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化學實驗室建設如何設計以后使用才保證安全
發布時間:2019-06-04 21:03瀏覽次數:

高等學校化學實驗室不僅要具備實用性,還要具備防水、防火、防爆、防腐蝕的功能,此外還需具備良好的通風條件、消毒條件以及各種凈化設施。化學實驗室的整體工作環境不同于普通的實驗室和辦公環境,它有著更高技術層面的要求,不同研究領域實驗室的需求差別也較大。根據國外高校實驗室建設和管理的成功經驗,結合國內高校的實際情況,高校化學實驗室在規劃、新建、改建或擴建時,一般應重點考慮以下幾個方面。
1 結構與設計
化學實驗室應為一、二級耐火建筑,禁止將木質結構或磚木結構的建筑作為化學實驗室。化學實驗室的開間一般在3.2~3.6米,進深一般為8米左右。對于有潛在爆炸危險的實驗室(比如危險試劑、氫氣氣瓶等),應選用鋼筋混凝土框架結構,并按照防爆設計要求來建設。化學實驗室建設設計前要充分了解實驗室的功能、專業方向、研究領域、規模,考慮實驗用房的平面尺寸、所處的樓層、層高、通風產品及通風管道在房間的布局位置、尺寸、墻體窗戶位置等因素,綜合考慮排風管道、給排水管道、電線管路、燃氣管路、空調管路、弱電管線等的走向和尺寸等。
實驗室樓面荷載符合要求和規范。放置大型儀器的實驗室的凈層高為3.0~4.5米,且一般設在底層。普通實驗室的凈層高在3.8米左右。大實驗室的門應采用雙開門,門寬度大于1.2米,門應向疏散方向開啟,以應對突發事件時人員的逃生。實驗室需采用專業防盜門,不能使用木門,門上應有玻璃觀察窗,便于進行安全觀察。實驗室的窗戶窗臺以不低于1米為宜,窗戶應大開窗,以便于通風、采光和觀察。化學實驗室、藥品室、儀器室、辦公室、藥品儲藏室、氣瓶室等必須分開,教師辦公室、實驗員辦公室、學生自習室和休息室不得設在化學實驗室內。
2 通風與采光
化學實驗室在實驗過程中,經常會產生各種有毒有害的氣體,這些有害氣體如不及時排出實驗室,會造成室內空氣的污染,影響實驗室工作人員的健康和安全,影響儀器設備的精度和使用壽命,因此良好的通風系統是實驗室不可或缺的重要組成部分。通風按動力劃分,可分為自然通風和機械排風,化學實驗室除采用良好的自然通風和采光外,常采用機械排風;按作用范圍劃分,通風又可分為全面通風和局部通風,下面將詳細介紹這幾種通風方式。
全面通風:為了使實驗室內產生的有害氣體盡可能不擴散到相鄰房間或其他區域,可以在有毒氣體集中產生的區域或實驗室全面排風,進行全面的空氣交換。當有毒有害氣體排出整個實驗室或區域時,同時有一定量的新鮮空氣補充進來,將有害氣體的濃度控制在最低范圍,直至為零。常用的全面排風設施有屋頂排風、排風扇等。通常情況下,實驗室通風換氣的次數每小時不少于6次;發生事故后通風換氣的次數每小時不少于12次。
局部通風:將有害氣體產生后立即就近排出,這種方式能以較小的風量排走大量有害氣體,效果好,速度快,耗能低,是目前實驗室普遍采用的排風方式。實驗室常用的局部排風設施有各種排風罩、通風柜、藥品柜、氣瓶柜等,目前用得最多的是各種通風柜。
對潔凈度、溫濕度、壓力梯度有特定要求的各類功能實驗室,應采用獨立的新風、回風、排風系統。通風柜的排風系統應獨立設置,不宜共用風道,更不能借用消防風道。通風柜的安裝位置應便于通風管道的連接。為了防止污染環境或損害風機,無論是局部通風還是全面通風,有害物質都應經過凈化、除塵或回收處理后方能向大氣排放。
通風柜是實驗室中最常用的局部排風設備,是實驗室內環境的主要安全設施。其功能強、種類多,使用范圍廣,排風效果好。目前常用的通風柜有臺式和落地式等款型,實驗室根據需要配備。通風柜只有在正確使用的前提下才能提供有效保護,因此正確操作很重要。通風柜有較強的可變性通風量,它設有輕氣、中氣、重氣通風口及導流板。輕氣通風口設在通風柜的頂部,中氣通風口設在導流板的中部,重氣通風口設在導流板的下部與工作臺面之間,利用移動玻璃門的進氣氣流的推動作用,將有害氣體強行排入導流板內,在導流板內進行提速排放。通風柜的補氣進氣口設在前擋板上,當移動門完全封閉時可起到補氣的功能。導流槽設置在背板和導流板的夾層之間,將通風櫥內的有毒氣體排入導流槽后,進行風速提速作用。通風柜頂部、底部和導流板后方的狹縫用于排出污染氣體。這些狹縫通道需要一直保持一定的障礙,便于污染氣體的排放。工作時盡量關上通風柜,移動玻璃視窗,防止柜內受污染的空氣流出通風櫥而污染實驗室空氣。通風柜的面風速一般在0.5~1.0米/秒,風速太低效果不好,風速太高會造成氣流紊亂,影響正常通風效果。不要讓通風柜內的化學反應處于長時間無人照看的狀態,所有危害材料必須用標簽清楚地、精確地標識。不要在通風柜內同時放置能產生電火花的儀器和可燃化學品,插座等必須安裝在玻璃移動門外側。
通風柜不是儲藏柜,有物品堆放會減少空氣流通和降低通風柜的抽氣效率。通風柜內工作區域應保持清潔,不可將危險化學品長時間存放在通風柜內。有揮發性的試劑應該儲存在有專門通風設備的儲藏柜中,危險化學品只能儲存在批準的安全柜內。在工作過程中,切不可將頭伸進通風柜內。對于有爆炸或爆炸可能性的實驗,需要在柜門內設置適當的遮擋物。實驗過程中,實驗人員必須始終穿戴合適的個體防護裝備。
3 門禁和監控系統
實驗室必須配備完善的門禁、監控系統。化學實驗樓不是一般的教學單位,不能直接向所有人開放,使用智能門禁系統可以有效減少外來人員誤入化學樓可能存在的各種潛在危險。使用智能門禁系統對進入化學實驗樓的人員進行管理,僅對有一定化學安全基礎知識背景的學生、教師等開放,對于接受過安全培訓的人員限制性開放。
監控系統包括視頻監控、火災監控、氣體泄漏監控等設備。對于特殊儀器設備可能使用的危險氣體,可安裝例如氫氣、一氧化碳等可燃氣體的探頭,并具備報警功能。各種監控設備的信息統一匯總到實驗樓的保衛室,以便于安保人員及時掌握化學實驗樓的各種信息。
 
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