Laborabzugsqualifikation
EOLIOS ist in der Lage, die Präqualifikationen für die Auslegung Ihrer Abzüge sowie die Containment-Tests durchzuführen:
- Kontaminationskontrolle
- Ausbreitung von Schadstoffen und Gasen
- Gestaltung von Laborräumen
- Untersuchung kritischer Ausfallszenarien
- Identifizierung von Bypass- und Rezirkulationsluftströmen
- Verbesserung der Luftverteilung und der Kühleffizienz
- Genaue Dimensionierung der Gitteranordnung
- Optimierung des thermischen Komforts
- Untersuchung der Sollwerte von Luftaufbereitungssystemen.
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Laborabzug und normativer Kontext
Kontext
Der Laborabzug ist ein System zur lokalisierter Schutz das üblicherweise an Orten eingesetzt wird, an denen gefährliche Substanzen manipuliert werden. Seine Aufgabe ist es, die Exposition der Menschen gegenüber diesen schädlichen Stoffen zu begrenzen, indem er sie einfängt und giftige Dämpfe abführen und andere flüchtige Stäube, die in seinem Gehäuse entstehen, und zwar durch einen Luftstrom, der die Luft ansaugt. Um sicherzustellen, dass ihre Leistung im Laufe der Zeit erhalten bleibt, werden Laborabzüge folgenden Tests unterzogen regelmäßige Kontrollen
Aktuelle französische Gesetzgebung
Derzeit unterliegt die Bewertung des Betriebs von Laborabzügen der europäischen Norm EN 14175. Diese Norm beschreibt im Einzelnen die Methodik zur Bewertung der Leistung, die Laborabzüge erfüllen müssen bei EignungsprüfungenSie können sich auch an einem anderen Ort aufhalten, z. B. auf einem Empfang oder in einer Routineveranstaltung. So müssen bei einer Begehung frontale Luftgeschwindigkeitsmessungen am Abzugseingang mittels Hitzdraht-Anemometrie durchgeführt werden. Ebenso ein Containment-Test mit dem Spurengas SF6 sowie eine qualitative Visualisierung des Luftstroms durchgeführt werden. mit einem Rauchgas durchgeführt werden.
Alte Vorschrift: Der XPX 15-203-Standard
- In Frankreich mussten die Steuerungen für vor 2006 installierte Abzüge den in der französischen Norm XP X 15-203 definierten Methoden entsprechen. Der XPX 15-203-Standard legt insbesondere frontale Luftgeschwindigkeitsschwellen und Eindämmungsstufen fest.
- Luftgeschwindigkeit frontal: 0,4 m/s
- Containment: Spürgaskonzentration in der Öffnungsebene des Abzugs an jedem Punkt kleiner als 0,1 ppm.
Die Norm EN 14175: Neue Parameter für lufttechnische Prüfungen
Die zu beachtenden Grenzwerte
- Luftgeschwindigkeit frontal: kein Schwellenwert, ABER in Frankreich 0,4 m/s
- Einschluss: kein Schwellenwert ABER in Frankreich wurde die französische Norm XP 15-206 als Ergänzung zur Norm EN 14175 entwickelt. Es legt einen Schwellenwert von 0,1 ppm für die durchschnittliche Konzentration von SF6-Spürgas (Schwefelhexafluorid) fest.
- Viel höhere Anzahl von getesteten Parametern.
Obligatorische Kontrollen
- Abluftstrom: Die Messung erfolgt durch Messen des Abluftstroms im Abluftkanal, um die lufttechnischen Eigenschaften der Installation zu überprüfen und als Vergleich für zukünftige Überprüfungen zu dienen.
- Frontale Luftgeschwindigkeit: Die Messung erfolgt mittels thermischer Anemometrie. Die gemessenen Werte dienen als Referenzwerte für zukünftige regelmäßige Kontrollen.
Containment und Robustheit des Containments : Die Messung erfolgt durch SF6-Tracer.
Das Prinzip des Containment-Tests mit SF6-Gas:
- Generieren Sie SF6-Spürgas an bestimmten Stellen innerhalb des Abzugsarbeitsvolumens.
- Entnehmen Sie die Luft an verschiedenen Stellen auf Höhe der Ebene der Abzugsöffnung.
- Messen Sie die SF6-Konzentration , um das Austreten chemischer Substanzen aus dem Arbeitsraum zum Personal, das mit den Chemikalien umgeht, zu quantifizieren.
