(一)通风
实验室内应有良好的通风,必要时应设空调。
在请求空调恒温的实验室内,空气应坚持正压。为了消除室内余热并把持恰当的正压值,可在实验室门下部设置可调活动孔板,恰当地送出室内空气。
从事喷射性物质、毒物、致癌物、沾染性微少物、有腐化性的易挥发液体等工作的实验室,为了不使有害物质向外扩散,空内空气均应坚持负压,并应利用恰当的装置(例如通风柜、排风设备等)将有害空气排出室外。在排出之前应利用过滤资料(或其它适合的设备)将空气中的有害物质除掉,免得造成环境沾染。
走廊、会议室、办公室等不进行化学品操作的处所,应坚持空气新鲜。这些处所绝对化学或微生物学实验室应坚持一定的正压。
实验室绝对走廊应坚持恰当的负压,要有足够的空气进入室内。实验台是医院、学校、化工厂、科研院所等企事业单位进行实验检测及存放仪器所使用的台子。按照摆放的位置分为:中央实验台、边实验台、转角台;按照材质分为:全钢实验台,钢木实验台,全木实验台,PP实验台、铝木实验台(现在基本 淘汰了)。还有一些高柜:通风柜、药品柜、器皿柜、气瓶柜、防爆柜、玻片柜等。化学反应中所生成的烟雾,利用恰当的方法进行接收处理或在稀释后排向室外。应避免沾染空气从通风柜倒流入室内或引起交叉沾染。
所有化学实验室均应装置通风柜,以消除在操作进程中所产生的有毒烟雾或易燃气体(或蒸汽),不使沾染室内空气。此外,通风柜也可供给进行保险操作的场合。
(二)通风柜
1、品种
(1)顶抽式,结构简单,易于制造,较为常见,在柜中靠顶部处不挡板,实用于放热实验(如加热或产生大量热的实验操作)。但应留神,对非放热实验,因为操作口风速不匀,近台处易产生旋涡,所以不宜采取此种通风柜。
(2)狭缝式,在顶部跟后侧中、下部(或仅下部)设有排风狭缝,可与柜同长。上部缝宽约3、2厘米,下部缝宽约4、5厘米并高出台面17、5厘米。此式通风柜操作口风速均匀,利用后果较好。
(3)带旁通,在操作口上方前壁上设置进气缝,柜门升起时被盖住,柜门濒临封闭时启开,经进气缝的空气度增大,可使操作口风速大抵坚持牢固,适于由通风柜消除室内空气的娶求。
(4)供气式,设帮助风机由室外将总排风量的60~70%空气直接送入柜内或操作口专供排气利用,其余再由室内供给,从而可减少室内空气的排出量,适于带空调的实验室,以求节俭能量。但应留神操作口气流的均匀性,避免柜内形成涡流(可用金属丝网减速)。
(5)天然通风式,常用于低危毒水平的加热操作,利用室内外温差天然通风,使气体由排风管直接从柜顶排至室外。管顶设筒形风帽,以防进入异物。排风管应有足够的高度(例如6米以上)。此种通风柜结构极简单,易于颐养,又不耗电,但不适于高毒操作。
2、配布
下图示出实验室通风柜的数种配布方法。图中丙是错误的安排。此外,当实验室较窄时,不得在房间窄向面积的两侧背靠背地建筑通风柜,以防妨碍室内空气的畸形流畅。
有空调时,通风柜应设于气流下风向,免得烦扰气流的组织。
通风柜窗口与实验室出入通道之间应有一定的间隔,一旦通风柜内发惹事变(起火、爆炸、泄出有毒气体等),室内人员在撤出实验室时不致因此而遭受迫害。
在设计实验室时,对通风柜的数量也应有周到的考虑。
3、结构
