EOLIOS führt die Vorqualifizierung in der Auslegung und die Confinement-Versuche Ihrer Abzüge per CFD-Simulation durch: Confinement mit Tracergas SF6, Frontluftgeschwindigkeit und Konformität mit den Normen EN 14175 / XP X 15-203.
Der Laborabzug ist ein lokalisiertes Schutzsystem, das dort eingesetzt wird, wo gefährliche Substanzen gehandhabt werden. Seine Aufgabe: die Exposition der Personen zu begrenzen, indem die in seinem Inneren erzeugten toxischen Dämpfe und flüchtigen Stäube erfasst und abgeführt werden, dank eines Luftabsaugstroms. Um den Erhalt ihrer Leistungen über die Zeit zu gewährleisten, sind die Abzüge Gegenstand periodischer Kontrollen.
EOLIOS führt die Vorqualifizierungen in der Auslegung und die Confinement-Versuche durch: Beherrschung der Kontamination, Ausbreitung der Schadstoffe und Gase, Studie kritischer Ausfallszenarien, Identifizierung der Umlenk- und Rezirkulations-Luftströme, Dimensionierung der Gitteranordnung und Optimierung der Sollwerte.
Die Bewertung des Betriebs der Abzüge unterliegt der europäischen Norm EN 14175, die die Methodik zur Bewertung der Leistungen bei den Qualifizierungs-, Abnahme- oder Routineversuchen detailliert. Bei einer Kontrolle werden Versuche der Frontluftgeschwindigkeit per Hitzdraht-Anemometrie durchgeführt, ein Confinement-Test mit Tracergas SF6 realisiert sowie eine qualitative Strömungsvisualisierung mit Rauch.
In Frankreich mussten für die vor 2006 installierten Abzüge die Kontrollen der Norm XP X 15-203 entsprechen, die insbesondere festlegte:
Die Norm EN 14175 erweitert die Anzahl der getesteten Parameter erheblich. Die Schwellenwerte:
Die obligatorischen Kontrollen betreffen den abgesaugten Luftvolumenstrom (gemessen im Absaugkanal) und die Frontluftgeschwindigkeit (per thermischer Anemometrie), deren Werte als Referenz für die künftigen periodischen Kontrollen dienen.
Das Prinzip des Confinement-Tests mit SF6-Gas:
Für die Norm NF EN 14175 hängt die Anzahl der Messpunkte von der Breite des Abzugs ab (Teil 3 der Norm); bei den Versuchen ist die bewegliche Frontscheibe auf 500 mm geöffnet.
Die Simulationen tragen zu einem besseren globalen Verständnis der thermo-aeraulischen Phänomene und zur Entwicklung relevanter technischer Lösungen ab der Auslegung bei. Die Labore können in ihrer Gesamtheit simuliert werden, was die gleichzeitige Analyse der Auswirkung zahlreicher Phänomene ermöglicht. Die CFD-Qualifizierungsstudie macht insbesondere das Vorhandensein von parasitären Luftströmen sichtbar, die den Eintritt der Abzüge stören.
Zu Beginn der Auslegung ist die Vervielfachung von experimentellen Prototypen kostspielig und zeitaufwendig. Die CFD-Simulation ermöglicht es, eine Vielzahl von Prototypen in begrenzter Zeit zu bewerten, um die Systeme und die Platzierung der Abzüge zu optimieren. Sie gibt Zugang zu experimentell schwer messbaren Parametern — Daten an jedem Punkt und nicht lokalisiert —, um die Confinement-Leckagen präzise zu identifizieren. Die CFD in seine Protokolle zu integrieren bedeutet, die Qualifizierung abzusichern und zu beschleunigen.
Um eine momentane räumliche Messung der Luftgeschwindigkeit zu realisieren, greifen wir auf die Strömungsmechanik der Präzision zurück. Die Strömungen werden durch die Gleichungen von Navier-Stokes bestimmt; analytisch unlösbar, werden sie numerisch durch die Finite-Elemente-Methode gelöst, die die dem physikalischen Problem am nächsten kommende Lösung liefert. Die Eintritts- und Austrittsbedingungen — Zuluft-, Abluft- und Absaugvolumenströme der Abzüge — werden als Hypothesen gesetzt und müssen überprüft werden, um die Schlussfolgerungen zu validieren.
Bei der Qualifizierung ist es zwingend, die Leckagerate der Schadstoffe zu kontrollieren, um den Nutzer nicht zu kontaminieren. Um diesen Schadstoff zu modellieren, simulieren wir ein Tracergas nach verschiedenen Methoden, um eine feine Präzision und zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten.
Um die Konformität des Confinements mit der Norm zu überprüfen, modellieren wir die Diffusion des Tracers im Abzug im stationären Regime. Eine Iso-Volumen-Methode ermöglicht es anschließend zu überprüfen, dass der gesamte Tracer im regulatorischen Maßstab im Inneren enthalten ist. Wenn das Ergebnis verifiziert ist, erfüllt der Abzug die von der Gesetzgebung auferlegten Confinement-Bedingungen.
Die numerische Qualifizierung des Abzugs per CFD bildet den Confinement-Test mit Tracergas und die Analyse der Frontluftgeschwindigkeiten nach, wobei die parasitären Ströme und die Diffusion des Tracers visualisiert werden. Dieser Ansatz liefert Daten an jedem Punkt des Volumens, sichert die Konformität mit den Normen EN 14175 / XP X 15-206 und beschleunigt die Auslegung wie die Abnahme der Abzüge.
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