1.0 目的
推薦標準的目的是為建筑師,工程師,規(guī)劃師,生產(chǎn)商和終端用戶提供行業(yè)標準慣例。這些推薦作法覆蓋了設(shè)計,建設(shè),安裝,測試,維護,實驗室通風(fēng)柜使用安全等方面。
2.0 范圍
推薦標準提供了關(guān)于實驗室通風(fēng)柜的綜合知識.這些標準將解決整個系統(tǒng)問題,因為它涉及到實驗室通風(fēng)柜,而實驗室通風(fēng)柜又是實驗室通風(fēng)系統(tǒng)中不可缺少的一部分。實驗室通風(fēng)系統(tǒng)包括供應(yīng)補風(fēng)系統(tǒng),排氣系統(tǒng)(包括房間內(nèi)排氣除了通風(fēng)柜排氣),實驗室通風(fēng)柜,和其他通風(fēng)系統(tǒng)。
3.0 實驗室通風(fēng)柜定義
實驗室通風(fēng)柜是一個專門設(shè)計的安全裝置,在連接通風(fēng)系統(tǒng)的情況下可以將通風(fēng)柜內(nèi),在實驗過程中產(chǎn)生的有害氣體排出實驗室,可以使實驗室工作人員免受傷害。通風(fēng)柜需由阻燃材料制作,結(jié)構(gòu)包括頂部,三個固定側(cè)面,一面開口。開口處需配備移動門,有時還需要安裝額外的防護罩。開口處需有異形入口,通常是導(dǎo)流板設(shè)計,以便于進風(fēng)和防止底部氣流逃逸,通風(fēng)柜會配置導(dǎo)流板,在大多數(shù)情況下會配置旁路系統(tǒng),以控制通風(fēng)柜的氣流模型并使進氣均勻。旁通系統(tǒng)也可以部分封閉以滿足VAV系統(tǒng)的要求。
通風(fēng)柜可以擺放在工作臺,基座或?qū)嶒炇业孛鎸嶒炇彝L(fēng)柜也許是最廣泛使用和誤用的安全裝置。它有許多形狀,大小,材料和表面處理。靈活的設(shè)計使他們能適用于各種化工領(lǐng)域。然而,由不同的設(shè)計和操作配置而產(chǎn)生的靈活性可能導(dǎo)致不同的性能和操作人員防護等級。當用戶使用通風(fēng)柜時必須非常小心,咨詢廠家有關(guān)具體操作,安全,維護的標準。
3.1 帶通風(fēng)實驗室安全裝置
實驗室通風(fēng)柜是家用實驗室通風(fēng)安全裝置的一部分,可進行分類,(參考圖2)每類都與實驗室通風(fēng)系統(tǒng)相連接。其他相關(guān)系統(tǒng)在第 8 節(jié)中有描述。
3.2 ASHRAE-110 協(xié)議
這一標準是按照 ASHRAE 110 協(xié)議來編制。生產(chǎn)中問題是指通風(fēng)柜在生產(chǎn)廠家制造過程中的問題。安裝中問題是指用戶在使用之前實驗室新建和改造中遇到的問題 。使用問題是指安裝完成后如何使用通風(fēng)柜問題。
4.0 通風(fēng)柜—生產(chǎn)
通風(fēng)柜有各種各樣的設(shè)計,UL 1850標準綱要要求通風(fēng)柜防火,耐腐蝕,管道和電線等結(jié)構(gòu)的完整性。SEFA建議通風(fēng)柜根據(jù)UL1850標準進行分類,他們一般會有相似的特點和組成部分,如圖3所示,展示了通風(fēng)柜整體組成部分 。
4.1 通風(fēng)柜部件
4.1.1 通風(fēng)柜外部
通風(fēng)柜外層是它表面的“皮膚”,通常是由鋼板噴涂而成,有些外層是由不銹鋼,pp,木,酚醛樹脂制作而成。對于通風(fēng)控制,通風(fēng)柜前部分是很重要的設(shè)計元素,合理的實驗室通風(fēng)柜有個流線型入口,幫助通風(fēng)柜內(nèi)的氣流導(dǎo)向,提高通風(fēng)柜的性能。設(shè)計通風(fēng)柜的附件是為了保護操作人員免于化學(xué)物質(zhì)的傷害,然而,如果你的通風(fēng)柜外層顯示出腐蝕,退化等現(xiàn)象,需要進行調(diào)查研究該現(xiàn)象發(fā)生的來源。。窗臺板的設(shè)計是為了讓通風(fēng)柜臺面上的氣流平穩(wěn),當通風(fēng)柜的窗扇過低或者關(guān)閉時,可打開通道系統(tǒng)。
4.1.2 通風(fēng)柜內(nèi)部
通風(fēng)柜柜體和擋板應(yīng)用防化學(xué)煙塵,氣體的材料制作,其內(nèi)層可將這些氣體凝聚。應(yīng)考慮所需的顏色以及通風(fēng)柜內(nèi)避免與化學(xué)物質(zhì)接觸,防腐蝕的內(nèi)襯材料。典型的內(nèi)襯材料是加固型熱固復(fù)合纖維—環(huán)氧樹脂,酚醛樹脂,304和316不銹鋼,熱塑性塑料--聚氯乙烯,高密度聚乙烯,聚丙烯,三聚氰胺,防化學(xué)腐蝕物的礦物板和鋼板。按照ASTM-E84的標準內(nèi)襯材料應(yīng)有阻燃性,自熄性,火焰?zhèn)鞑サ燃壊簧儆?5分。如果通風(fēng)柜內(nèi)層材料火焰等級少于ASTM-E84的標準少于25分等級,通風(fēng)柜柜體有很高潛在火災(zāi)危險出于安全因素考慮,通風(fēng)柜應(yīng)配備自動防火系統(tǒng)或報警系統(tǒng)。
4.1.3 通風(fēng)柜擋板
設(shè)計在通風(fēng)柜內(nèi)層后的檔板是為了控制空氣在通風(fēng)柜內(nèi)和開門時的分流,檔板槽有時可調(diào)節(jié)。它的位置,大小,形狀配置重要的影響了通風(fēng)柜的性能。(參考:Knutson, Gerhard W”檔板槽的位置影響通風(fēng)柜的性能”暖氣設(shè)備/管道/空調(diào))
4.1.4 通風(fēng)柜排氣罩
排氣罩連接通風(fēng)柜和風(fēng)管,位于擋板后內(nèi)襯頂部。排氣罩應(yīng)該用防腐材料或適用于通風(fēng)柜的材料制作。排氣罩的設(shè)計會影響通風(fēng)柜的靜壓和噪音等級,例,喇叭型排氣罩可以減少從通風(fēng)柜箱體過渡到排氣管道系統(tǒng)時所產(chǎn)生的湍流。通風(fēng)柜長度不同,排氣罩數(shù)量不同。特別是,如果通風(fēng)柜長于6尺,連接通風(fēng)管道的排氣罩多于1個。
4.1.5 通風(fēng)柜直通系統(tǒng)
打開直通系統(tǒng): 通風(fēng)柜配置一個垂直上升的可視窗時,打開直通系統(tǒng)是轉(zhuǎn)移當可視窗很低時從窗口進入的空氣。通道系統(tǒng)會將從通風(fēng)柜窗口進入的空氣重新使用,因此,限制了表面風(fēng)速。當測量風(fēng)速時可視窗開到6英尺應(yīng)少于完全打開3次。控制面風(fēng)速的增長很重要,因為面風(fēng)速過快會造成通風(fēng)柜中紊流,也會干擾通風(fēng)柜實驗。控制面風(fēng)速可以幫助保持持續(xù)不斷的排風(fēng)量。限制直通系統(tǒng): 限制直通系統(tǒng)和打開直通系統(tǒng)具有相同的功能,但是限制直通系統(tǒng)要小一些,是為了減少VAV系統(tǒng)和可視窗操作時通風(fēng)柜所需的空氣。完全不需要限制通道系統(tǒng)是不推薦的,因為會存在漏氣污染的風(fēng)險。工作面上最小的排氣量推薦25cfm每平方英尺。(參考:最新版有關(guān)使用實驗室化學(xué)物品防火的NFPA 45 標準)
4.1.6 通風(fēng)柜可視窗
可視窗是可移動的并且是透明的,在實驗室過程中,它可關(guān)閉通風(fēng)柜并形成一個保護屏障??梢?/span>窗有不同的配置結(jié)構(gòu),既可垂直移動,也可水平移動。除此之外,可視窗的應(yīng)移動自由而不應(yīng)受阻礙。打開可視窗的力度應(yīng)與它的尺寸和重量相匹配。列如5英尺的通風(fēng)柜垂直上升的可視窗要求用5磅的力度操作。另外1磅的力度是通風(fēng)柜增加1英尺的寬度。設(shè)計可視窗是為了關(guān)閉它時,翼面橫梁下的區(qū)域不受限制。因此當可視窗完全關(guān)閉時,翼面橫梁下的區(qū)域可留在外面。
可視窗限制調(diào)節(jié)高度裝置(也稱為可視窗停止移動)有時會限制可視窗垂直打開。在通風(fēng)柜排氣量有限制的情況下,可視窗停止移動可提供安全的操作環(huán)境。打開可視窗停止移動裝置叫做“操作窗口”或“設(shè)計窗口”,如果關(guān)閉此裝置,可視窗將會打開最大的窗口或者是超負荷運行。設(shè)計窗口和最大可達到的窗口需通過ASHRAE 110 的測試。當可視窗停止移動裝置為直通狀態(tài)時,需在通風(fēng)柜上貼溫馨提示標簽,表明操作可視窗可調(diào)節(jié)的高度和可視窗停止移動裝置在直通狀態(tài)時所存在的潛在危險。垂直,水平,組合型的可視窗取決于可移動的玻璃板。(見圖4)
垂直型可視窗:一個垂直的可視窗有一個或多個玻璃板,這樣操作者可根據(jù)所需的高度上下調(diào)節(jié)。一般來說,當危險的污染物產(chǎn)生時,可視窗打開的高度應(yīng)低于操作者操作的區(qū)域。通風(fēng)柜應(yīng)配備可視窗停止移動裝置以限制可視窗打開的高度,垂直的可視窗可能被設(shè)置為多個垂直上升可視窗。
水平可視窗 : 水平可視窗有兩個或多個玻璃板,以打開通風(fēng)柜時能水平滑動。可移動的可視窗安裝在開面的頂部和底部。水平可視窗可以限制最大的開口面積,但要安裝到頂部里。