(1)操作口柜门,柜门可能为高低扯式、平扯式等。实验台是医院、学校、化工厂、科研院所等企事业单位进行实验检测及存放仪器所使用的台子。按照摆放的位置分为:中央实验台、边实验台、转角台;按照材质分为:全钢实验台,钢木实验台,全木实验台,PP实验台、铝木实验台(现在基本 淘汰了)。还有一些高柜:通风柜、药品柜、器皿柜、气瓶柜、防爆柜、玻片柜等。平扯式适于校长的操作口或放化实验(门上可带手套孔),其利用跟维修均较便利,在实验时应留神闭门操作,以防产生涡流。高低扯式可用插销孔固定门扇,更便利的是用均衡锤(例如铅制)通过活轮轴(带滚珠轴承或尼龙滑轮)由尼龙绳(或不锈钢丝绳、合成树脂维护钢丝绳等)牵动,使柜门门扇在上蜡的滑槽内高低滑动。门扇下设橡皮条作为缓冲,此外也可将门扇四角装设金属凸头,搁在门旁两边扁铁槽托内进行定位,并由上凸头在槽内滑动。除上述之外,柜门还可取摇开式或上悬式等类结构。如为天然通风柜,有害物毒性不大,操作又频繁时,也可考虑不设柜门。察看窗宜用保险玻璃或有机玻璃(不小于6毫米)制成。
(2)工作台面,工作台面的用料请求与实验台雷同,常可用钢筋泥凝土(现捣或预制板)或压抑石棉水泥,为了进步对试剂的耐腐化机能,可用白瓷砖(或耐酸瓷砖)或不锈钢贴面,但不得利用木台面,台面外缘宜抬高约20毫米,以防污水外溢,个别不宜用带坡度台面。
喷射性工作台面应能蒙受铅屏蔽的荷重(通常请求能支承一吨荷重),台面资料宜用不锈钢,或在一船工作台面上铺一层厚滤纸并衬以不透水衬垫,另外配合利用不锈钢盘或耐酸瓷盘,以防溶液外溅造成沾染。 操作汞的工作台面应无缝隙。
(3)柜壁,侧壁跟前壁的固定局部均宜用玻璃,可用5毫米厚的玻璃,保险玻璃则更好,在破碎时仍与塑料夹层粘合在一起,钢化玻璃虽有较好的耐热冲击机能(250℃以下,嵌丝玻璃与保险玻璃则为50℃以下),但因可飞散碎块(虽无棱角),所以不适于易爆物的操作。操作氢氟酸宜用有机玻璃,但应留神不使受高热或机械伤害,不能用嵌丝玻璃,因其强度小于末配钢丝的等厚玻璃,且碎块飞出时带有钢丝钩,更易伤人,在必要时可在前壁下口设聚氯乙烯引水槽;将冷凝水排向两例。
壁面骨架跟门可用木材,碳钢,不锈钢等资料制造。钢筋泥凝土因施工不便,不宜采取。
后壁可用白瓷砖,耐酸瓷砖贴面,以便荡涤。有爆炸危险的通风柜,更请求能便于荡涤。
挡板可用聚氯乙烯、石棉水泥(上涂环氧树脂)、厚玻璃或不锈钢等资料制成,色宜浅白,便于识别烟雾色彩。挡板应便于装卸、荡涤或调换。如用玻璃,可用60厘米宽玻板对接,用夹板支承,利用聚氯乙烯挡板时,应防适度受热。挡板宜用不锈钢支承,个别不宜用木料,否则至少应涂两次环氧树脂。
(4)从属装置,通风柜内应设冷水、热水、煤气、紧缩空气、真空等管道,龙头设于侧壁靠通风柜外缘处。阀门宜设于台面前缘下或操作口外框上,也可能设在柜旁管道井的壁面上,电源插座、照明开关;排风机开关均应装在柜外。
柜内宜用荧光灯照明,通常可用40瓦。为防腐化,应设在柜外顶部灯盒内,下部用透明资料(如6毫米有机玻璃)罩护,并配用氯丁橡胶垫圈避免腐化性气体侵入。灯盒宜涂白漆或利用白色有机资料锻层(如聚氯乙烯)。
柜下通常可设贮酸柜,内衬聚氯乙烯,配有聚氯乙烯盘子,也可用瓷砖贴面。
(5)基本尺寸,通风柜工作台面的高度应确当,可依据操作性质,工作人员的个别高度,内装仪器设备的高度等具体前提作恰当的抉择。个别可取85—90厘米的高度。
操作口高度为80厘米,过低会妨碍视线。柜内净高1、2—1、5米或更高。柜的上部宜装管道考试柜,封至平顶,免得积灰。
通风柜深度有利于增进气流的均匀性,不宜过浅,可取75—85厘米或稍深。
