Transcript 通風裝置及其維護 - 環境及安全衛生中心

自我介紹
• 學歷
– 中興大學 食品科學學士
(65-69)
•証照
– 環工技師(86)
– 台大 化工碩士(69-72)
– 工礦衛生技師(87)
– 國立雲林科技大學
環境及安全工程 博士
( 91-94)
– 工安技師(88)
• 經歷
– 中油 煉製研究所
環境及生化科技組
12等化學工程師
兼專案經理(78~)
– 甲級勞工安全管理技術士(88)
– 乙級勞工安全衛生管理技術士
(84)
– 乙級物理性因子測定技術士(86)
– 乙級化學性因子測定技術士(86)
– 甲級廢水處理專責人員(85)
– 私立 東方工商專科學校
講師(75-78)
通風裝置及其維護
– 統一企業 副工程師(74-75)
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有機溶劑健康危害之防止對策
一、停止使用、製造有機溶劑或使用毒性較小之有機溶劑代替
高毒性有機溶劑。
二、製程、作業方法之改良，以防止有機溶劑之發散。
三、設備之密閉、自動化、隔離、遙控操作。
四、局部排氣裝置以防污染有機溶劑之擴散。
五、整體換氣裝置將污染有機溶劑稀釋後排除。
六、作業環境測定。
七、減少作業時間、使用個人防護具，以減少污染有機溶劑進
入人體之量。
九、定期體格檢查、健康檢查，早期發現、早期治療處理。
八、實施就業前娃格檢查、健康檢查，適當的選工、配工。
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通風換氣的目的
•維持作業場所之舒適
•維持作業場所空氣之良好品質
•排除作業場所空氣中之有害物質
，
•稀釋作業場所空氣中之有害物質
•防止火災或爆炸事故之發生
•供給補充新鮮空氣(侷限空間) ，避免
缺氧意外
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•維持作業場所之舒適
– 作業場所是否舒適與該作業場所溫度、濕度
有關。
• 舒適溫度:
– 冬季:16至20℃
– 夏季:19至22℃
• 一般在40-70%範圍內，在溫度高之場合，濕度
應較低。
–
–
–
–
(1) 15℃:70%
(2)18至20℃:60%
(3)21至23℃:50%
(4)24℃:40%
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•維持作業場所空氣之良好品質
– 確保作業場所氧氣含量、特殊作業品質之要求如無
塵室等之設置，其換氣、處理或清淨之過程，即是
通風換氣原理之應用。
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• 排除作業場所空氣中之有害物質
為避免有害物質擴散或散布於作業環境中，
於各發生源設置局部排氣裝置，將有害物質
吸入氣罩內，經輸送管路、空氣清淨裝置等
加以處理排除。
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•稀釋作業場所空氣中之有害物質
– 在有害物質在尚未到達作業者呼吸區域前，
利用未被污染之空氣加以稀釋，以降低有害
物質之濃度，亦即裝置整體換氣裝置加以控
制。
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• 防止火災或爆炸事故之發生
– 有機溶劑多屬可燃性液體，其蒸氣逸散至作
業場所空氣中，當濃度達到能夠引起火災或
爆炸之濃度時，如遇火源，即有可能引起火
災、爆炸，適當的通風換氣以維持蒸氣之濃
度低於燃燒下限或爆炸下限，即可避免引起
火災或爆炸。
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• 供給補充新鮮空氣避免缺氧意外
– 局限空間如地下室、地窖、貯槽、坑井、下
水道、穀倉、醱酵槽等場所，因有缺氧之虞，
作業期間須利用通風補充新鮮空氣。
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局限空間的通風設備
送風機
風管
送風機
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整體換氣
• 含有害物質之空氣未到達勞工呼吸帶之
前，利用未被污染空氣加以稀釋，以降
低有害特定化學物質之濃度。
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整體換氣(工廠用大型排氣機)
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整體換氣
大型排氣機
小型排氣機
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(裝於屋頂上)
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渦輪式排氣機(利用風力及熱浮力)
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整體換氣方式
• 自然換氣
– 溫度差
– 風力
– 擴散
– 慣性力
• 機械換氣(又叫強制換氣)
– 排氣法：適用於排出污染物
– 供氣法：適用於提供低溫或新鮮空氣
– 供排併用法：效果較前兩者佳
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排氣法
利用排氣機將有害物
質吸引排除，進氣則藉
室內之負壓，經由門窗
等開口部分或作業場所
之間隙導入。
適用於排出污染物
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供氣法：
 利用送風機將新鮮空氣導
入，稀釋有害物質後，藉
著作業場所之正壓將含有
害物質空氣經由門窗等開
口或間隙排除，
 缺點為污染空氣無法有效
排除，故不適用於有害物
排除。適用於補充新鮮或
低溫空氣 。
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供氣排氣併用法
為最有效之換氣方式。
供氣及排氣排氣機須避
免並排。
送風機風量需等於或大
於(10%內)排氣機，以維
持室內正壓為宜。
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氣積=長x寬x高(4公尺以下)
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以質量平衡可導出下列公式
(氣體或蒸氣、粉塵)
(氣體或蒸氣)
其中 Q：換氣量
W：有害氣體或蒸氣、粉塵逸散量 (公克/小時)
M：分子量(公克)
C：欲達到的濃度 (ppm或 mg/m3)
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[例題](有機溶劑)
某工廠每天運轉 8 小時，每日使用掉 4 桶甲苯，每桶 3 公斤，若以整體換
3
氣方式稀釋以減少其危害，則需多少 m /min 之空氣稀釋之，才能使甲苯濃
度低於 50 ppm?