組合可視窗 : 組合型可視窗將水平滑動玻璃放置在垂直滑動的框架上。它既方便垂直可視窗操作也方便水平可視窗操作。水平和組合的玻璃板作為避免通風(fēng)柜內(nèi)危險物質(zhì)的保護屏障。無論何時,玻璃板應(yīng)放在操作員和有害物質(zhì)之間。伸縮性可視窗 – 兩個或兩個以上的垂直可視窗移動時連接在一起。
4.1.7 通風(fēng)柜臺面
通風(fēng)柜的工作臺面應(yīng)由耐熱,防腐蝕的材料制作,便于清潔和凈化。它也應(yīng)有個凹面,用來收集溢出來的污染物,與通風(fēng)柜內(nèi)最佳工作區(qū)有個界限。參考SEFA 3-通風(fēng)柜臺面最佳操作。
4.1.8 通風(fēng)柜燈
大多數(shù)通風(fēng)柜會配備一些款式的燈。不同設(shè)計的燈取決于通風(fēng)柜的使用預(yù)期。大多數(shù)燈是熒光燈管安裝在通風(fēng)柜的上箱體外,并且被通風(fēng)柜頂部的防蒸汽安全玻璃板隔開,換燈時,需要從通風(fēng)柜外部更換。日光燈的照明度相當于放在通風(fēng)柜任何位置80英尺蠟燭的照明度(距地面36”).防蒸汽的白熾燈也稱作防爆的白熾熒光燈是最佳選擇。很多廠家提供電子鎮(zhèn)流器和T8,T5節(jié)能燈泡。
4.1.9 通風(fēng)柜服務(wù)
許多通風(fēng)柜廠家給通風(fēng)柜配備不同的配件,最常用的是電源插座,水槽,氣體,真空,空氣的設(shè)備和管道,這些配件的控制開關(guān)應(yīng)接近通風(fēng)柜可視窗。配件裝置:所有配件裝置都應(yīng)被安裝,通過管道連接或通風(fēng)柜內(nèi)外層到面板,以使服務(wù)連接線可以連接或者斷開。所有的配件閥門應(yīng)便于維修,所有的配件控制裝置(如,氣體考克,氣閥,水龍頭,真空)都應(yīng)由通風(fēng)柜里往外安裝,并且明確確定安裝的位置。所有內(nèi)部固定水龍頭都應(yīng)防腐蝕。(見SEFA 7-實驗室最佳配置)配件管道的連接會根據(jù)來源點和配件數(shù)量的不同而改變,功能線可能從天花往下接,也可能通過背墻。
典型管道要求如下:
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水 – 銅
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氣體 – 熟鐵,鋼(鍍鋅的或黑色的)或黃銅(內(nèi)含少于 75%的銅)。
(參考: Uniform Building Code, 2000 Edition, International Association of Plumbing and Mechanical Officials, 20001 Walnut Drive, South Walnut, CA 91789 www.iapmo.org).
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空氣 – 銅 – 黑鋼板可供選擇
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真空 – 銅 – 黑鋼板可供選擇
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特殊氣體 – 適當指定材料
注意: 查詢當?shù)胤ㄒ?guī)和材料允許代碼,有地區(qū)差異。
電源插座: 注意:查實當?shù)夭牧辖蛸N和管轄權(quán)的法律法規(guī)。它們有區(qū)域的差別。應(yīng)安裝在地面插槽的上方。如果電源插座在通風(fēng)柜內(nèi)層,應(yīng)按照 NFPA 和 UL 推薦標準安裝。
注意:NFPA允許電路設(shè)備在通風(fēng)柜內(nèi)。(見:有關(guān)實驗室化學(xué)防火標準NFPA 45,最新版本)可燃性材料在大多數(shù)通風(fēng)柜中運用得很成功。一個典型的例子, 如NFPA要求完整的清單,有關(guān)指定可燃,危險程序的使用。NEC 根據(jù)爆炸劑的類型將材料分類。另外,如果有很高的火災(zāi)風(fēng)險,通風(fēng)柜應(yīng)配備滅火系統(tǒng)。足夠的空氣應(yīng)通過通風(fēng)柜稀釋最低可燃氣體限制的級別而排除。
見最小排風(fēng)量推薦標準NFPA 45 (見: NFPA 70 National Electrical Code,2002 Edition, NFPA).
滅火系統(tǒng):
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用于化學(xué)通風(fēng)柜的滅火系統(tǒng)應(yīng)符合當?shù)氐姆?span style="margin: 0px; padding: 0px; letter-spacing: 1.8px; line-height: 2; box-sizing: border-box;">規(guī)和NFPA 17..
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任何滅火系統(tǒng)應(yīng)被評為有說明書和熱激活觸
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發(fā)器的A,B,C三個防火等級。其他關(guān)于水和液體的系統(tǒng),如果有合適的證書,應(yīng)該被接受。
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沒有防火閥的滅火系統(tǒng)應(yīng)安裝在化學(xué)通風(fēng)柜排氣系統(tǒng)上。
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易燃材料不能直接儲存在化學(xué)通風(fēng)柜下,但NFPA指定,UL或FM認證的試劑柜可以。
4.1.10 通風(fēng)柜顯示屏
所有的通風(fēng)柜有不同款型的顯示屏,為了檢測面風(fēng)速和排氣流量。通風(fēng)柜的顯示屏是個連接通風(fēng)管道內(nèi)風(fēng)速測定器的簡單壓力計,是電動顯示屏之一。顯示屏的安裝,它會為通風(fēng)柜使用者提供比較明確的排氣流量和面風(fēng)速的設(shè)計參數(shù)。到可視窗底部的絲帶型時不能接受的。
4.2 通風(fēng)柜類型
4.2.1 臺面通風(fēng)柜
臺面通風(fēng)柜通常安裝在桌面上或柜體上。它有不同的尺寸以適應(yīng)不同的化學(xué)操作。通風(fēng)柜的主要尺寸是長,深和高。然而,通風(fēng)柜的尺寸通常由通風(fēng)柜外部的寬決定。一個5英尺的通風(fēng)柜包括表面的寬度和側(cè)板的寬度。
側(cè)板寬度的范圍是2英寸到8英寸,取決于通風(fēng)柜有垂直,水平和組合型可視窗,打開或限制通道系統(tǒng),取決于可視窗的類型臺面通風(fēng)柜可廣泛運用到化學(xué)領(lǐng)域。適合小到一定數(shù)量,低到高毒性材料的使用。材料的結(jié)構(gòu)和配置使這類通風(fēng)柜可有效控制氣體,水蒸汽,液體噴霧,煙氣和其他氣霧聚集在一起。
4.2.2 放射型通風(fēng)柜
用于Beta和Gamma輻射的通風(fēng)柜應(yīng)參考為放射性通風(fēng)柜。一個放射型通風(fēng)柜有臺面通風(fēng)柜的一般特征,除了工作臺面和內(nèi)襯必須用無縫焊接304不銹鋼,便于清潔和潔凈。它的設(shè)計與其他通風(fēng)柜的類型是一樣的。水平型的可視窗玻璃板不適用于放射型通風(fēng)柜。工作臺面應(yīng)清除聚集的液體,適當?shù)募庸毯椭С?/span>鉛屏板屏蔽容器。承重量最小每平方英尺200磅(90.71 Kg m2), 一個通風(fēng)柜或一個地柜最小可達到1000磅(453.6 Kg)。
4.2.3 高氯酸通風(fēng)柜
高氯酸通風(fēng)柜有臺面通風(fēng)柜的一般特征,然而,內(nèi)襯必須是有縫焊接的不銹鋼(當高溫不是考慮的因素時,其他電阻材料,如CPVC或聚丙烯可以運用)。
無電阻和防腐蝕的材料應(yīng)延伸到排氣裝置。另外,通風(fēng)柜,管道和風(fēng)機必須有個沖洗系統(tǒng),以清除高氯酸鹽和免于爆炸形成高氯酸鹽的危害排水口應(yīng)設(shè)計為手動操作,每分鐘最小15加侖(56.8升)。高氯酸通風(fēng)柜的工作臺面,在通風(fēng)柜內(nèi)層后,擋板下有個通水系統(tǒng)。它的內(nèi)襯沒有通道孔,像那些用于水管通道裝置的通道孔一樣。通道擋板需考慮通風(fēng)柜內(nèi)層實驗室布局??偟膩碚f,高氯酸通風(fēng)柜的設(shè)計與傳統(tǒng)的直通系統(tǒng)通風(fēng)柜一樣。高氯酸通風(fēng)柜不應(yīng)綁定于其他多功能系統(tǒng)。
4.2.4 蒸餾型通風(fēng)柜
蒸餾型通風(fēng)柜有垂直上升型可視窗和水平滑動可視窗。一般來說,多余1個玻璃板用于垂直上升可視窗。垂直可視窗可以最大限度打開,需要考慮最大允許打開的高度以及所需排放的氣流量,以確保提供安全操作環(huán)境和確保高效的通風(fēng)量。
4.2.5 落地通風(fēng)柜( 走入式通風(fēng)柜)
落地型通風(fēng)柜用于大型裝置,儲存產(chǎn)生的危險物,但不適用于標準的柜體。落地型通風(fēng)柜和臺面通風(fēng)柜,蒸餾型通風(fēng)柜的工作類型一致。雖然一些類型的通風(fēng)柜配置的是不同種類的垂直可視窗,但落地型通風(fēng)柜配置的是水平滑動的可視窗。一般推薦通風(fēng)柜的水平可視窗是超過8英尺寬。
