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      化學實驗室設計基本要求

      2021-5-20 15:17:03 人評論

      你所在的實驗室是功能完善的實驗室嗎?不但要美觀舒適,還要做到防火、防潮、防腐等性能,增加通風、凈化、消毒、無菌功能,達到環保安全可靠經久耐用等要求,遵循安全、高效、舒適以及“以人為本”的原則,才能建成正規化、標準化的實驗室以達到最佳的使用效率。 設計實…

      你所在的實驗室是功能完善的實驗室嗎?不但要美觀舒適,還要做到防火、防潮、防腐等性能,增加通風、凈化、消毒、無菌功能,達到環保安全可靠經久耐用等要求,遵循安全、高效、舒適以及“以人為本”的原則,才能建成正規化、標準化的實驗室以達到最佳的使用效率。

      2016-9-6-22.png 設計實驗室的三大要素

      在現代化的研究實驗室里,先進的科學儀器和完善的實驗設備是提升科學水平,促進科研成果的必備條件。“以人為本”是最初實驗室設計階段就應該遵循的首要準則,所以,安全、高效、美觀舒適應該是是我們規劃、設計實驗室的三大要素。

      安全:在進行實驗作業時,必須確保安全性,尤其是在進行化學試驗時,必須有效地排出有毒、有害、有味的廢氣,以保障實驗人員的身心健康;

      高效:提高實驗效率,才能加快實驗進程,必須根據不同的實驗課題,以及其工藝性配置合適的實驗設備;

      舒適:明快、親切的色彩;符合人體工程學的外形尺寸;方便、美觀大方的樣式,選用不同材質,可以為實驗室工作人員提供安全、舒適的工作環境。

      2016-9-6-22.png 實驗臺的布置方式

      實驗臺主要由臺面、臺下的支架和器皿柜組成,為方便操作,臺上可設藥品架,臺的兩端可安裝水槽。臺面常用貼面理化板、實芯理化板、耐腐人造石或水磨石預制板等制成。理想的臺面應平整、不易碎裂、耐酸堿及溶劑腐蝕,耐熱,不易碰碎玻璃器皿等。

      實驗臺的長度分配:一般實驗室 1.2 米/人;有機實驗室 1.5 米/人;

      臺面高度:中國:850mm;美國、德:900~920mm;日本:800mm;

      臺面寬度:600mm,盡量不要超過 750mm(板材最大利用率);

      試劑架:深度能并列放置兩瓶中型試劑瓶(500ml)為合適。通常為  200~300mm,分上下兩層;靠墻邊臺用試劑架取:200mm;中央臺用試劑架取:300mm。

      2016-9-6-22.png 實驗室溫濕度控制范圍

      環境條件溫濕度的控制方面考慮的要素就是保證實驗操作的環境溫濕度是能夠滿足實驗程序各個過程的需要。主要從以下幾個方面來制定實驗室環境溫濕度控制范圍。

      首先,識別各項工作對環境溫濕度的要求。主要識別儀器的需要、試劑的需要、實驗程序的需要,以及實驗室員工的人性化考慮四個方面要素綜合考慮,列出對溫濕度控制范圍要求的清單。

      第二,選擇并制定有效的環境溫濕度控制范圍。從以上各要素所有要求清單中摘取最窄范圍作為該實驗室環境控制的允許范圍,并依據實際情況制定合理有效的SOP。

      第三、保持和監控。通過各項措施保證環境的溫濕度在控制的范圍內,并對環境溫濕度進行監控和做好監控的記錄,超過允許范圍及時采取措施,開空調調節溫度,開除濕機控制濕度。