解答:
4x3
=1.5 kg/hr=1500 g/ hr
每小時甲苯消耗量(W) =
8
甲苯分子量(M) = 92
C= 50 ppm
代人公式得
Q　
24.45 x1000 x1500
3
=
132.8
m
/min
60 x50 x92
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有機溶劑中毒預防規則規定換氣的方法
第一種有機溶劑
第二種有機溶劑
第三種有機溶劑
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當有不同的計算式適用時
，須分別算出結果，再選
出最嚴格者(即最大值)為
設計值
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防火防爆
引火性液體在作業場所空氣中之濃度，使勞工安全衛生
設施規則規定不得超過爆炸下限(LEL)的30%，即0.3LEL，
因此必要之換氣量可以下式計算:
LEL(Lower Explosive Limit) ：爆炸下限
UEL(Upper Explosive Limit) ：爆炸上限
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[例題] (有機溶劑防火防爆)
某工廠每天作業 8 小時，使用掉 3 桶， 每桶 4 kg 之二甲苯，設二甲苯之爆炸
下限(LEL)為 1.0%，如果想將作業空間之二甲苯濃度控制在 LEL 30%以下，其
換氣量應是多少?
解答：
∵ W= 3 x 4 x 1000 / 8 =1500 g/hr
M=106
LEL= 1.0 %
24.45x1000x1500
= 1.92 m3/min
∴ Q=
4
60x0.3x1.0x10 x106
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以上 式子所得者為最低之必要換氣量，實際裝設時應
酌予增加。即 Q
(m3/min，實際裝設) = K x Q(m3/min，最低之必要換
氣量：K = 3~10
K值選擇須考慮下列因素
 室內空氣與補充空氣之混合效率。
 要將有害特定化學物質降低至何程度，例如可能為
許濃度之二分之一或百分之二十五等。
 排氣機或送風機效率降低。
 作業時間、發散速率之變動情形、作業位置、作業
者與發生源之相對位置。
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整體換氣裝置使用之場合
•
產生之有害物質毒性較低之作業場所，如第二種有機溶劑或其混存物、
第三種有機溶劑或其混存物之作業場所。
•
有害物質產生速率較小之作業場所。
•
有害物質之發生源均勻廣泛。(無法使用局部排氣裝置)
•
有害物質之發生源遠離作業者呼吸域時。
因此整體換氣裝置較常應用於氣體、蒸氣等有害物質、熱環境、
水蒸汽等之控制，燻煙、粉塵之控制最好不要用，此乃因一般燻煙及
粉塵之危害性較大，一般需要較大之換氣量，且燻煙及粉塵之產生速度
及量也較大，容易造成局部高濃度之情形，使稀釋困難。
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裝設整體換氣裝置應注意事項
• 達到必要之換氣量。
• 控制有害物之濃度在容許濃度或管理濃度(1/2容許濃度)
以下。
• 控制危險物在爆炸下限的百分之三十或百分之二十五，
甚至更低，如在百分之十以下。
• 排氣機應儘量接近危害物質發生源，且勞工呼吸帶不得
曝露在排氣氣流中。
• 應避免排出之污染空氣迥流，排氣口最好高於屋頂，而
為建築物高度之1.3至2.0倍，且進氣口遠離排氣口。
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局部排氣裝置
• 局部排氣裝置係將從發生源產生之有害物質或有
機溶劑蒸氣等，在其發生源附近將其捕捉並加以
處理排除，以減低有害物質或有機溶劑蒸氣達於
作業者呼吸域，為通風換氣裝置中控制有害物質
最有效之方法
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局部排氣裝置的優點
• 如設計得當，有害物質可於到達作業者呼吸域前被排
除，作業人員可免除有害物質曝露之危險。
• 作業場所之設備較不易受到污染、腐蝕損壞。
• 排氣可進行處理後再排出。
• 抽排氣速度較大，氣狀物及粒狀物均適用。
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局部排氣裝置的構造
1. 氣罩
2. (吸氣)導管
3. 空氣清淨裝置
4. 排氣機
5. (排氣)導管
6. 排氣口
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遮雨蓋
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排氣口向下以防雨水
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氣罩