“走入型通風(fēng)柜”名稱指通風(fēng)柜可以被進入,然而,這個名字適用不當,與臺面通風(fēng)柜一樣擁有安全預(yù)防裝置,當危險物質(zhì)產(chǎn)生和聚集在通風(fēng)柜內(nèi)時,就不能走入進去。因為這個原因,我們所指的是落地型通風(fēng)柜的結(jié)構(gòu)。由于通風(fēng)柜打開面很大,房間里的空氣會干擾落地型通風(fēng)柜的風(fēng)面速。因為這個原因,明確規(guī)定當處理有毒材質(zhì)的時候不使用落地型通風(fēng)柜。當落地型通風(fēng)柜全部打開的時候,我們只推薦一種可視窗。所有的可視窗將在設(shè)置中全部打開。
4.2.6 輔助型通風(fēng)柜
輔助型氣流體系,增加一個標準型實驗室通風(fēng)柜,為了減少房間空氣的消耗,輔助型空氣是從內(nèi)層到通風(fēng)柜表面,通過打開可視窗進入通風(fēng)柜的一個過程。當關(guān)閉可視窗,輔助型空氣應(yīng)留在通風(fēng)柜內(nèi),幫助稀釋工作區(qū)域產(chǎn)生的高溫和氣體。
注意:需考慮預(yù)期處理和過濾輔助型空氣。
輔助型通風(fēng)柜也應(yīng)遵守如下要求:當廠家指定操作的空氣比例,輔助空氣型通風(fēng)柜應(yīng)提供安全捕捉和高效移除通風(fēng)柜所產(chǎn)生的氣體。當可視窗打開或關(guān)閉,捕捉廠家所規(guī)定的輔助型空氣的百分比。當廠家所規(guī)定的輔助型空氣和室內(nèi)空氣不平衡時,需捕捉,容納和移除通風(fēng)柜工作區(qū)域所產(chǎn)生的氣體。
當通過適當?shù)脑u估測試,通風(fēng)柜的功能應(yīng)符合評估清單上的性能特征。不要用輔助型空氣給通風(fēng)柜上箱體施壓。生產(chǎn)商應(yīng)提供輔助型空氣固定壓強數(shù)據(jù)冊子。
4.3 節(jié)能型通風(fēng)柜
節(jié)能通風(fēng)柜(也稱為低排量,或LEV 通風(fēng)柜)可減少通風(fēng)柜安全操作時的排氣量。它被分為兩類:低氣流通風(fēng)柜和低面風(fēng)速通風(fēng)柜。
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低氣流通風(fēng)柜:當與垂直可視窗完全打開,面風(fēng)速到100 FPM相同尺寸的通風(fēng)柜進行比較時,低氣流的設(shè)計在于減少排氣量的需求。例如,6英尺寬的桌上型通風(fēng)柜要求大約1100 CFM的排氣流以達到當可視窗全開時產(chǎn)生的平均100 FPM的面風(fēng)速。一個6英尺寬的通風(fēng)柜操作時產(chǎn)生的低于測定量的廢氣排放將被評為低氣流的通風(fēng)柜。
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低面風(fēng)速通風(fēng)柜:低面風(fēng)速通風(fēng)柜是指通風(fēng)柜設(shè)計時降低所要求的風(fēng)速。當同等尺寸的通風(fēng)柜在垂直可視窗完全打開面風(fēng)速100FPM,提供容量等同于或優(yōu)于 ASHRAE110 4.0 AM 0.05, 和 4.0 AI/AU 0.10 時,低面風(fēng)速通風(fēng)柜只需要 60FPM。
注意:低氣流通風(fēng)柜通過限制可視窗打開的區(qū)域而達到減流的效果,而不是根據(jù)通風(fēng)柜低流速高性能評定。除非他們達到了可視窗最大限度的開度性能的要求。“最大限度的可視窗開度” 需考慮不低于離通風(fēng)柜工作面25英尺高的垂直可視窗開度。
高效節(jié)能通風(fēng)柜一般有新設(shè)計,不同于傳統(tǒng)通風(fēng)柜的功能,包括重新設(shè)計直通系統(tǒng),新檔板配置,低翼面和空氣動力可視窗結(jié)構(gòu)。一些廠家提供獨特的整合到高效節(jié)能通風(fēng)柜上部分結(jié)構(gòu)的“安全控制”系統(tǒng)。當使用通風(fēng)柜過程中,這些控制系統(tǒng)加強通風(fēng)柜操作者的安全。它的維修需根據(jù)廠家的指導(dǎo)進行,以確保通風(fēng)柜安全和正確操作。
節(jié)能型通風(fēng)柜可適用于臺面,落地型,蒸餾型和特殊型通風(fēng)柜。它的設(shè)計與傳統(tǒng)的通風(fēng)柜一樣。但高效節(jié)能型通風(fēng)柜可以整合為任一實驗室通風(fēng)系統(tǒng),大多數(shù)同類型的通風(fēng)柜安裝在CAV系統(tǒng)上。然而,這些通風(fēng)柜可以用VAV系統(tǒng)操作并且轉(zhuǎn)換為雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)。
當決定用哪種類型的體系,它的投資報酬率的周期有待評估。已確定在通風(fēng)柜平均面風(fēng)速和容量等級之間沒有相關(guān)的統(tǒng)計。(見:Hitchings,Dalet. “實驗室通風(fēng)柜測試:面風(fēng)速無相對安全”” Laboratory Safety & Environmental Management 3.6 (1995)).
一個通風(fēng)柜的合理設(shè)計,可以通過動態(tài)空氣學(xué)設(shè)計和減少亂流以使低面風(fēng)速加強通風(fēng)柜性能。SEFA推薦ANSI/ASHRAE 110測試去評估所有實驗室通風(fēng)柜的性能,包括節(jié)能型通風(fēng)柜。目前,沒有為通風(fēng)柜操作降低氣流的任何測試ASHRAE標準中標明。節(jié)能型通風(fēng)柜與傳統(tǒng)型通風(fēng)柜是相同的標準。然而,ASHRAE標準允許業(yè)主,工程師,建筑師規(guī)定特殊挑戰(zhàn),在沒有理想條件下展示任一通風(fēng)柜性能。對通風(fēng)柜箱體的配置,通風(fēng)柜箱體內(nèi)熱度的挑戰(zhàn),線路,構(gòu)造進行測試。
4.4 實驗室通風(fēng)柜測試 – 生產(chǎn)
ASHRAE 110檢測是測試通風(fēng)柜性能的一種方法。其中有三種檢測方法。第一種是面風(fēng)速系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)測試,第二種是氣流可視化或煙霧測試,第三種是追綜氣體容器測試。ASHRAE是被公認的評定通風(fēng)柜性能的方法,ASHRAE檢測已經(jīng)明確了三種方式:生產(chǎn),安裝,使用。ASHRAE檢測應(yīng)被權(quán)威人士實施,以使公眾認識三個測試環(huán)節(jié)的每一個。
4.4.1 面風(fēng)速
應(yīng)提供足夠面風(fēng)速容量。面風(fēng)速不是安全的測量條件。參考ASHRAE 110-1995 (或最新版)有關(guān)面風(fēng)速測量步驟。面風(fēng)速向?qū)?mdash;最大范圍內(nèi)可接受的面風(fēng)速是60FPM到100 FPM。面風(fēng)速測量誤差為+20 FPM。(更多有關(guān)此話題信息,參考12.0規(guī)章部分和行業(yè)標準)
4.4.2 容量測試 – 生產(chǎn)
廠家需為所有標準的通風(fēng)柜提供標準生產(chǎn)測試數(shù)據(jù)。這些應(yīng)符合現(xiàn)在ASHRAE 110標準。生產(chǎn)測試顯示了通風(fēng)柜在有控制的條件下可以做什么。這個報道證明所有被指定的實驗室通風(fēng)柜通過ASHRAE 110-1995的測試(或目前大部分版本),達到了 AM 0.05 標準。AM 0.05可以實現(xiàn)實驗室通風(fēng)柜的正確設(shè)計。但它不能揭示安全等級。安全等級是指定的并由培訓(xùn)人員進行評估。
ASHRAE 110 標準包含以下步驟:
通風(fēng)柜的檢查
實驗室環(huán)境的評估
氣流可視化
面風(fēng)速測試
追蹤氣體容量測試
4.4.3 靜力壓 – 桌上型通風(fēng)柜
見靜力壓測試步驟的工業(yè)通風(fēng)手冊
Ventilation: A manual of recommended
practice, 24th Edition, America
Conference of Governmental Industrial
Hygienists, 1330
Kemper Meadow Drive, Cincinnati, OH
45240 www.acgih.org)
當可視窗完全打開,通風(fēng)柜的面風(fēng)速為60英尺每分鐘,通風(fēng)柜中的靜力壓強會下降少于水壓的?英寸(6.35mm)若為100英尺每分鐘,則少于水壓的?英寸(12.70mm)若為120英尺每分鐘,則少于水壓的?英寸(12.70mm)廠家需在所有標準的目錄上標明減少靜力壓的設(shè)計型號。所有恒定體積的通風(fēng)柜都配備了旁路系統(tǒng),若不考慮可視窗的位置,靜力壓的損耗和排氣量有相關(guān)性。當測試可視窗開到6英寸的風(fēng)速要比可視窗全開的少于3次.