通风柜每单元长度为1、2—1、8米,不宜过狭。必要时可用多单元(如2、4—3、6米),旁边可设间壁或活络问壁(或不设)。
狭缝式通风柜的中、下缝尺寸要相等,条缝处风速宜不低于5米/秒。挡板后的风道宽度应不小于缝宽的两倍。
4、操作口风速
通风柜应有合宜的抽风速度。速度过低,则不足以有效地消除受污空气,但也不宜利用过大的抽风速度,免得造成不必要的能源消耗。对个别实验室的化学操作,在通风柜窗户畸形开启的前提下,通风柜操作口风速不宜低于0、25—0、38米/秒(线速度)。对有毒蒸汽的操作,视毒性的大小与操作量的多少不同,宜取0、4—1、0米/秒的风速。通常应使操作口任一点的风速与操作口风速均匀值之差不大于20%。
抽风速度过大时,可能吹熄煤气灯焰。遇此情况,应改用电炉等其它热源。
通风柜窗外的交叉气流会影响通风柜的抽风效力,所以应主意避免(例如经过实验室门、窗所产生的横向气流等)。此外,人员在通风柜窗前过于频繁的来回走动,也可产生烦扰。
通风柜风道内的抽风速度:对被气体、蒸汽类物质沾染的空气,速度应不低于10米/秒。如需清除凝集的湿润烟雾,风道速度应取12、5—15米/秒。为抽出固体质粒,风道速度应取17、5—22、5米/秒。
5、通风机
通风机应置于濒临排气出口处的屋顶(或顶层),不应直接置于通风柜上。要使风机与通风柜问的管道处于负压(绝对实验室),一旦风道产生漏缝,沾染空气不致逸入实验室内。通常应履行一柜一机的单独把持方法,但若有二柜,则应二柜合用一机或采取联动。风机进、出风端宜装聚氯乙烯或聚丙烯软接头,以减小噪声。
通风机的排风量(米3/秒)应为通风柜操作口全面打开时的操作口面积(平方米)与操作口风速(米/秒)之积,通常还应再加上10~20%考虑风管积污、通风机叶片受损等不利因素的弥补风量。
通风机应采取耐腐化机能较好的资料制成,振动要小,噪声要低。可依据情况选用聚氯乙烯塑料通风机、防爆通风机或个别通风机。喷射性实验室可用铝或不锈钢通风机。风机机壳可用压抑石棉水泥或不锈钢制成。机轴宜用皮带传动,这样,只有修改转轮直径即可转变风机转速。电念头宜为双速,高速用以消除高浓度有害气体,低速用以降落噪声。
6、排风体系的划分与风道设计
集中式排风体系因体系大,风量不易均衡,当体系风管破坏或考试时,全部体系通风柜就不能利用,每个通风柜虽设调节阀,利用仍然不便。实验室设计结构和设施、安全操作规程、安全设备适用于对健康成年人已知无致病作用的微生物,如用于教学的普通微生物实验室等。疏散式排风体系可按须要启闭通风机,彼此不烦扰,且可节俭能耗,噪声跟振动也小,且便于处理不同性质的有害气体。同一房内如有两个或两个以上通风柜,应划为一个体系,免得在一个通风柜工作而另一个不工作时产生倒流,引起室内沾染。
排风体系有害物质的排放高度应合乎国度划定。通常,若四周50米内不高层建造物时,排放高度应超过建造物最高处至少2米以上。利用垂直排风管时,应设排水出口,将不必风机时流入风机壳底的雨水消除。排出的废气应向上垂直排放,以利稀释扩散。实验室进风口应设在建造物的下风向。
为了避免沾染大气,在设计通风柜时,应依据化学操作的性质,加设空气过滤器等空气沾染妆置。过滤资料在利用一定时光之后,应适时调换。各种过滤资料的性质列于表11。设计时尚应采取恰当的办法,保障使排出的沾染空气获得有效的稀释跟疏散,且不致重回实验室内(如经过窗户等)。风道体系应便于考试跟荡涤,避免水平风道、直角弯头或接头,力求获得流线型气流。