• 氣罩係指「包圍污染物發生源設置之圍壁，或
於無法包圍時儘量接近於發生源設置之開口面，
可產生吸氣氣流以引導污染物流入其內部之入
口部分。」
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氣罩的型式
• 包圍型氣罩
– 發生源在氣罩內
– 排氣量最小
– 排污效果最佳
• 外裝型氣罩
– 發生源與氣罩分離
– 排氣量較大
– 排污效果較差
• 上吸式
• 崗亭式為特例
• 下吸式
• 側吸式
• 接收式
• 吹吸氣式
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崗亭式氣罩(亦為包圍型氣罩之一種)
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包圍型氣罩(實驗室抽煙櫃)
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外裝型氣罩
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電焊用氣罩
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固定式氣罩
曲臂式氣罩
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•導管包括兩大部份
–污染空氣自氣罩經空氣清淨裝置至排氣機之輸送管路
(吸氣導管)
–自排氣機至排氣口之輸送送管路(排氣導管)
•應考慮因素
–排氣量
–壓力損失(與流速平方成正比)
–輸送風速(流速若太小，粉塵會沈著於導管內)。可由
管徑大小來控制輸送風速管徑愈大，風速愈小，管徑
愈小，風速愈大
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輸送風速
• 導管(或風管) 其輸送風速之大小應能避
免粒狀物如粉塵等、在導管內沈降，不
同之輸送對象應達到之輸送風速如表。
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• 導管厚度
–風管一般使用鐵板(鍍鋅鐵板)或鋼板製造，
其最小厚度應達下表所示，避免因強度不足
而被太大之負壓吸扁。
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• 導管或風管裝設上應注意事項
–內壁應平滑，接頭應焊接或褶接，不使其漏風
–儘量減少使用矩形管，如不得已使用時，應儘可能接
近正方形。
–風管斷面之變化應儘量平緩。
–歧導管與主導管間之角度應在45度以下，最好保持30
度，兩圓管交叉設置時宜保持30度至60度角。
–風管應每3至4公尺設置清潔孔。
–風管應有適當支撐，直徑20公分以下者，其間距應在
四公尺以下，直徑超過20公分者為五公尺。
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• 導管或風管裝設上應注意事項
–風管與天花板、牆壁或地板等之間隔，至少
應保持15公分之間距。
–彎頭之曲率半徑應為管直徑之2至2.5倍。
–歧導管勿相對，亦不要成90度角相接。
–管路應避免急劇的收縮或擴張，每收縮或擴
大一公分直徑應有五公分之緩衝長度。
–管路之位置及材料須考慮不受外力損壞、腐
蝕者。
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肘管(彎管)
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空氣清淨裝置
•由吸氣捕集之含有害物質空氣排出於室外前，
以物理或化學方法自氣流中予以去除之裝置。
–除塵裝置(粉塵、燻煙等)
–廢氣處理裝置(氣體或蒸氣)
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除塵裝置
• 重力沈降室：以重力方式使粉塵自然墜落者。
• 慣性除塵裝置：將含有粉塵之空氣衝擊於板面，利用慣性
集塵者。
• 離心除塵裝置：利用離心力分離者
• 濕式除塵裝置：係噴射液體於粉塵，使其濕潤、凝集後除
卻集塵者。
• 過濾除塵裝置：使用濾袋等除卻粉塵者。
• 電氣除塵裝置：係利用靜電使粉塵附著於電極，由此捕集
除塵者。
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廢氣處理裝置
1.直接燃燒方式:廢氣焚化爐、燃燒塔。
2.吸收或吸附方式:吸收塔、噴洗塔、吸附塔等。
吸收液（如酸氣以苛性鈉水溶液吸收）
吸附劑（如活性碳、矽膠、分子篩）
3.氧化還原方式：如觸媒氧化法
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• 壓力單位
–一大氣壓為760mmHg，水銀之比重為水之
13.6倍，因此一大氣壓之壓力相當於
10,336mmH 2O。因風管內壓力之變化較小，
故一般以mmH2O表示。
–
l mmH2O =l mmW.G﹒= l mmAq
–