5.0 實驗室通風(fēng)柜 – 安裝
5.1 實驗室位置
實驗室通風(fēng)柜的排氣系統(tǒng)需與實驗室排氣系統(tǒng)保持協(xié)調(diào),也可以結(jié)合實驗室排氣系統(tǒng)為實驗室提供所需的通風(fēng)。持續(xù)操作通風(fēng)柜也可以在非工作時間內(nèi)控制氣味。如果實驗室控制系統(tǒng)提供類似于通風(fēng)柜的傳感器,當使用者不在通風(fēng)柜前,通過打開可視窗能減少面風(fēng)速,控制系統(tǒng)還是應(yīng)該被維持。
實驗室通風(fēng)柜應(yīng)放置在實驗室內(nèi),這樣可以避免因高溫,冷卻或通風(fēng)口處的氣流而引起的亂流。實驗室里可以提供充足的空氣,使通風(fēng)柜在指定的面風(fēng)速下操作。
其他選址應(yīng)考慮如下因素:
實驗室中通風(fēng)柜的數(shù)量和類型
進出口走道的位置和數(shù)量或?qū)嶒炇彝鈱娱T道的空間。
通風(fēng)柜使用者期望的使用頻率和體積
實驗室安全設(shè)備的位置。
5.2 安全條件
實驗室通風(fēng)柜基本上位于火災(zāi)和爆炸的地方,因為實驗會在這些地方進行。原本通風(fēng)柜應(yīng)放置在實驗室內(nèi),這樣發(fā)生火災(zāi)和爆炸的時候,逃出實驗室外將不受阻礙。實驗室通風(fēng)柜因遠離實驗室內(nèi)人流較多的地方,因為當可視窗打開,人員走過時帶入的空氣會擾亂氣流,引起紊流,從而在實驗室內(nèi)產(chǎn)生有害氣體。
通風(fēng)柜前應(yīng)設(shè)置有效的過道空間,避免因工作時專業(yè)技術(shù)人員的操作而引起的干擾。安全裝置如淋浴室,緊急洗眼器,滅火器,急救件和防火毯應(yīng)放置在通風(fēng)柜操作人員方便拿到的地方,并明確的標明這些是他們使用的和這些安全裝置的功能。需考慮如下其他安全因素:
正在進行的研究類型;
臺面型、和落地款儀器相似類型;
通風(fēng)柜附件的類型和數(shù)量;
參考SEFA 2 推薦標準中的安裝
參考 SEFA 7 推薦標準中實驗室配置
5.3 通風(fēng)柜評估– 安裝
測試前提:通風(fēng)柜的測試需要在通風(fēng)柜全部安裝完成后,實驗室通風(fēng)和控制系統(tǒng)相協(xié)調(diào),所有的連接都準備好后進行。測試需在合理的實驗室空間使用條件下進行。
我們建議使用者提供通風(fēng)柜所有的測試規(guī)格。這些測試應(yīng)被持有資格證書的操作人員進行,為了在他們使用前通風(fēng)柜進行合理的分類操作。測試需每年一次或者通風(fēng)柜系統(tǒng)發(fā)生重大變化的時候。該測試會揭露任一不安全的條件,需在使用通風(fēng)柜之前改正。我們建議投入使用前的測試應(yīng)符合ASHRAE110-1995 標準(或目前版本)每年證書的格式需由公司所有者更改。
ASHRAE 110 檢測是測試通風(fēng)柜性能的一種方法。其中有3個步驟:第一種是面風(fēng)速系統(tǒng)測試,第二種是氣流形象化和煙霧測試,第三種是追蹤氣體容量測試。ASHRAE 110是測量通風(fēng)柜性能公認的測試方法。并定義了3個形式: 生產(chǎn),安裝,使用。ASHRAE測試應(yīng)被專業(yè)人士指導(dǎo)使公眾清楚的認識三個測試方法里的每一個。
5.3.1 房間條件
檢查通風(fēng)柜前的房間條件,使用熱氣流速度計和煙霧來源裝置證明錯流的風(fēng)速比面風(fēng)速少50%,沒超過30 FPM。在進行通風(fēng)柜測試前,任一超過這一數(shù)據(jù)的數(shù)值應(yīng)消除。足夠能耗的逆流會對通風(fēng)柜容納和排出有害物質(zhì)產(chǎn)生不利影響。因此建議逆流保持在通風(fēng)柜附近面。
5.3.2 可視窗操作
通過移動可視窗檢查它的全部軌跡,可視窗應(yīng)滑動平穩(wěn)操作簡單。垂直上升可視窗可調(diào)節(jié)到任一高度。關(guān)于打開可視窗的力量和重量,例如,一個5 5英尺的垂直可視窗通風(fēng)柜需要將近5 5磅的力量操作。每增加1 1英尺通風(fēng)柜的寬度,則需多加1 1磅的力量。
5.3.3 低氣流監(jiān)控器
通風(fēng)柜的低氣流溫馨提醒裝置證明監(jiān)控器的功能
合理,指示不安全條件。
5.3.4 面風(fēng)速
通過通風(fēng)柜測試才能決定特定的平均面風(fēng)速的數(shù)值。面風(fēng)速應(yīng)充足提供,但他不是安全的測量標準。參考ASHRAE 110-1995(或最新版)風(fēng)速測量的步驟。面風(fēng)速指導(dǎo)—廣泛接受的面風(fēng)速范圍是60 FPM到100 FPM。測量誤差為+20% (有關(guān)這個話題的更多信息,參考 12.0 規(guī)則部分和工業(yè)標準)
5.3.5 容量測試– 安裝
SEFA 推薦 ASHRAE 110-1995 測試(或最新版本)
5.4 問題解答
當通風(fēng)柜的測試發(fā)現(xiàn)了不合理的功能,是由通風(fēng)柜內(nèi)不充足的氣流,房間吹進的測流或氣流從通風(fēng)柜正面穿過等因素造成的。以下的問題是為了指出問題和改正問題。
5.4.1 氣流不足
通風(fēng)柜內(nèi)氣流不足可以通過一個或幾個條件引起。每個條件應(yīng)該被檢查,如果可能,可以消除其中存在的一個或幾個條件:
*仔細檢查你的讀數(shù)。
*檢查氣流速度流量計類型。最后一次校準在什么時候?電池是好的嗎?儀器獲取讀數(shù)前是歸零的嗎?