      2016-9-6-22.png 實驗室功能間的布局

      (1)中心實驗室。

      (2)儀器室,包括普通儀器室、精密儀器室、天平室等。

      (3)微生物檢查室,包括無菌或半無菌室、培養室。

      (4)干燥室、消毒室、試劑存放間、玻璃儀器存放間、毒氣室、特殊氣體供應室以及留樣觀察等輔助功能間。

      (5)辦公室、檔案室等管理功能間。

      2016-9-6-22.png 輔助用室管理原則

      (1)藥品儲藏室

      由于很多化學試劑屬于易燃、易爆、有毒或腐蝕性物品,故不要購臵過多。儲藏室僅用于存放少量近期要用的化學藥品,且要符合危險品存放安全要求。要具有防明火、防潮濕、防高溫、防日光直射、防雷電的功能。藥品儲藏室房間應朝北、干燥、通風良好,頂棚應遮陽隔熱,門窗應堅固,窗應為高窗,門窗應設遮陽板。門應朝外開。易燃液體儲藏室室溫一般不許超過28℃,爆炸品不許超過30℃。少量危險品可用鐵板柜或水泥柜分類隔離貯存。室內設排氣降溫風扇,采用防爆型照明燈具。備有消防器材。可以符合上述條件的半地下室為藥品儲藏室。

      (2)鋼瓶室

      易燃或助燃氣體鋼瓶要求安放在室外的鋼瓶室內,鋼瓶室要求遠離熱源、火源及可燃物倉庫。鋼瓶室要用非燃或難燃材料構造,墻壁用防爆墻,輕質頂蓋,門朝外開。要避免陽光照射,并有良好的通風條件。鋼瓶距明火熱源10m以上,室內設有直立穩固的鐵架用于放鋼瓶。

      中心實驗室的布局:中心實驗室是各類藥品檢驗時的樣品處理、試劑配制、滴定分析、清洗器具、書寫報告等的綜合工作之地,是主要的分析檢測場所,占地面積相對較大。為了方便操作,應與干燥室、天平室、儀器室等鄰近。

      2016-9-6-22.png 安全高效的儀器室規劃

      光譜分析室

      1.配備樣品處理間:有洗滌池、實驗臺、通風柜等;

      2.儀器室(攝譜室):室溫 20±5℃,濕度 65±5%;

      3.通風:儀器激發部分的上方要有局部排氣罩裝置。

      質譜分析室

      1.配備樣品處理間:有洗滌池、實驗臺、通風柜等;

      2.儀器室:室溫  20±5℃,濕度  60%~65%;

      3.通風:質譜儀有汞蒸汽逸出,室內需局部通風,儀器上方要有局部排氣罩裝置。

      光衍射分析儀器室

      1.配備樣品處理間:有洗滌池、實驗臺、通風柜等;

      2.儀 器 室 :室 溫±5 ℃ , 濕 度65±5%;

      3.要有足夠的防護厚度,防護門要有打開關閉的信號裝置,要有良好的通風,需具備:真空、壓縮空氣、冷卻水的供應。

      色譜分析室

      1.配備氣瓶貯藏室;

      2.儀 器 室 :室 溫 20±5 ℃,濕 度65±5%;

      3.有穩固的色譜儀器臺,儀器臺應離墻距離  600mm,以便于儀器的檢修,儀器的上方要有局部排氣罩裝置。

      原子吸收室

       1.配備樣品處理間:有洗滌池、實驗臺、藥品柜、通風柜等;

      2.不易和液相色譜、氣相色譜放在同一個房間。室溫 22~27℃,濕度 65±5%;

      3.有穩固的色譜儀器臺,儀器臺應離墻距離  600mm,以便于儀器的檢修。

      4.氣路:一般設有三種氣路管線:笑氣、乙炔氣、壓縮空氣,氣路由氣瓶貯藏間進入室內,室內總管線通過穩壓閥分向每一臺色譜儀,在連接每一臺色譜儀前加針型閥。助燃氣可用空氣壓縮泵。

      5.通風:原子吸收用可燃氣體,燃燒放出大量二氧化碳,室內要有良好的通風,儀器的上方要有局部排氣罩裝置。

      液相色譜室

      1.配備樣品處理間:有洗滌池、實驗臺、藥品柜、通風柜等;