通常,长度不到2米的通风柜,风道直径宜为22厘米,通风柜长度为2—2、67米时,可用30厘米直径的风道。风道应由通风柜顶中心引出,通至排风机处,否则可能使操作口处气流不匀。
风道资料应耐腐化,个别可用石棉水泥(内敷氯化橡胶)、聚氯乙烯、镀锌铁皮(内涂环氧焦油)或不锈钢,但需留神聚氯乙烯并不防火。
7、利用与颐养
(1) 通风柜建成后,应作全口实验。可在柜内点燃冒烟的蜡烛进行实验,也可用气流计测柜门操作口上、中、下三处的流速(全开,开启一半,开启1/3)。
(2) 操作有害物的装置,应置于柜内离操作口15厘米以上处,以防逸出有害物。
(3) 柜内实验装置不得遮挡排风狭缝。
(4) 实验结束,应等待一定时问(通常3—5分钟),方可封闭风机。
(5) 柜内经常坚持整洁,密闭。风机、风管及附件应按期考试、测定跟调剂,以保障通风后果。平时不得充作蕴藏柜。在通风柜内堆放不必要的化学试剂、危毒气体瓶或其它物品,岂但会不必要地减少通风柜的有效操作面积,而且也可能会降落抽风速度,影响有害物
质的排出。
对危毒试剂或贮气瓶,应在实验室的辟远角隅另外构筑小型蕴藏处罚开贮放,并应配
置单独的抽风体系日夜工作(但抽风速度较小),以排出可能释出的危毒气体。
8、高氯酸通风柜
高氯酸的加热操作应在专用的高氯酸通风柜内进行。因为高氯酸蒸汽易与有机物产生激
烈的反应,甚至产生强烈的爆炸,危险性很大,所以高氯酸通风柜应满意下列请求。
(1)通风柜的上部跟风道体系的外露局部不得利用有机质资料笼罩。柜内名义应全部采取聚氯乙烯、不锈钢或压抑水泥板(外覆氯化橡胶或环氧漆面),做成流线型,以防聚凝污物。挡板可卸,便于调换。
(2)通风柜的窗门等处不得利用有机润滑剂或有机密封剂。管道应无缝。不得利用氧化铅甘油。避免利用铆钉。
(3)加热高氯酸,不得利用煤气、油类或乙醇为燃料。
(4)通风柜顶部及风道内积聚的蒸汽雾滴,利用专门的洗涤器具荡涤。可在挡板后,管道内设不锈钢或聚氯乙烯喷水器,请求可能洗到全部名义,在柜后要开污水格承接淋洗下来的污水,也可在管道内没承接槽与排水口,但应留神防溅。
(5)高氯酸通风柜应设明显的标记,以与—般通风柜相差别。
(三)密封操作箱与排气霸
仅有小量危毒气体(蒸汽、气镕胶或固体微粒)释出的操作,可在密封(或局部密封)操作箱(手套箱)中进行。操作箱常用有机玻璃制造,加工轻易,可按须要向生产单位定购或定制。与通风柜比较,操作箱利用便利,便于搬动,且较经济。操作箱释出的有毒气体,可用恰当的试剂接收,也可用抽气方法加以排出。抽气的速度通常可取15米/分线速度。
当操作设备体积较大,不便搬动,或因为工作须要,不能利用操作箱或通风柜时,为了消除释出的危毒气体(蒸汽、气溶胶或固体微粒),可利用徘气罩,装置在工作台的上方(伞形罩),侧边(侧吸罩),或装置在工作台上方并加围挡(格局罩)。
排气罩应设计公道,合乎保险请求:
(1)尽量凑近设备的有害物质披发祥,以进步对有害物质的消除效力。
(2)合乎有害物的披发散布情况。例如:对实验台面可用侧吸式,对加热槽可用伞形罩,而对光谱仪则宜用箱式罩。
(3)应依据气体有害水平的大小供给一定的把持风速。
(4)应便于进行保险操作与维修。
在设计实验室时,还应考虑设置供操作箱、排气罩抽气用的装置。