*檢查以確保儀器在50-150英尺每分鐘(.25到.76米/秒)推薦的低氣流范圍內(nèi)。如果可能的話,用另一種空氣流速計驗證讀數(shù)或使用排氣管道的皮托管測量風(fēng)量。實驗室內(nèi)空氣不足,造成室內(nèi)靜壓力過強,使得通風(fēng)柜內(nèi)流速過低。當通風(fēng)柜和其他排氣裝置在操作中,通過以下方式檢查實驗室內(nèi)的靜壓。
*驗證時使用斜管壓力計。
*檢查通過門和窗戶進入的空氣。
*檢查通風(fēng)系統(tǒng)的平衡和空氣量的補給
*檢查通風(fēng)柜的檔板是否處于打開位置
*確保檔板孔不能被大型或笨重的設(shè)備堵塞。尺寸或排氣部分操作不當都會引起原因。
*確認排氣裝置的旋轉(zhuǎn)是正確的,使用指定的型號。
*電源的電壓是正確的
*電機功率和速度是合適的
*排氣裝置的入口和出口條件適當
*通過通風(fēng)柜的氣流干擾,檢查特殊和笨重的設(shè)備。
5.4.2 房間交叉流
通風(fēng)柜前的紊流是導(dǎo)致通風(fēng)柜失去控制并存在安全隱患的主導(dǎo)因素。它應(yīng)時時刻刻保持最低限度,特別是,當有操作者正在操作通風(fēng)柜時。紊流造成通風(fēng)柜性能變差時,每個存在的問題都應(yīng)該被調(diào)查。空氣通過敞開的門到臨近的通風(fēng)柜時,會產(chǎn)生紊流。
一個開放的窗口或室內(nèi)送風(fēng)格位于通風(fēng)柜一側(cè)或
對面,可造成紊流的干擾。安裝在天花板上的高速空氣風(fēng)口或室內(nèi)空氣供應(yīng)可能造成紊流或下沉氣流。這些室內(nèi)條件應(yīng)避免,如果可能的話,通過改變通風(fēng)柜的位置和設(shè)計,供給空氣擴散器的位置而實現(xiàn)。紊流的速度不超過面風(fēng)速的 50%或 30 FPM。
5.4.3 排氣裝置和管道
當實驗室建筑物設(shè)計條件允許,排氣裝置應(yīng)位于屋頂提供負壓。排氣裝置的大小應(yīng)符合所需空氣的排放容量,以達到在總系統(tǒng)靜壓力損失的情況下,選擇通風(fēng)柜面風(fēng)速。應(yīng)注意以確保排氣裝置有足夠的風(fēng)速和正確的通風(fēng)方向,盡量減少廢氣污染的可能性。排氣裝置的大小應(yīng)達到最低的實際葉輪速度,由此避免高速度和減少相關(guān)的噪音。管道的設(shè)計和建造應(yīng)按照ASHRAE, NFPA, SMACNA的標準,為了使管道間的摩擦損失降到最低,建議管道表面平滑。管道內(nèi)的彎頭,彎管應(yīng)保持在最低限度,應(yīng)長時間檢查設(shè)計配置,以最小程度減少靜態(tài)壓力的損失。實際上,通風(fēng)柜管道口的風(fēng)管足夠長,為首選。通風(fēng)柜和其他的排風(fēng)裝置不應(yīng)該與再循環(huán)系統(tǒng)連接。
5.4.4 補風(fēng)
空氣補風(fēng)是個通風(fēng)術(shù)語,指的是室外的空氣供應(yīng)到室內(nèi)代替排氣通風(fēng)系統(tǒng)將空氣移除到室外。一般情況下,實驗室需要每小時4到12個總體積變化。參考OSHA 1910.1450492頁,NFPA 45,2000,4527頁,A 6.3.3。特殊的應(yīng)用程序,可能需要每小時更多的換氣次數(shù)。一次足夠量的補風(fēng),可以加快通風(fēng)柜所需的面風(fēng)速。必須考慮每個特定的實驗室內(nèi)所需供應(yīng)空氣的變化。這個數(shù)據(jù)必須與通風(fēng)柜和通風(fēng)設(shè)備所匹配。為了提供一個平衡和功能性系統(tǒng),所有因素,例如,通風(fēng)柜通風(fēng)容量,空氣變化數(shù)據(jù),供應(yīng)空氣系統(tǒng)和輔助空氣性能的系統(tǒng),如果適用的話,都必須得考慮。
由于在實驗室內(nèi)可能操作有毒和有害的材料,所以實驗室內(nèi)的空氣排放不能循環(huán)使用。使用化學(xué)藥品的實驗室相比與其他實驗室來說應(yīng)在一個比較輕微的負壓狀態(tài)。
5.4.5 通風(fēng)柜檢查和維護
檢查程序應(yīng)包括通風(fēng)柜面風(fēng)速的驗證,面風(fēng)速的速度應(yīng)等于ASHRAE 110-95(或最新版本)所記錄的性能測試和通風(fēng)柜調(diào)試。檢查程序應(yīng)由內(nèi)襯條件和清潔度的物理檢查,檔板可視窗的運行條件,平衡電纜,日光燈操作條件,和服務(wù)固定裝置的功能所組成。檢查結(jié)果應(yīng)被記錄,并向權(quán)威機構(gòu)報道所需活動。
極度危險或腐蝕性條件強的地方,當過濾器存在系統(tǒng)內(nèi)時,檢查的頻率應(yīng)適度增加。速度和壓力應(yīng)在每一項檢查中測試??梢娀虬l(fā)生型低硫或無流量報警應(yīng)至少在每次檢測中進行正確操作。風(fēng)機安全帶應(yīng)定期檢查。
5.5 維護
通風(fēng)柜維護步驟主要包括清潔,調(diào)整,潤滑和更換磨損,損壞或失效的零件。隨時保持通風(fēng)柜內(nèi)清潔。定期清理可視窗,外層和內(nèi)層表面,包括燈面板。定期更換燈以保證足夠的照明。清理應(yīng)在有豐富經(jīng)驗的實驗室安全人員的監(jiān)督下完成,也應(yīng)拆除擋板,清理內(nèi)層表面。可視窗的潤滑指的是電纜,滑輪,鏈輪,鏈條和其他的工作部分應(yīng)按照廠商的推薦標準來完成。立即使用中性化合物來沖洗泄露物質(zhì),并徹底清潔。
6.6 確保通風(fēng)柜性能
確保通風(fēng)柜系統(tǒng)的性能由以下幾個原則組成:
雖然你們的組織最終負責(zé)實驗室人員的健康和安全,一個團隊需要確保通風(fēng)柜系統(tǒng)正確使用。以下幾點是對每組進行正確操作實驗室通風(fēng)柜系統(tǒng)的總結(jié):
6.6.1 管理
提供健康和安全的承諾
提供領(lǐng)導(dǎo)
指導(dǎo)和協(xié)調(diào)活動
分配足夠的資源
6.6.2 主要研究人員
識別人員風(fēng)險和特征的科學(xué)程序評估潛在危害。在健康安全的環(huán)境下工作,需制定安全協(xié)議系統(tǒng)培訓(xùn),選擇合適的通風(fēng)柜。提交新通風(fēng)柜健康安全所有要求。在研究活動中,通知健康和安全的重大變化。支持健康,安全標準操作程序。
6.6.3 健康與安全
指定和管理化學(xué)衛(wèi)生計劃(標準操作程序)
管理實驗室通風(fēng)柜安全計劃
確定公開控制要求
提供通風(fēng)柜操作和通風(fēng)柜使用的 MSDS 材料信息
確保正確選擇和正確使用通風(fēng)柜
確定正確操作協(xié)議
確保使用者被告知通風(fēng)柜的優(yōu)勢和劣勢(培訓(xùn))
定期制定和審查安全標準
指導(dǎo)或復(fù)查通風(fēng)柜性能測試
回顧所有新通風(fēng)柜的要求
確認通風(fēng)柜按要求操作
6.6.4 實驗室設(shè)計團隊和工程要求
設(shè)計合適的建筑體系(建筑機械,電氣,水管,結(jié)構(gòu)等)設(shè)計并指定合適的通風(fēng)柜系統(tǒng)協(xié)助施工隊資格預(yù)審審查所有建議的變更準備“竣工”文件確保設(shè)計意圖的實現(xiàn)和實施。
6.6.5 施工隊
按照合同文件,區(qū)域,地方和國家法規(guī)要求施工和安裝。協(xié)調(diào)努力以滿足設(shè)計和性能的要求。與其他團隊協(xié)調(diào)現(xiàn)場的變化。
6.6.6 生產(chǎn)控制
支持設(shè)計和規(guī)范通風(fēng)柜控制系統(tǒng)
根據(jù)規(guī)格和合同提供產(chǎn)品
提供通風(fēng)柜控制系統(tǒng)的啟動
提供適當操作和產(chǎn)品維護的培訓(xùn)
6.6.7 樓宇系統(tǒng)調(diào)試
驗證通風(fēng)柜流量
驗證監(jiān)控管理的功能
驗證設(shè)計規(guī)定的溫度,氣流和房間壓強
6.6.8 操作和維護
確保所有系統(tǒng)組件進行日常維護
確保在指定的公差范圍內(nèi)進行適當?shù)牟僮?/p>
確保沒有對通風(fēng)系統(tǒng)進行未授權(quán)的修改
確保維修人員熟悉危害和安全的工作程序
確保維修人員得到充分的培訓(xùn)
6.6.9 實驗室人員和通風(fēng)柜使用者
了解危害
了解通風(fēng)柜的優(yōu)勢和劣勢
使用前驗證適當?shù)牟僮?/p>
遵守適當?shù)牟僮?/p>
報道操作出現(xiàn)的問題
6.6.10 通風(fēng)柜生產(chǎn)
通風(fēng)柜內(nèi)置的規(guī)格
通風(fēng)柜如預(yù)期生產(chǎn)的功能,技術(shù)參數(shù)與設(shè)計相符
通風(fēng)柜應(yīng)按照SEFA-1生產(chǎn)
根據(jù)要求提供產(chǎn)品培訓(xùn)和驗證
在通風(fēng)柜上粘貼基本的安全預(yù)防措施
當通風(fēng)柜未能達到預(yù)期的安裝效果時,提供故障
排除幫助
7.0 統(tǒng) 實驗室通風(fēng)系統(tǒng)
實驗室通風(fēng)系統(tǒng)包括排氣和供應(yīng)管道系統(tǒng),一個實驗室排氣系統(tǒng)的目的是從通風(fēng)柜中或其他排氣裝置中排出特定體積的空氣和污染物,以減少廢氣與通風(fēng)柜內(nèi)新鮮空氣融合。根據(jù)一些行業(yè)標準,補風(fēng)系統(tǒng)必須供應(yīng)100%的新鮮空氣,空調(diào)為實驗室人員提供了一個安全舒適的工作環(huán)境,供應(yīng)到實驗室的空氣量應(yīng)被控制以滿足最低通風(fēng)率的要求(ACH),通風(fēng)柜氣流,冷卻、加熱負荷需求。
為了保持負壓的要求,實驗室的總排放量必須超過總供應(yīng)量,一個特定容積流量需由壓力差控制。體積偏移法是最常見的,如果所有通風(fēng)柜的總排放流量小于最大可能補風(fēng)量,則需要一個額外的排氣裝置,通常稱為普通排氣閥。影響通風(fēng)柜性能和實驗室的因素很多,其中氣流控制策略有更多的探討,流量控制對實驗室通風(fēng)柜,房間增壓和能源利用率有顯著的影響。