      2.不宜和原子吸收、氣相色譜放在同一個房間。

      3.室溫 22~27℃,濕度 65±5%;有穩固的色譜儀器臺,儀器臺應離墻距離  600mm,以便于儀器的檢修。

      4.通風:液相色譜有有機氣體,室內要有良好的通風,在儀器的上方要有局部排風罩裝置。

      氣相色譜室

      1.配備樣品處理間:有洗滌池、實驗臺、藥品柜、通風柜等;不易和液相色譜、氣相色譜放在同 一 個 房  間 。

      2.室 溫 22 ~ 27 ℃ , 濕 度65±5%;有穩固的色譜儀器臺,儀器臺應離墻距離 600mm,以便于儀器的檢修。

      3.氣路:一般設有四種氣路管線:氮氣、氫氣、氦氣、壓縮空氣,氣路由氣瓶貯藏間進入室內,氣路上要加過濾器,進入室內后總管線通過穩壓閥分向每一臺色譜儀,在連接每一臺色譜儀前加針型閥。助燃氣可用空氣壓縮泵,氫氣可用氫氣發生器。TCD 檢測器的尾氣要用管線連接到室外。

      4.通風:色譜室有氫氣和燃燒放出的二氧化碳,室內要有良好的通風。

      天平室

      天平是化學試驗室必備的常用儀器。

      1.高精度天平對環境有一定的要求:防振、防塵、防陽光直射、防腐蝕性氣體侵蝕及有恒定的氣溫,故設專用天平室以滿足以上要求。

      2.天平室以北向為宜,還應遠離振源,不能與高溫室和有較強電磁干擾的房間相鄰。而高精度、微量天平應設在底層。

      3.天平室要采用雙層窗,利于隔熱防塵,天平室最好設置有過渡間進入,以免受氣流的影響,有空調,風速宜小。

      4.天平室內不得設置水盆或有任何管道穿過室內,以免管道滲漏、結露或在管道檢修時影響;

      5.天平的使用和維護:盡量不要放置一些不必要的家具,以減少積塵。

      6.其它環境因素對天平的影響有:人的走動、門的開關等。環境低頻對天平的影響最大。安裝時,不能緊貼墻身,應離墻 20mm~50mm,防止來自振動。

      2016-9-6-22.png 實驗室設備這樣使用才安全!

      1.實驗室通風系統設計的必要性

      實驗室因缺少換氣次數監控裝置,送排風不聯動、導致實驗室存在有異味、溫濕度不均勻、新風量不足、噪音高等現象。降低操作人員的工作效率,影響工作心情。

      2. 100臺通風柜99%的時間只有18個或更少的人在使用

      實驗室通風系統設計是整個實驗室規劃設計和建設過程中,規模最大、影響最廣泛的系統之一。通風系統的完善與否,直接對實驗室環境、實驗人員的身體健康、實驗設備的運行維護等方面產生重要影響。實驗室根據工藝要求和功能布置選擇一定數量的通風柜,有的還兼有部分局部排風罩。通常校核下來換氣次數遠遠大于10次,一般在20-30次以上,滿足換氣次數要求。資料和經驗表明,100臺通風柜99%的時間只有18個或更少的人在使用。故還應校核通風柜最小開啟面積時的通風量和換氣次數,若小于換氣次數要求,則增加綜合排風系統。

      3.實驗室需要多少新風量?

      實驗室通風系統設計采用全新風系統,通風柜的排氣不在室內循環。由于實驗室要求房間相對其他輔助區域為負壓。所以實驗室的新風量設計為排風量的70﹪-80﹪。另外20﹪-30﹪的新風送至實驗室輔助房間、辦公、管理用房、內走道等,再由門窗縫隙補充到房間。

      小結

      實驗室是分析技術人員從事各領域分析測試工作的重要場所。實驗室的建設,不單純是選購合理的儀器設備,還要綜合考慮實驗室的合理布局,以及供氣、通風、凈化、安全措施、環境保護等。不可否認的是,安全、效率、舒適才是理想實驗環境的三大要素,也是實驗室建設的宗旨。

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