Bei der Norm NF EN 14175 hängt die Anzahl der Messpunkte von der Abzugsbreite ab. Teil 3 der Norm legt fest, wie die Testpositionen zu berechnen sind. Während der Tests wird die mobile Fassade auf 500 mm geöffnet.
CFD-Modellierung von Laboren und Reinräumen
Globales Verständnis von thermo-lufttechnischen Phänomenen
Simulationen können zu einem besseren Verständnis der Fragestellungen beitragen, um bereits in der Entwurfsphase relevante technische Lösungen zu entwickeln. Laboratorien können vollständig simuliert werden und ermöglichen die gleichzeitige Analyse der Auswirkungen zahlreicher Phänomene.
Die Durchführung von CFD-Studien zur Qualifizierung von Abzügen ermöglicht es insbesondere, das Vorhandensein von parasitären Luftströmen aufzuzeigen, die den Einlass von Abzügen stören.
Gestaltung von Laborräumen und Reinräumen
Zu Beginn des Designprozesses kann der Aufbau einer großen Anzahl experimenteller Prototypen schnell kostspielig und zeitaufwändig werden. Die CFD-Simulation ermöglicht die Simulation einer großen Anzahl von Prototypen in kürzerer Zeit, um schnell Informationen für die Optimierung von Systemen und die Platzierung von Abzügen zu sammeln.
CFD: ein neues Labordesignprotokoll
Die Simulation bietet Zugang zu vielen Parametern, die durch Experimente schwer zugänglich sind, insbesondere weil Simulationen sofort Messdaten für jeden Punkt und nicht ausschließlich lokalisiert liefern. Dadurch ist es möglich, potenzielle Leckagen beim Containment der Abzüge genau zu identifizieren. Die Integration der CFD-Simulation in seine Konstruktionsprotokolle bedeutet die Integration eines Expertenteams, das eine andere Perspektive bei der Lösungssuche hat, die Qualifizierung von Abzügen wird dadurch gesichert und beschleunigt.
CFD-basiertes Verfahren zur Qualifizierung von Abzügen
Modellierungsmethode für Luftströmungen
Um eine sofortige räumliche Messung der Luftgeschwindigkeit zu erreichen, verwenden wir diese Methode, die auf der Präzisionsströmungsmechanik basiert. Die in diesem Zusammenhang ins Spiel gebrachten Strömungen werden durch partielle Differentialgleichungen bestimmt, die als Navier-Stokes-Gleichung bezeichnet werden. Da diese Gleichungen analytisch unlösbar sind, verwenden wir die Finite-Elemente-Berechnungsmethode, um sie numerisch zu lösen. Diese Methode ermöglicht es, eine Lösung so nah wie möglich an einem physikalischen Problem zu haben.
Um ein physikalisches Problem mit dieser Methode zu lösen, ist es ratsam, die Bedingungen der Ein- und Ausgänge der Anlage im Voraus zu kennen, in unserem Fall sind dies die Zu-, Rück- und Saugvolumenströme der verschiedenen Abzüge.
Diese Bedingungen werden in der Notiz in Hypothesen spezifiziert und müssen unbedingt überprüft werden, damit die in dieser Notiz angekündigten Schlussfolgerungen gültig sind.
Numerische Methode zur Messung des Einschlusses
Bei der Qualifizierung von Abzügen ist es wichtig, die Austrittsrate von Schadstoffen zu kontrollieren, um den Benutzer nicht zu kontaminieren. Um diesen Schadstoff zu modellieren, verwenden wir verschiedene Methoden, um ein Spurengas zu simulieren, mit dem Ziel, eine hohe Genauigkeit zu gewährleisten und so die zuverlässigsten Ergebnisse zu erhalten.
Numerische Validierung der Laborabzugsqualifizierung
Um zu wissen, ob das Containment dem aktuellen Standard entspricht, modellieren wir stationär die Diffusion des Tracers innerhalb des Abzugs. Nachdem wir die Ergebnisse erhalten haben, überprüfen wir mithilfe einer Iso-Volumen-Methode, ob der gesamte Tracer im vorgeschriebenen Maßstab in der Abzugsumhüllung enthalten ist. Wird das Ergebnis verifiziert, erfüllt der Abzug die vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Einschlussbedingungen.