7.1 氣流控制策略
實驗室通風(fēng)柜有三種主要的氣流控制方法,第一是最廣泛,自20世紀初使用定風(fēng)量(CV),二是在1960年代使用的雙穩(wěn)態(tài)控制,最后,1980年代以來很適合每個具體應(yīng)用,變風(fēng)量(VAV)已越來越普及。能量高效的通風(fēng)柜的設(shè)計可以用于任何這些系統(tǒng)可進一步降低總體積流量要求的空調(diào)系統(tǒng)。
7.1.1 定風(fēng)量 (CV)
定風(fēng)量控制系統(tǒng)設(shè)計是指無論通風(fēng)柜的使用,可視窗位置或者操作模式如何,通風(fēng)柜都保持在恒定的排氣量。設(shè)計師要確保選擇合適的可視窗關(guān)閉和流向。
與生產(chǎn)商咨詢合適的氣流要求。
7.1.2 雙穩(wěn)態(tài)控制
雙穩(wěn)態(tài)通風(fēng)控制是一個簡單的低/高容量控制系統(tǒng)。在某種程度上,這種控制方法可以在定風(fēng)量的系統(tǒng)上節(jié)能。
通過不同的方法使低容量和高容量發(fā)生時變化,例如可視窗開關(guān)的位置,日光燈開關(guān),傳感器,最常見的是可視窗開關(guān)和墻壁上的開關(guān)(手動),可視窗的開關(guān)用來改變打開通風(fēng)柜后的氣流。相對于定風(fēng)量系統(tǒng),雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)可以節(jié)能,但需要一個聲音報警器,提醒使用者關(guān)閉可視窗。相比于CV系統(tǒng),使用控制也增加了維護成本。
7.1.3 變風(fēng)量系統(tǒng) (VAV)
通風(fēng)柜變風(fēng)量控制系統(tǒng)被設(shè)計為不同的排放速率,以使得通風(fēng)柜內(nèi)保持一個恒定的風(fēng)速。該系統(tǒng)復(fù)雜,需要快速,穩(wěn)定的控制系統(tǒng),在安裝成本上比定風(fēng)量系統(tǒng)更昂貴,節(jié)約能源可進一步提高,以彌補潛在的高成本。房間增壓通常通過調(diào)整補風(fēng)來維持與總排風(fēng)量之間的差異。小比例的建筑選擇通過控制壓力差來維持加壓。
如果實驗室通風(fēng)柜內(nèi)最低氣流低于實驗室內(nèi)負壓所需的排氣流量,則可提供一般的排氣裝置,以提供最小的通風(fēng)和適當?shù)臏囟瓤刂啤?偱艢猓ㄍL(fēng)柜加通風(fēng)),排氣速度大于補新風(fēng)要求。以下是個簡單的 VAV system.(See: Figure 14).
7.1.4 氣流控制總結(jié)
操作實驗室的成本是非常重要的,也將關(guān)注是否有可再生能源的替代形式形成。截止2002年初,每年操作通風(fēng)系統(tǒng)4美元到7美元每立方英尺的估計范圍成本,在適當?shù)臅r候,通過節(jié)能通風(fēng)柜設(shè)計,減少流量,可以導(dǎo)致顯著的成本節(jié)約。
7.2 房間增壓
設(shè)計師的主要目標之一是為研究人員提供安全環(huán)境。實現(xiàn)這一目標需要通風(fēng)柜和房間的壓力控制。房間增壓是實驗室的一個重要考慮因素。這一標準和準則強調(diào)實驗室空間的重要性。通過實驗室通風(fēng)柜和建筑物相鄰空間在實驗室走廊保持相對負壓。(潔凈實驗室正壓除外)
7.3 多樣性
多樣性是工程師在設(shè)計系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,實際最大預(yù)期的使用而不是總的使用。當多樣性被運用到系統(tǒng)的大小,設(shè)計容量小于需求總和。現(xiàn)有和新的設(shè)計都能收益于暖通空調(diào)的設(shè)計。多樣性基于現(xiàn)有的設(shè)施,使用目前的暖通系統(tǒng),以增加通風(fēng)柜的容量,多樣性設(shè)計運用到新的設(shè)施,以減少資本設(shè)備支出的小型化的機械系統(tǒng)在設(shè)計階段。
多樣性可以運用到空氣變化的實驗室和溫度最小流量的控制室。因為這些原因,一些實驗室不減少通風(fēng)柜排氣的氣流量。對于任何一種類型的設(shè)施,設(shè)計師必須開發(fā)一種符合客戶需求的方案。然而,一些設(shè)計師都不愿意使用多樣性。通常,導(dǎo)致被迫多樣性,是被證明有問題的。
機械可視窗阻止使用者最大限度的打開,不幸的是使用者日常經(jīng)常停止這些進行實驗的機械裝置。
一些影響多樣化的因素:如果控制器沒有大小,通風(fēng)柜的設(shè)計沒有較低的運行速度,會導(dǎo)致危險的低面風(fēng)速的分布。確保控制方式,低流量報警系統(tǒng)的正常工作自動切換標準和逆流之間的系統(tǒng),相比于其他通風(fēng)柜濃度系統(tǒng)來說可以提供更大的多樣性 (See:
Varley, J.O.– ASHRAE Trans. 1993, Vol. 99, Part2, Paper number DE-93-18-2, 1072-1080, 2figs., 3tabs., 6refs. AND in Laboratory HVAC, 1995, 45-51 ISBN 1-883413-25-7. See also: Parker, J.A., Ahmed, O., and Barker, K.A. –ASHRAE Trans., 1993, Vol. 99, Part 2, Paper number DE-9-18-3, 1081-1089, 11figs., 2 tabs.)
通風(fēng)柜設(shè)計要達到 ASHRAE 110 標準
一些影響多樣化的因素:
定風(fēng)量
變風(fēng)量
雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)
使用模式
每個通風(fēng)柜使用者的人數(shù)
通風(fēng)柜使用類型
用戶執(zhí)行
可視窗
可視窗類型
可視窗管理
氣流要求
面風(fēng)速
空調(diào)
最小通風(fēng)率
樓層數(shù)及建筑物的大小
每個實驗室通風(fēng)柜的數(shù)量
8.0 其他實驗室通風(fēng)安全裝置
實驗室中所有的通風(fēng)設(shè)備都是安全裝置,應(yīng)仔細檢查應(yīng)用程序和安全工作實踐。一些專家認為,所有通風(fēng)的設(shè)備都應(yīng)稱為實驗室通風(fēng)柜并測試其標準。這一評判標準是不準確的,因為許多設(shè)備是易燃材料制成的。它們適合應(yīng)用程序的大小和安全操作的預(yù)期目的,但它不能作為一個通風(fēng)柜。
本節(jié)描述的產(chǎn)品在第3節(jié)中有定義,但不是通風(fēng)柜。這些產(chǎn)品測試沒有按照ASHRAE 110-1995(最新版本)標準,因此,應(yīng)非常注意,以確保所需產(chǎn)品達到安全用途的預(yù)期效果。對于假設(shè)的所有應(yīng)用程序,不可能最為唯一指導(dǎo),因為沒有一個明確的來源。聯(lián)系化學(xué)衛(wèi)生官員做具體應(yīng)用。
8.1 特殊通風(fēng)柜
特殊通風(fēng)柜是由通風(fēng)柜修改而來,因此,它們不能滿足通風(fēng)柜的嚴格定義和分類。最常見的修改包括:緩沖板的設(shè)計,可視窗,框架結(jié)構(gòu)和位置,尺寸和材料特殊通風(fēng)柜的設(shè)計,測試和操作應(yīng)達到預(yù)期目的。
8.1.1 展示通風(fēng)柜
例如 – 多面, 可穿過通風(fēng)柜, 雙面通風(fēng)柜, 三面通風(fēng)柜描述一個展示型通風(fēng)柜是桌上型通風(fēng)柜,通風(fēng)柜內(nèi)部的側(cè)面可見。通常一個通風(fēng)柜提供兩個和多個側(cè)面。該通風(fēng)柜可能或者沒有一個緩沖板系統(tǒng)。使用目的一個展示型通風(fēng)柜通常被教育者使用和學(xué)生互動。一個展示型通風(fēng)柜不可能作為通風(fēng)柜使用,因為沒有傳統(tǒng)通風(fēng)柜的擋板系統(tǒng)??梢暣暗陌惭b往往不利于前翼。推薦測試標準一些通風(fēng)柜應(yīng)按照ASHRAE 110-1995(最新版本)
標準測試。其他應(yīng)按照大小,可視窗的位置,可視窗測試的時間進行修改測試。必須考慮實驗所接觸到暴露水平的毒性。廠商應(yīng)為這些產(chǎn)品具體測試提供建議。包括速度分布,煙霧可視化,過濾器的完整性,和這個過濾器是系統(tǒng)的一部分。
附加注釋
聯(lián)系化學(xué)衛(wèi)生官員安全等級和在通風(fēng)柜工作前測試的標準。
8.1.2 California 通風(fēng)柜
描述
California 通風(fēng)柜至少有兩個側(cè)面,它可提供4個面的可視性。Califonia 通風(fēng)柜不同于展示型通風(fēng)柜,它高于展示型通風(fēng)柜(從地板安裝的高度),設(shè)置在基座上,并配備蒸餾架。
使用目的
當需要大型蒸餾裝置時,使用California通風(fēng)柜。但蒸餾過程中的煙氣不應(yīng)存放在實驗室中。
推薦測試標準ASHRAE 測試必須修改,因為通風(fēng)柜的開口比桌上型通風(fēng)柜大得多,而且還有多樣的可視窗配置。California通風(fēng)柜的安全級別通常不利于通風(fēng)柜規(guī)格,因為沒有擋板設(shè)計,具有獨特的窗框結(jié)構(gòu)。
廠商應(yīng)為這些產(chǎn)品具體測試提供建議。包括速度
分布,煙霧可視化,過濾器的完整性,和這個過濾器是系統(tǒng)的一部分。
附加注釋
聯(lián)系化學(xué)衛(wèi)生官員有關(guān)安全的等級,在California通風(fēng)柜工作前,設(shè)置特殊的開啟和停止的開關(guān)。.
