/T 16758《排风罩的分类及技术条件》中，对控制面上检测点的规定
对于矩形排风罩，按罩口断面的大小，把它分成若干个面积相等的小块，在每个小块的中心处测量其气流速度。
断面面积大于0.3 m2的罩口，可分成9～12个小块测量，每个小块的面积小于0.06 m2，如图11a所示；
断面面积小于或等于0.3 m2的罩口，可取6个测点测量，如图11b所示；
对于条缝形排风罩，在其高度方向至少应有两个测点，沿条缝长度方向，根据其长度可以分别取若干个测点，测点间距小于或等于200mm，如图11c所示；
对于圆形排风罩，则至少取4个测点，测点间距小于或等于200mm，如图11d所示。

图11 各种形式罩口测点布置
二、检测条件
1．控制风速应在没有污染源的状态下，通风系统正常运行且稳定后进行检测。
2．检测时接受式排风罩的旋转体宜处于静止状态；当接受式排风罩旋转体与设备联动无法停止时，可在旋转体运行的情况下，检测接受式排风罩罩口控制面最远处的风速，视同旋转体处于静止状态时的控制风速。接受式排风罩罩口控制面最远点位置如图12所示。

图12 接受式排风罩控制面最远点位置示意图
3．检测点处尽量避免干扰气流。因为会对控制风速造成一定影响。
三、检测仪器
具有方向性的风速仪。
安全健康小贴士（9）
1.控制风速测量需用哪种风速仪？
由于风速具有方向性，因此需采用具有方向性的热电风速仪测量控制风速，而且应按照仪器使用规程操作，风速仪上的方向指示点迎着风的方向。
2.常用的两种热电风速仪
热线式热电风速仪：适合风速变化剧烈但风向不变的场合，且在0.1～1m/s低风速范围精度更好。
热球式热电风速仪：反应较热线式热电风速仪慢，但稳定性高，寿命长，适合无方向性，0.2m/s风速以上的场合。
四、控制风速检测方法
1.在测量控制风速之前，宜用发烟管/发烟器观测气流组织，并进行记录。观测位置可参照密闭罩、排风柜、外部排风罩和接受式排风罩的控制面和控制点位置。
安全健康小贴士（10）
测量控制风速之前为什么需用发烟管/发烟器观测气流组织？
由于风速具有方向性，仅仅确定控制点或控制面，不同的方向检测出的风速也会不同。因此，在控制风速检测之前，宜用发烟管/发烟器确定其气流组织，然后再进行检测。
2.控制点处的控制风速检测
方法一：将风速仪的探头置于检测点处，风速仪上的方向指示点迎着风的方向，检测出该点的控制风速。
方法二：可在风速仪上的方向指示点大致迎着风的方向时，来回慢慢旋转风速仪，其稳定读数的最大值作为控制风速的检测结果。

3.风速仪数值稳定后的风速为该检测点的风速。
4.各检测点的风速应至少检测3次，取其算术平均值作为该检测点的平均风速。
安全健康小贴士（11）
检测点平均风速计算公式：
=

5.控制点的控制风速检测结果应为检测点的平均风速值；控制面的控制风速检测结果应为各检测点平均风速的最小值。
安全健康小贴士（12）
1.控制点风速的两种检测方法
外部排风罩的控制点为检测点，检测方法包括气流组织法和旋转风速法两种，气流组织法需先确定气流组织；旋转风速法通过旋转风速仪确定控制风速，只有垂直于风速时，检测的结果才是检测风速，而当垂直于风流时，其风速必然最大，因此取最大值作为旋转风速法的测量风速。
2.控制面控制风速检测方法
除外部排风罩以外，其他排风罩的检查点应位于本标准规定的控制面上。控制面是一个断面，因此应按GB/T 16758《排风罩的分类及技术条件》的规定确定检测点，而各检测点最少检测3次，取其算术平均值作为该检测点的平均风速，用于消除测量误差；而控制风速是各检测点平均风速的最小值，主要是为确保防护效果，当最小值能满足要求，其他均能满足要求；不能用平均值，因为平均值满足要求，可能会有几个检测点的风速小于控制风速限值要求，从而起不到应有的防护效果。

第四章 局部排风设施控制风速评估
一、控制风速限值
1.控制风速限值应在不影响生产工艺的情况下，确保职业病危害因素浓度符合GBZ 2.1《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》要求的同时，尽量符合节能要求。
2.控制风速限值在GB 50019《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》、GB 50073《洁净厂房设计规范》等标准和技术手册中有特殊要求时，按其规定执行。
安全健康小贴士（13）
当设计手册、标准等技术文件中对风速有特殊要求时，按其特殊要求规定执行，如设计时可参考表1确定控制风速。
表1 控制点的控制风速
污染物发散情况
最小控制风速 (m/s)
举例
以轻微的速度发散到平静的空气中
0.25～0.5
槽内液体的蒸发，气体或烟囱敞口容器中外逸
以较低的速度发散到尚属平静的空气中
0.5～1.0
喷漆室内喷漆，断续的倾倒有尘屑的干物料到容器中，焊接
以相对大的速度发散出来，或是发散到空气流动迅速的区域
1～1.25
在小喷漆室内用高压力配漆，快速装袋或装桶，往运输器上给料
以高速发散出来，或是发散到空气流动很迅速的区域
2.5～10
磨削，重破碎，滚筒清理

3.当控制风速无特殊要求时，控制风速限值可按表2的规定执行。

表2 局部排风设施控制风速限值标准
排风罩类型
控制风速（m/s）
有毒气体
粉尘
密闭罩

0.4
0.4
排风柜

0.5
1.0
外部排风罩
侧吸式

0.5
1.0
下吸式

0.5
1.0
上吸式

1.0
1.2
接受式排风罩

5.0
5.0
安全健康小贴士（14）
接受式排风罩控制风速限值设计的考量
本标准在制定过程中主要吸收借鉴了国外标准的内容：根据日本《粉尘伤害防止规则》针对三类提出了控制风速的要求，第一类是针对特种粉尘发生源设置局部换气装置时应保证的控制风速，第二类是针对特种粉尘发生源以外的粉尘发生源设置局部换气装置时应保证的控制风速，第三类是针对存在旋转机械（磨床、鼓式砂磨机等）的粉尘发生源。《粉尘伤害防止规则》规定的接受式排风罩控制风速要求如表3所示。
表3 粉尘接受式排风罩控制风速限值要求
排风罩类型
控制风速（m/s）
有机溶剂
粉尘
接受式排风罩
设备位于罩内

0.5
0.5
罩口位于有害物发散方向上

5.0
5.0
仅旋转体位于罩内

5.0
5.0
因此，本标准接受式排风罩在参考日本标准的基础上，有机溶剂采用与粉尘相同的控制风速要求。
由于设备位于罩内的排风罩属于排风柜，因此在制定标准时将其放置在排风柜内；而旋转体位于罩内时属于密闭罩，将其放在密闭罩内，因此，本标准仅保留了罩口位于有害物发散方向上的排风罩。

二、对控制风速检测结果的要求
控制风速的检测结果应不小于限值要求。