A EOLIOS realiza a pré-qualificação em fase de conceção e os ensaios de confinamento das suas câmaras de fumos por simulação CFD: confinamento com gás traçador SF6, velocidade frontal do ar e conformidade com as normas EN 14175 / XP X 15-203.
A câmara de fumos de laboratório é um sistema de proteção localizada utilizado onde são manipuladas substâncias perigosas. A sua missão é limitar a exposição das pessoas, captando e evacuando os vapores tóxicos e as poeiras voláteis geradas no seu interior, graças a um fluxo de aspiração de ar. Para garantir a manutenção do desempenho ao longo do tempo, as câmaras de fumos são objeto de controlos periódicos.
A EOLIOS realiza as pré-qualificações em fase de conceção e os ensaios de confinamento: controlo da contaminação, dispersão dos poluentes e gases, estudo de cenários críticos de falha, identificação dos fluxos de ar de derivação e de recirculação, dimensionamento da implantação das grelhas e otimização dos pontos de consigna.
A avaliação do funcionamento das câmaras de fumos está sujeita à norma europeia EN 14175, que detalha a metodologia de avaliação do desempenho nos ensaios de qualificação, de receção ou de rotina. Num controlo, são conduzidos ensaios de velocidade frontal do ar por anemometria de fio quente, é realizado um ensaio de confinamento com gás traçador SF6, bem como uma visualização qualitativa dos fluxos com fumo de ensaio.
Em França, para as câmaras de fumos instaladas antes de 2006, os controlos deviam estar conformes com a norma XP X 15-203, que fixava nomeadamente:
A norma EN 14175 amplia consideravelmente o número de parâmetros testados. Os valores limiares:
Os controlos obrigatórios incidem no caudal de ar extraído (medido na conduta de extração) e na velocidade frontal do ar (por anemometria térmica), cujos valores servem de referência para os controlos periódicos futuros.
O princípio do ensaio de confinamento com gás SF6:
Para a norma NF EN 14175, o número de pontos de medição depende da largura da câmara de fumos (parte 3 da norma); durante os ensaios, a fachada móvel está aberta a 500 mm.
As simulações contribuem para uma melhor compreensão global dos fenómenos termo-aeráulicos e para o desenvolvimento de soluções técnicas pertinentes desde a conceção. Os laboratórios podem ser simulados na sua totalidade, permitindo a análise simultânea do impacto de numerosos fenómenos. O estudo CFD de qualificação evidencia em particular a presença de fluxos de ar parasitas que perturbam a entrada das câmaras de fumos.
No início da conceção, multiplicar os protótipos experimentais é dispendioso e demorado. A simulação CFD permite avaliar um grande número de protótipos num tempo reduzido, para otimizar os sistemas e a colocação das câmaras de fumos. Dá acesso a parâmetros dificilmente mensuráveis por via experimental, com dados em qualquer ponto e não localizados, para identificar com precisão as fugas de confinamento. Integrar a CFD nos seus protocolos é tornar a qualificação mais segura e mais rápida.
Para realizar uma medição espacial instantânea da velocidade do ar, recorremos à mecânica dos fluidos de precisão. Os escoamentos são regidos pelas equações de Navier-Stokes; insolúveis analiticamente, são resolvidas numericamente pelo método dos elementos finitos, que fornece a solução mais aproximada do problema físico. As condições de entrada e de saída, isto é os caudais de insuflação, de extração e de aspiração das câmaras de fumos, são colocadas em hipóteses e devem ser verificadas para validar as conclusões.
Na qualificação, é imperativo controlar a taxa de fuga dos agentes poluentes para não contaminar o utilizador. Para modelar esse agente poluente, simulamos um gás traçador segundo diferentes métodos a fim de garantir uma precisão fina e resultados fiáveis.
Para verificar a conformidade do confinamento com a norma, modelamos a difusão do traçador na câmara de fumos em regime estacionário. Um método de iso-volume permite em seguida verificar que todo o traçador está efetivamente contido no interior, à escala regulamentar. Se o resultado se verificar, a câmara de fumos cumpre as condições de confinamento impostas pela legislação.
A qualificação numérica de câmara de fumos por CFD reproduz o ensaio de confinamento com gás traçador e a análise das velocidades frontais do ar, visualizando os fluxos parasitas e a difusão do traçador. Esta abordagem fornece dados em qualquer ponto do volume, assegura a conformidade com as normas EN 14175 / XP X 15-206 e acelera tanto a conceção como a receção das câmaras de fumos.
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