8.1.3 通風(fēng)柜和附件
8.1.3.1 超大通風(fēng)柜
描述
實驗室通風(fēng)柜有時也會有大型非標尺寸以適應(yīng)特定的應(yīng)用程序。一般來說,實驗室通風(fēng)柜的基本尺寸為二十英尺,更大的可能沒有。這些大型的結(jié)構(gòu)應(yīng)稱為超大型通風(fēng)柜,而不是實驗室通風(fēng)柜。
應(yīng)用目的
超大型通風(fēng)柜經(jīng)常設(shè)計為用來容納特定設(shè)備的一部分。有時通風(fēng)柜的工作區(qū)域決定了通風(fēng)柜的大小。
推薦測試標準
拓展測試設(shè)備和實驗的知識,或操作通風(fēng)柜需要安全測試的方法。廠商應(yīng)為這些產(chǎn)品具體測試提供建議。包括速度分布,煙霧可視化,過濾器的完整性,和這個過濾器是系統(tǒng)的一部分。測試一個超大型通風(fēng)柜需按照ASHRAE 110-1995(最新版本) 測試程序。在測試前,需考慮更多擴散器的位置和可視窗安裝的位置。
附加注釋
聯(lián)系化學(xué)衛(wèi)生官員有關(guān)安全的等級,在超大型通風(fēng)柜工作前,設(shè)置特殊的開啟和停止的開關(guān)。
.
8.1.3.2 桌上型通風(fēng)柜
例如—便攜式通風(fēng)柜(桌上型通風(fēng)柜將氣體排放到桌面上進入排風(fēng)系統(tǒng))。
描述
便攜式通風(fēng)柜的通風(fēng)系統(tǒng)通常很?。ㄍǔ9ぷ鲄^(qū)域小于15立方英尺)有多種材料制成(環(huán)氧樹脂,聚碳酸酯,丙烯酸或鋼板)
應(yīng)用目的
主要用于教育實驗室以控制有害污染或進行小型實驗。
推薦測試標準
桌上型通風(fēng)柜通過ASHRAE 110-1995(或最新版本)測試,如果它足夠大可以包容設(shè)備,可視窗是以看見的。如果沒有,修改測試方法或使煙霧可視化,廠商應(yīng)為這些產(chǎn)品具體測試提供建議。包括速度分布,煙霧可視化,過濾器的完整性,和這個過濾器是系統(tǒng)的一部分。
8.1.3.3 常規(guī)通風(fēng)柜
例如 – 前面扁平通風(fēng)柜, 薄面通風(fēng)柜
描述
通常與桌上型通風(fēng)柜一樣,具有一個方形的入口輪廓,通常缺乏旁路系統(tǒng)和機翼。
應(yīng)用目的
主要用于教育實驗室以控制有害污染或進行小型實驗。
推薦測試標準
通過ASHRAE 110-1995測試(或最新版本)如果通風(fēng)柜大到足以包含設(shè)備和可視窗是顯而易見的。如果沒有,修改測試方法或使煙霧可視化,廠商應(yīng)為這些產(chǎn)品具體測試提供建議。包括速度分布,煙霧可視化,過濾器的完整性,和這個過濾器是系統(tǒng)的一部分。
附加注釋
該產(chǎn)品應(yīng)謹慎使用,聯(lián)系你的化學(xué)衛(wèi)生官員合理的使用,設(shè)置常規(guī)型通風(fēng)柜。
8.1.3.4 平衡設(shè)備
平衡設(shè)備是專門設(shè)計來平衡實驗室通風(fēng)設(shè)備。這些設(shè)備需要有良好的可視性,通常是由透明材料,如丙烯酸,聚碳酸酯或玻璃制成。包括緩沖板、錐形槽或翼型減少紊流。通常從側(cè)面操作平衡設(shè)備,但其他操作取決于操作的需要。
應(yīng)用目的
平衡的排氣通常是低的,但靠近使用者的呼吸部位,使用平衡裝置,可能造成不可接受的問題。最好是在規(guī)定范圍內(nèi)使用。平衡設(shè)備的設(shè)計是用來保護實驗人員和實驗室環(huán)境,引導(dǎo)氣流遠離呼吸區(qū)并將實驗室的污染氣體排放出去。
推薦測試標準
廠商應(yīng)為這些產(chǎn)品具體測試提供建議。包括速度分布,煙霧可視化,過濾器的完整性,和這個過濾器是系統(tǒng)的一部分。
8.1.3.5 顯微鏡設(shè)備
顯微鏡設(shè)備是個通風(fēng)設(shè)備,專為實驗室設(shè)計,并提供足夠的保護。
這些設(shè)備的材料通常需要良好的可視性,通常是由透明材料,如丙烯酸,聚碳酸酯或玻璃制成。顯微鏡設(shè)備應(yīng)包括擋板,錐形槽或翼型減少紊流。通常是從前面和側(cè)面進行操作,是為了給使用者提供充足的空間。個別設(shè)計大小和樣式不同。
應(yīng)用目的
顯微鏡設(shè)備的排放量通常是最低的,但是,接近
使用者的呼吸區(qū)可能導(dǎo)致不可接受的后果。最好
的設(shè)備是顯微鏡設(shè)備,它的設(shè)計是用來保護使用
者和實驗室環(huán)境,引導(dǎo)氣流遠離呼吸區(qū)并將實驗
室的污染氣體排放出去。.