l inH2O=2.56 cm H2O=25.6 mmH2O
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導管內之壓力
空氣在導管內有壓力差之存在而
流動，而且恆為出高壓往低壓的
地方流動。風管內之壓力比大氣
壓力大者為正壓，比大氣壓力小
者為負壓，亦即將大氣壓力相為
零。
空氣之流動靠壓力差作為驅動力，
促使空氣開始流動及維持其繼績
流動之壓力即為全壓，分為二部
分，為靜壓及動壓。
靜壓 (Ps)十動壓(Pv)=全壓(Pt)
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吸氣及排氣之特性
空氣從一開口吹出(正壓)，保持
其方向性，然而在吸氣(負壓)，
方向性幾乎沒有，即從各方向吸
引。在離排出口30倍直徑處，22
度角範圍內之風速約為導管開口
面吹出平均風速之 10%;然而在
吸氣方面，10%導管開口面平均
風速為離導管開口一倍直徑處。
而一般有害物質或特定化學物質
之處理為避免排氣氣流經過呼吸
帶，均採取吸引排除方式，因此
吸入應儘量接近發生源，才能有
效吸引。
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1.動壓或速度壓(pv)
空氣流動時所產生之壓力為動壓，動壓使得空氣在導
管內流動，因此與動能相似，只有流動時產生，且作用
之方向恆為流動之方向
V　
ρ :空氣密度(1.2kg/m3)
Pv = (V/4.04)2
g: 重力加速度 (9.8 m/s2)
V  4.04 Pv
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• 靜壓
–靜壓為空氣本身所具有之壓力，其垂直作用
於管壁，在扇風機上游時有將風管吸扁之趨
勢;在扇風機下游則有將風管漲破之趨勢。
因此靜壓在扇風機上游時為負值，下游時則
為正值。
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• 全壓(Pt)
–空氣流動能力之大小，亦即局部排氣裝置系統內須
有一壓力，使得空氣開始流動及克服流動時之阻抗，
並應有一壓力維持其繼續流動。
–為靜壓及動壓之和。
–當管內流速增加時，動壓即增加，亦即有一部分靜
壓轉換為動壓;當流速減低時，則有一部分動壓或
動能轉換為靜壓或位能，靜壓和動壓雖可互相轉換，
但轉換率無法達到百分之百，亦即有一部分轉換為
熱能逸失。
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• 壓力損失
–空氣具有黏度，流動時產生了剪力，造成了
能量之消耗，因此空氣內流動，為克服流動
阻力，產生了摩擦損失及擾動損失。
– PR1
–
→2
PR1
=Pt1 –Pt2
→2
為上游點1流到下游點2所造成之
壓力損失
–Pt1 、–Pt2則分別為點1及點2之全壓。
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• 摩擦損失
•空氣克服風管內部表面之阻力而流動，因此有
部分能量因摩擦而變為熱逸失，風管愈粗糙、
空氣流動速度愈大者，此種壓力損失愈大。風
管內之摩擦損失量與風管長度L成正比，與風
管直徑大小d成反比，與流速平方V2 成正比，
即:
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• 擾動損失
•為流速改變及流向改變所造成之壓力損失，包
括:
 彎管之壓力損失，彎管留曲之角度愈大，壓力損失
愈大。
 縮管、擴管之壓力損失:直徑變化或縮擴之角度愈
大，壓力損失愈大。
 含流管之壓力損失:合流之角度愈大，支導管之壓
力損 失愈大。
 排氣口之壓力損失
 進入氣罩壓力損失(he):
 通過空氣清淨裝置之壓力損失。
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排氣機
•為局部排氣裝置之動力來源，其功能在
使導管內外產生不同之壓力以此帶動氣
流
–軸流式：排氣量大，風壓低、形體較小，可
置於導管內，適於低靜壓局部排氣裝置。
（多用整體換氣）
–離心式：排氣量大，低風壓至高風壓範圍，
但形體較大。（用於局部排氣裝置）
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軸流式排氣機
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離心式排氣機
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各式離心式排氣機
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排氣機之大小
排氣機要能輸送必要之風量及克服全導管系之壓力損失。
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局部排氣裝置裝設上應注意事項(1)
• 氣罩應設置於每一發生源或接近發生源。
• 必須具有足夠之風速。
