【通風柜】俗稱通風櫥,是實驗室,特別是化學實驗室里經常用到的一種實驗裝備。在日常實驗時,經常需要進行如傾倒、混合、配置藥品等操作,而這些操作常產生一些有毒、有害的氣體、煙霧等,給實驗室人員的健康造成一定的危害。通風柜能高效地將煙霧、氣體排放出去,為實驗人員提供一個更安全的操作空間,如果遇到火災或爆炸等意外事故,通風柜可以最大程度地降低事故的破壞程度。
通風柜從誕生的時候起,就在使用工況、安全風速、盡可能降低室內換氣次數、防止污染、節約能源、安全使用等諸多方面經受考驗,在選擇和使用通風柜時必須了解。
一、合規的通風柜一定是門高受限制、面風速恒定的
為達到保護操作人員安全和節能的目的,即使是在無人操作或調節門關閉時,通風柜都需要24小時運行。日間和有人的工況通風柜處于自動工作狀態,即通風柜的排風量隨著柜門的開大而增加,始終保持柜門開口的平均面風速。夜間或無人的工況通風柜的排風量始終保持最小排風量。除非停止實驗,通風柜才能停止工作。因此,合格的通風柜一定是門高受限制、面風速恒定(風速可以變化)的通風柜。
(有人會問:那為什么現在我們使用的通風柜排風量都不能變?我只能告訴你,這樣的通風柜嚴格來說不是合規的通風柜。從通風柜產品商業化的20世紀30-40年代開始一直到現在歐美的通風柜標準都將面風速恒定作為重要指標)
二、不同的實驗裝置、實驗內容選擇不同類型的通風柜
通風柜有很多種,類型,材質、形狀以及對控制風速的要求,是根據實驗的不同來選擇的。
通用型:適用于一般化學實驗室。當使用有機物或其他特殊試劑實驗時,要充分考慮其控制風速。通風柜內有的要安置電爐,有的實驗產生大量酸堿等有毒有害氣體具有極強的腐蝕性,通風柜的臺面,襯板、側板及選用的水閥、氣閥等都應具有防腐耐溫功能。
專用通風柜:有放射性物質或過氯酸等實驗時,要選用專用的通風柜,其進風風速必須設定大于0.5m/s。
連體型或落地型:使用長大型儀器設備進行實驗時:要考慮通風柜內部的有效尺寸,為排風留出必要的空間。落地型通風柜適用于大型落地實驗裝置。
無管道型:內置高效活性碳過濾器,可直接排放到室內。但一般不得使用于化學實驗室。
補風型:從室外補充空氣,減輕實驗室空調的負荷。
三、通風柜使用的關鍵內核在于通風系統
通風柜本身起到安全屏障的作用,但沒有通風系統,不產生風速,排風沒有動力來源。
通風系統除了帶來排風動力外,在控制風速、保證換氣次數、更新室內空氣防止氣流交叉污染也是必須的。
控制風速一般規定,一般無毒的污染物為 0.25—0.38m/s ,有毒或有危險的有害物為0.4—0.5 m/s ,劇毒或有少量放射性為0.5—0.6m/s ,氣狀物為0.5m/s ,粒狀物為1m/s 。為了確保這樣的風速,排風機應有必要的靜壓,即空氣通過通風管道時的摩擦阻力。確定風速時還必須注意噪音問題,通過空氣在管道內流動時以7—12m為限,超過12m將產生噪音。
通常情況下,實驗室應保證6-12 次/小時的換氣次數(ACH)。如果將通風系統如通風柜排風作為實驗室氣流控制的一級控制,則通常要求保證換氣次數為4-12 次/小時。但是當實驗室有較大的排風要求(較多通風柜)或實驗室內熱負荷較高(如有較多儀器設備)時,可能會要求更多的換氣次數。
保障實驗室氣流不斷更新,防止在工作時實驗室內的毒害氣體濃度增加。所有化學實驗室內的空氣都應被排放出室外而不得循環使用。因此,要保證實驗室內衡為負壓,實驗室不會對周邊區域形成交叉污染。
前面提到,合規的通風柜是門高受限、面風速恒定的。門高受限可以只通過物理手段就能實現,但只有配備“變風量”通風系統的通風柜才能保證面風速恒定,這個恒定的參數是一個可預先設定的系統值。
四、如何使用通風柜才能對健康安全有益
實驗室內在不使用通風柜時也要時常開窗通風。沒有補風裝置的通風柜,在使用時每2小時進行10分鐘的補風(即開窗通風),使用時間超過5小時的,要敞開窗戶,避免室內出現負壓。
禁止在未開啟通風柜時在其通風柜內做實驗。
禁止在做實驗時將頭伸進通風柜內操作或查看。
禁止通風柜內做國家禁止排放的有機物質與高氯化合物質混合的實驗。
禁止在沒有安全防護的情況下將所實驗的物質放置在通風柜內實驗,一旦出現化學物質噴濺出來,應立即將電源切斷。有噴濺可能的情況下使用安全防護盾。
通風柜的操作區域要保持暢通,通風柜周圍避免堆放物品,操作人員在不使用通風柜時,通風柜臺面避免存放過多試驗器材或化學物質,禁止作為藥品柜長期堆放。
通風柜出現故障應及時進行維修。
五、通風柜的未來
實驗室通風柜和通風系統技術的不斷發展,一定會解決傳統通風柜和變風量通風系統(VAV)目前存在的許多問題。實驗室空氣健康,空氣稀釋,同步供應系統概念可能被應用。更好的通風柜設計將更加減少污染物溢出,減少每小時換氣次數從而節能,通風柜或不再受到房間通風系統的影響。隨著智能化物聯網的發展,創新的污染物控制技術使通風柜將變得更加智能,更加安全。
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