推薦測試標準
廠商應(yīng)為這些產(chǎn)品具體測試提供建議。包括速度
分布,煙霧可視化,過濾器的完整性,和這個過
濾器是系統(tǒng)的一部分。
附加注釋
當有必要的規(guī)定才能使顯微鏡設(shè)備與電連接。避
免通風(fēng)柜內(nèi)產(chǎn)生火花,因為里面可能含有可燃廢
水。
8.1.3.6 Robotic 設(shè)備
機器設(shè)備是實驗室通風(fēng)設(shè)備,設(shè)計為自動化設(shè)備,并為實驗室人員提供足夠的保護。機器設(shè)備通常是由透明材料,如丙烯酸,聚碳酸酯,或玻璃制成。它可能會有個擋板,個別的設(shè)計應(yīng)用程序,大小和風(fēng)格不同。
應(yīng)用目的
此設(shè)備的通風(fēng)量是很低的。但是要遠離使用者的呼吸系統(tǒng),可能會導(dǎo)致不可接受的后果,最好給它安裝通風(fēng)設(shè)備。通過引導(dǎo)使用者遠離氣流和將實驗室中的廢氣排放出去,機器設(shè)備起到了保護實驗者和實驗室環(huán)境的作用。
推薦測試標準
廠商應(yīng)提供測試數(shù)據(jù)和該產(chǎn)品特定測試項,包括面風(fēng)速分布圖,煙霧可視化和過濾器完整性測試。
附加注釋
應(yīng)注意通風(fēng)柜箱體產(chǎn)生火花,因為箱體內(nèi)可能會含有可燃廢水。
8.1.3.7 組織病理學(xué)設(shè)備
例如--尸檢,尸檢設(shè)備,組織修剪設(shè)備,組織染色,固定,嵌入設(shè)備。
描述
組織病理學(xué)設(shè)備是個操作組織病理學(xué)的通風(fēng)柜,包括尸檢,組織修剪,染色,固定,滑動和樣品的準備。該設(shè)備應(yīng)為使用者和實驗室人員提供足夠的安全。通常是由透明材料,如丙烯酸,聚碳酸酯,或玻璃制成。它可能會有個擋板,個別的設(shè)計應(yīng)用程序,大小和風(fēng)格不同。
應(yīng)用目的
組織病理學(xué)設(shè)備用來保護使用者和實驗室環(huán)境免受潛在有害物和有害氣溶膠的危害。目前存在于組織病理的手術(shù)中。并將實驗室中的污染物排放出去,遠離實驗室人員。
推薦測試標準
廠商應(yīng)提供測試數(shù)據(jù)和該產(chǎn)品特定測試項,包括面風(fēng)速分布圖,煙霧可視化和過濾器完整性測試
附加注釋
應(yīng)注意通風(fēng)柜箱體產(chǎn)生火花,因為箱體內(nèi)可能會含有可燃廢水。
8.2 局部排氣通風(fēng)
8.2.1 原子吸收罩
原子吸收罩是直接懸掛在通風(fēng)柜上方的通風(fēng)設(shè)備。
應(yīng)用目的
原子吸收罩是吸收型抽風(fēng)。當有個力如熱力士,將污染物吸入罩內(nèi)。
參考組織
Industrial Ventilation: A Manual
of Recommended Practice, 25th Edition, or most
current edition, American Conference of
Governmental Industrial Hygienists, 1330
Kemper Meadow Drive, Cincinnati, OH 45240 www.acgih. org
推薦測試標準
廠商應(yīng)為該產(chǎn)品的特定測試提供一個標準,包括面風(fēng)速分布圖,煙霧可視度。
附加注釋
該通風(fēng)柜必須放在一個可以吸收污染物的地方,使用該通風(fēng)柜時必須考慮到接近提供源附近。聯(lián)系化學(xué)衛(wèi)生官員找到使用該通風(fēng)柜的最佳位置。
8.2.2 槽型通風(fēng)柜
局部通風(fēng)柜裝置,該通風(fēng)柜位于工作區(qū)域正確的角度位置上。
應(yīng)用目的
它是一個用于除掉有害氣體和顆粒的通風(fēng)柜,當蒸汽與室內(nèi)溫度相符合時,應(yīng)優(yōu)先選擇槽型通風(fēng)柜。
推薦測試標準
聯(lián)系化學(xué)衛(wèi)生組織官員,正確使用槽型通風(fēng)柜的方法。廠商應(yīng)為該產(chǎn)品的特定測試提供一個標準,包括面風(fēng)速分布圖,煙霧可視度。
附加注釋
必須放在一個可以接受污染物的地方,使用該通風(fēng)柜時必須考慮到接近提供源附近。聯(lián)系化學(xué)衛(wèi)生官員找到使用該通風(fēng)柜的最佳位置。
8.2.3 通氣設(shè)備
例如--溜管,收集器,排氣罩
描述
一個小型,局部的通風(fēng)柜通常由靈活的通風(fēng)管連接到風(fēng)機上。
應(yīng)用目的
它用于實驗室通風(fēng)設(shè)備,將熱的有害的氣體排放出去。
推薦測試標準
聯(lián)系化學(xué)衛(wèi)生組織官員該通風(fēng)柜的正確使用方法。廠商應(yīng)為該產(chǎn)品的特定測試提供一個標準,包括面風(fēng)速分布圖,煙霧可視度。
附加注釋
通氣型設(shè)備的直徑遠離一個通風(fēng)柜可以捕捉到的范圍。將要排除加熱和蒸汽時,并得到相關(guān)人員的批準才能使用該通風(fēng)柜。
8.3 超凈工作臺
例如:潔凈型通風(fēng)柜,10級通風(fēng)柜,潔凈空氣型通風(fēng)柜,金屬型通風(fēng)柜,推拉型通風(fēng)柜。
描述
超凈工作臺用于干凈空氣(10級)的必要操作,它能排除煙霧和顆粒,從而保護使用者。該通風(fēng)柜里有積分過濾系統(tǒng),有100%的外放管道,可以循環(huán)使用,達到截留顆粒的目的。它包括垂直可視窗和擋板。
應(yīng)用目的
它通常保護使用者免受有害煙霧的危害,在創(chuàng)造一個清潔的環(huán)境條件下,起到了關(guān)鍵的作用。
參考組織
ISO 14644-1, ISO 14644-7 and ASHRAE 110-1995.
推薦測試標準
通常處于一個正負壓環(huán)境,所以平衡測試至關(guān)重要,需通過ASHRAE 110-1995和ISO 14644-21或最新版本。
附加注釋
因為經(jīng)常處于十分惡劣的工藝環(huán)境下,超凈工作臺是耐腐蝕型材料制造的,如聚丙烯。此外,潔凈室兼容材料往往決定非脫落材料的建設(shè)。最后,關(guān)鍵的過程,需要在無金屬環(huán)境中,收集數(shù)據(jù)。
8.4 生物安全柜
8.4.1 Class I
描述
它是提供人員安全和實驗室保護的安全柜。通過有限的固定接入口,使氣流遠離操作者。排氣需通過HEPA過濾器過濾,回到實驗室在循環(huán)使用。通過遠程通風(fēng)系統(tǒng),它可能或不會被排出。該生物柜不提供產(chǎn)品安全保護。
應(yīng)用目的
人員和環(huán)境的保護
參考組織
NSF International provides some
information in NSF Standard 49. (See:
NSF49-2002 Class II (Laminar Flow) Biohazard Cabinetry, NSF International)
附加注釋
這些配置的構(gòu)造和性能是否符合國家認可的規(guī)格
和標準
8.4.2 Class II
描述
提供產(chǎn)品,人員和環(huán)境保護的安全柜。它的特點是有限的固定氣流入口通道,為操作人員提供了保護。垂直向下的HEPA過濾器為產(chǎn)品提供保護,排氣系統(tǒng)提供環(huán)境保護。它們由NSF分為不同的類別,可以通過過濾器過濾空氣排除實驗室。通風(fēng)管道系統(tǒng)內(nèi)有負壓。
Class II A1 型
(Formerly designated Type A)最低75FPM(36米/秒)流速。過濾后的氣體與新生空氣混合??赡軙挂恍┖退械倪^濾后的空氣再生重回實驗室??赡苡姓龎毫艿老到y(tǒng)。
Class II A2 型
(Formerly designated Type B3)最低流速為100FPM(0.5米/秒)。通過 HEPA 過濾器過濾的空氣與再生空氣混為一起。
Class II B1 型
最低流速為100FPM(0.5米/秒)。通過HEPA過濾器過濾的空氣與再生空氣混為一起,大部分廢氣通過管道排出。
Class II Type B2 型 ( 全排)
最低流速為100FPM(0.5米/秒)。通過HEPA過濾器過濾的空氣與再生空氣混為一起,全部廢氣通過管道排出。
應(yīng)用目的
參考疾病控制中心和國際健康機構(gòu)以獲得更多的信息。
Center for Disease Control (CDC) and the National Institute of Health (NIH) for application information. (Center for Disease Control and Prevention, 1600 Clifton Rd. Atlanta, GA 30333 www.cdc.gov, National Institutes of Health, Bethesda, MD, 20892
www.nih.gov)
參考組織
NSF International Standard No. 49.
推薦測試標準
二級生物安全柜的結(jié)構(gòu)和性能描述在NSF國際標準 49 章中已定義。
8.4.3 Class III
例如: 手套箱
描述
提供絕對的人員保護,環(huán)境保護和可能的產(chǎn)品保護。它的特點是全封閉的,負壓,HEPA過濾器,通風(fēng)區(qū)是通過橡膠手套清洗交換室進行訪問。排氣是通過雙層過濾或焚燒處理。
參考組織
The American Glove Box Society. (The
American Glove Box society is a relevant
organization an is listed in section 11.0 of this document.
附加注釋
這些配置的構(gòu)造和性能沒有國家認可的規(guī)格和標準。額外的信息可以在NSF49標準中發(fā)現(xiàn)。
8.5 無管道通風(fēng)柜
( 見: SEFA 9-2010 Recommended Practices for Ductless Enclosures)無管道通風(fēng)柜的循環(huán)空氣是從柜體進入到實驗室中。
例:無管道通風(fēng)柜
描述
無管道通風(fēng)柜的設(shè)計是為了保護實驗室的操作者和工業(yè)污染物,但是沒有通風(fēng)管道系統(tǒng)連接(雖然可選擇連接到管道系統(tǒng))相反,空氣在循環(huán)回到實驗室內(nèi)。使用無管道通風(fēng)柜的過濾系統(tǒng)容量和性能范圍是有限的,過濾系統(tǒng)的目的是減少固體含量、氣體或蒸汽的組成。下面的排氣是TLV可接受的范圍。一個無管道通風(fēng)系統(tǒng)的好處包括:安裝成本低,不允許有害氣體排放到實驗室外。
參考組織
(USA) SEFA 9-2010;
ANSI/AIHA Z9.5-2000 or most current
version, Proposed Performance Standard
section on Ductless Fume Hoods.
(Canada) CAN CSA Z316.5 Performance
Standard. (France) AFNOR NFX 15-211
Performance Standard.
(England) BSI Specification for
recirculatory filtration fume cupboards.
(Germany) DIN 12927 Laboratory
Furniture – Ductless filtering fume
enclosures.
(Australia) AS2243.9 Approved Code of
Practice on Safety in Laboratories -
Recirculating Fume Cabinets (Ductless Fume Cabinets)