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化学实验室建设如何设计以后使用才保证安全
发布时间:2019-06-04 21:03浏览次数:

高等学校化学实验室不仅要具备实用性,还要具备防水、防火、防爆、防腐蚀的功能,此外还需具备良好的通风条件、消毒条件以及各种净化设施。化学实验室的整体工作环境不同于普通的实验室和办公环境,它有着更高技术层面的要求,不同研究领域实验室的需求差别也较大。根据国外高校实验室建设和管理的成功经验,结合国内高校的实际情况,高校化学实验室在规划、新建、改建或扩建时,一般应重点考虑以下几个方面。
1 结构与设计
化学实验室应为一、二级耐火建筑,禁止将木质结构或砖木结构的建筑作为化学实验室。化学实验室的开间一般在3.2~3.6米,进深一般为8米左右。对于有潜在爆炸危险的实验室(比如危险试剂、氢气气瓶等),应选用钢筋混凝土框架结构,并按照防爆设计要求来建设。化学实验室建设设计前要充分了解实验室的功能、专业方向、研究领域、规模,考虑实验用房的平面尺寸、所处的楼层、层高、通风产品及通风管道在房间的布局位置、尺寸、墙体窗户位置等因素,综合考虑排风管道、给排水管道、电线管路、燃气管路、空调管路、弱电管线等的走向和尺寸等。
实验室楼面荷载符合要求和规范。放置大型仪器的实验室的净层高为3.0~4.5米,且一般设在底层。普通实验室的净层高在3.8米左右。大实验室的门应采用双开门,门宽度大于1.2米,门应向疏散方向开启,以应对突发事件时人员的逃生。实验室需采用专业防盗门,不能使用木门,门上应有玻璃观察窗,便于进行安全观察。实验室的窗户窗台以不低于1米为宜,窗户应大开窗,以便于通风、采光和观察。化学实验室、药品室、仪器室、办公室、药品储藏室、气瓶室等必须分开,教师办公室、实验员办公室、学生自习室和休息室不得设在化学实验室内。
2 通风与采光
化学实验室在实验过程中,经常会产生各种有毒有害的气体,这些有害气体如不及时排出实验室,会造成室内空气的污染,影响实验室工作人员的健康和安全,影响仪器设备的精度和使用寿命,因此良好的通风系统是实验室不可或缺的重要组成部分。通风按动力划分,可分为自然通风和机械排风,化学实验室除采用良好的自然通风和采光外,常采用机械排风;按作用范围划分,通风又可分为全面通风和局部通风,下面将详细介绍这几种通风方式。
全面通风:为了使实验室内产生的有害气体尽可能不扩散到相邻房间或其他区域,可以在有毒气体集中产生的区域或实验室全面排风,进行全面的空气交换。当有毒有害气体排出整个实验室或区域时,同时有一定量的新鲜空气补充进来,将有害气体的浓度控制在最低范围,直至为零。常用的全面排风设施有屋顶排风、排风扇等。通常情况下,实验室通风换气的次数每小时不少于6次;发生事故后通风换气的次数每小时不少于12次。
局部通风:将有害气体产生后立即就近排出,这种方式能以较小的风量排走大量有害气体,效果好,速度快,耗能低,是目前实验室普遍采用的排风方式。实验室常用的局部排风设施有各种排风罩、通风柜、药品柜、气瓶柜等,目前用得最多的是各种通风柜。
对洁净度、温湿度、压力梯度有特定要求的各类功能实验室,应采用独立的新风、回风、排风系统。通风柜的排风系统应独立设置,不宜共用风道,更不能借用消防风道。通风柜的安装位置应便于通风管道的连接。为了防止污染环境或损害风机,无论是局部通风还是全面通风,有害物质都应经过净化、除尘或回收处理后方能向大气排放。
通风柜是实验室中最常用的局部排风设备,是实验室内环境的主要安全设施。其功能强、种类多,使用范围广,排风效果好。目前常用的通风柜有台式和落地式等款型,实验室根据需要配备。通风柜只有在正确使用的前提下才能提供有效保护,因此正确操作很重要。通风柜有较强的可变性通风量,它设有轻气、中气、重气通风口及导流板。轻气通风口设在通风柜的顶部,中气通风口设在导流板的中部,重气通风口设在导流板的下部与工作台面之间,利用移动玻璃门的进气气流的推动作用,将有害气体强行排入导流板内,在导流板内进行提速排放。通风柜的补气进气口设在前挡板上,当移动门完全封闭时可起到补气的功能。导流槽设置在背板和导流板的夹层之间,将通风橱内的有毒气体排入导流槽后,进行风速提速作用。通风柜顶部、底部和导流板后方的狭缝用于排出污染气体。这些狭缝通道需要一直保持一定的障碍,便于污染气体的排放。工作时尽量关上通风柜,移动玻璃视窗,防止柜内受污染的空气流出通风橱而污染实验室空气。通风柜的面风速一般在0.5~1.0米/秒,风速太低效果不好,风速太高会造成气流紊乱,影响正常通风效果。不要让通风柜内的化学反应处于长时间无人照看的状态,所有危害材料必须用标签清楚地、精确地标识。不要在通风柜内同时放置能产生电火花的仪器和可燃化学品,插座等必须安装在玻璃移动门外侧。
通风柜不是储藏柜,有物品堆放会减少空气流通和降低通风柜的抽气效率。通风柜内工作区域应保持清洁,不可将危险化学品长时间存放在通风柜内。有挥发性的试剂应该储存在有专门通风设备的储藏柜中,危险化学品只能储存在批准的安全柜内。在工作过程中,切不可将头伸进通风柜内。对于有爆炸或爆炸可能性的实验,需要在柜门内设置适当的遮挡物。实验过程中,实验人员必须始终穿戴合适的个体防护装备。
3 门禁和监控系统
实验室必须配备完善的门禁、监控系统。化学实验楼不是一般的教学单位,不能直接向所有人开放,使用智能门禁系统可以有效减少外来人员误入化学楼可能存在的各种潜在危险。使用智能门禁系统对进入化学实验楼的人员进行管理,仅对有一定化学安全基础知识背景的学生、教师等开放,对于接受过安全培训的人员限制性开放。
监控系统包括视频监控、火灾监控、气体泄漏监控等设备。对于特殊仪器设备可能使用的危险气体,可安装例如氢气、一氧化碳等可燃气体的探头,并具备报警功能。各种监控设备的信息统一汇总到实验楼的保卫室,以便于安保人员及时掌握化学实验楼的各种信息。
 
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