• 不要使含有害物質或特定化學物質之空氣流動時經過
作業人員呼吸帶。
• 排氣位置須遠離入氣口。
• 儘量減少並消除氣動對局部排氣裝置空氣流線之影響，
有效控制含有害物質或特定化學物質之污染空氣流入
氣罩。
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局部排氣裝置裝設上應注意事項(2)
• 儘可能使用包圍型氣罩。
• 應視作業方法、擴散狀況，選擇適當之氣罩型式及大小。
• 氣罩形狀及大小須能控制有害物質可能擴散之面積。
• 導管應易清潔、保養及測定。
• 作業期間須保持有效運轉。
• 必要時氣罩可加裝凸緣。
• 風管內之輸送風速以10m/sec以上較適當，視輸送之有害物
質或特定化學 物質比重、粒徑大小等特性決定。
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• 常甪的檢查方法
– 風速
– 風量
– 氣流之觀察
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風速
•風速可用以評估局部排氣裝置中氣罩的
功能是否合乎法令規定，以風速計直接
量測。
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控制風速
將飛散或擴散之有害物質或有機溶劑蒸氣等
從某點有效導入氣罩開口面所需之最小流速或抑
制其不致從氣罩開口逸失之最低速度
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輪葉式風速計
熱線式風速計
風速計種類
輪葉式風速計(不適於0.5m/s以下)
熱線式風速計(建議使用)
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風速( 包圍型氣罩)測定結果
位置編號
1
2
3
4
5
6
7
8
風速(m/s)
0.6
1.0
1.1
0.8
0.7
0.5
0.9
0.6
位置編號
9
10
11
12
13
14
15
16
通風裝置及其維護
風速(m/s)
0.8
0.8
0.7
0.3
0.6
0.9
1.0
0.9
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(三)風量之測定
可使用壓力計、皮氏管壓力計、文氏管壓力計、熱線
風速計、熱偶風速計等測定，不管是圓形風管或矩形風
管測點之位置及數目於施測前應妥為規到，始能得到代
表性之風速，以得代表性之風量。
1.方形風管
將風管截面憤等分為16至64等分之面積方格，每方
格寬度小於15公分，量測各方格中心之風速為代表性之
風速。
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通風裝置及其維護
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測定點數目依風管直徑而定(CNS2726)
通風裝置及其維護
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風量計
通風裝置及其維護
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• 氣流之觀察:發煙法
– 可瞭解有害物質是否被吸引進入氣罩、氣罩
附近氣流情形、管路是否有漏洩情形或逆流、
渦流等情形。
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Drager 發煙管
發煙管含發煙液體之(由酒精及甘
油合成之液體)。發煙儀內對此液體
進行加熱，受熱之液體與空氣接觸
會冷凝為煙霧狀。加熱能量與煙霧
產生量由電子元件自動控制。
 按一下按鈕可以產生一片煙霧。
如果需要連續產生煙霧時，可持續
按住按鈕不放或是將按鈕鎖定在
「On」的位置上。液體發煙管裝置
在儀器握把內，只要簡單的幾個步
驟就可以更換。液體發煙管的容量
約可以提供連續3分鐘的發煙量。
通風裝置及其維護
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通風裝置及其維護
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通風裝置及其維護
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自動檢查
•重點檢查：開始使用、拆缷改裝或修理
時實施。
•定期檢查：每年實施一次。
•檢點：每週實施一次。
•檢查記錄須保存三年。
通風裝置及其維護
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1. 每年至少檢查一次
2. 記錄保存3年
通風裝置及其維護
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不吝指教
通風裝置及其維護
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