החשיבות של בקרת איכות האוויר ואוויר בהנדסת מעבדות

הקדמה: מדוע איכות האוויר אינה ניתנת להשגה בהנדסת מעבדות

מעבדות הנדסה הן חללי עבודה דינמיים שבו כימיקלים, חלקיקים יפים, חום, ומוצרים מסוכנים נוצרים באופן שגרתי.ללא אסטרטגיה של אוורור חזקה, אלה contaminants יכול לצבור במהירות, לסכן את שני האנשים ואת היושרה של ניסויים.אוורור נכון הוא לא רק תיבת בדיקה ציות - זה יסוד לבטיחות מעבדה, אמינות תפעולית, תוקף מחקר.זה חוקר את התפקיד קריטי של שיטות בקרה ובקרה איכות טובה, וליישם את הסטנדרטים הטובים ביותר של מעבדה, הנדסת חשמל, ליישם כל סוג הבקרה.

מדוע אינטואיציה חשובה בהנדסת מעבדות

תנודות ישירות מסירת סיכונים באוויר כגון תרכובות אורגניות תנודתיות (VOCs), vapors, חומצה מטושטשת, אבק.זה גם מלוטש חמצן או אטמוספירה עשירה חמצן ובקרת טמפרטורה ולחות.במעבדות טיפול ננו-חומרים או סוכנים ביולוגיים, מניעת האוורור היא קו ההגנה הראשון נגד החשיפה.

יתרונות בריאות ובטיחות

(FLT:0) ,Reduces inhalation סיכון: FIRLT:1 , diute חומרים רעילים מתחת לגבולות חשיפה מותרים (PELs) שנקבעו על ידי OSHA.
(ב) ,0) ,Prevents amable vapor הצטברות:FLT:1 ריכוז נמוך יותר מפחית את הסיכון להתפוצצות.
(ב) ,0) ,Controls מתח תרמי: FLT:1hil מספק קירור עבור ציוד ייצור חום וכוח אדם.
(ב) ⁇ :0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

על פי תקן המעבדה של ULTA:0.OSHA (29 CFR 1910.1450)Felo 1:, המעסיקים חייבים ליישם בקרה כדי למזער חשיפה לכימיקלים מסוכנים, עם ventilation כשליטה הנדסית ראשונית.

שקיפות וכלכלה לטווח ארוך

איכות האוויר משפיעה ישירות על יעילות ניסיונית. חלקיקים, לחות, גזים תגובתיים יכולים לסווג דגימות, להפריע למכשירים רגישים (למשל, מיקרוסקופי אלקטרונים, ספקטרומטרים המוניים), ולשנות תגובות כימיות.

טמפרטורה עקבית ולחות למדידות דיוק.
הסרתם של מפגעים חשמליים שיכולים להחליק נתונים.
הגנה על אלקטרוניקה רגישה מפני זעזועים קורוזיים.

לדוגמה, מעבדה לייצור מיקרואלקטרוניקה דורשת שליטה: 0Class 100 או סביבת חדר נקיה טובה יותר , 1 שבו ספירת חלקיקים לרגל מעוקב נשלטת לחלוטין - הישג בלתי אפשרי ללא אוורור מתקדם וסינון.

סוגים של זיהום אווירי בהנדסת מעבדות

הבנת מה שאתה מסיר היא קריטית לבחירת הגישה הנכונה להמצאת.מזהמים משותפים כוללים:

(ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ (התחילה:0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
<חזק>Dust and Particulates: Metal Givings, אבקת קרמיקה, צינורות פחמן, ו חלקיקים יפים (<10 μm) יכולים לחדור עמוק לתוך הריאות.
(ב) ⁇ :0 (ב) סוכנים ביולוגיים: 1FLT:1 Bacteria, פטריות, ו- endotoxins בביוטכנולוגיה ובמעבדות סביבתיות.
(במעבדות הנדסה גרעינית:0) ארוסולמות רדיאטוראקטיביות: 1) במעבדה להנדסה גרעינית, האוורור חייב גם לספק את ההחזקה תחת לחץ שלילי.

כל מחלקה contaminant דורש מהירויות ללכוד ספציפיים, מיקומים ממצה, וטכנולוגיות סינון.לדוגמה, פליטה מקומית עתירה נדרשת עבור מיצוי תהום, בעוד איטי, אחיד עובד עבור כללי פתרון שליטה vapor.

סוגי מערכת הווידוי והיישומים שלהם

שום מערכת אחת לא מתאימה לכל המעבדות.הבחירה תלויה ברמת הסיכון, בתצורת מעבדה ובצרכים תפעוליים.

המונחים: dilution Ventilation

מערכת זו משתמשת בתקרה או בברי זיתים ממצה כדי להסיר אוויר מכל שטח המעבדה.אוויר איפור טרי מסופק באמצעות מלוטשים, שמירה על לחץ שלילי נטו יחסית למסדרונות. ventilation דילולציה יעילה עבור רעילות נמוכה, קטנטנים נמוכים, אבל זה לא יכול ללכוד מקורות מרוכזים ביעילות.

המונחים: fullV

LEV לוכדת את המזהמים או ליד המקור שלהם. Common LEV מכשירים במעבדות הנדסיות כוללים:

(ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ 1 (ה) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ :0 [החלל] נשק ותותחים: ⁇ 1] זרועות ממצה גמישות ממוקמות ישירות על ציוד (למשל, תחנות ייצור, הריסות).
(FLT:0) הקבינטים של BSCsSafety (BSCs): 1 למעבדות טיפול בסוכנים זיהומיים. BSCs להשתמש ב- HEPA filtration וזרימת אוויר מכוונת כדי להגן על המפעיל והסביבה.
(FLT:0) מערכות חדר הלבשה: 1FLT:1 אוויר חלקיקים גבוה (HEPA) או פילטרים אולטרה-נמוכים (ULPA) בשילוב עם זרימת לליטר כדי לשמור על ספירות חלקיקים קפדניות.

האגודה האמריקאית של ההארה, הסירוב והמהנדסים של אייר-קורנסט (FLT:0ASHRAE Standard 62.1FLT:1) מספקת שיעורי האוורור מינימליים עבור איכות אווירית פנימית מקובלת, בעוד ANSI /ASHRAE 110 שולט בבדיקת ביצועים של פשפש.

מכני לעומת אינטואיציה טבעית

רוב המעבדות ההנדסה דורשות ventilationFLT:0 (איור:0) ventilation ventilation ventilation ventilation ventilation ventilation ventilation , 1:1 בגלל הצורך של בקרת סיכונים.עם זאת, זה עשוי להוסיף מערכות מכניות באזורי prep נמוכים או במהלך הפסקות חשמל (עם הוראות בטיחות).

שיקולים מרכזיים למעבדה

תכנון מערכת אוורור יעילה כרוך איזון בטיחות, יעילות אנרגיה, וגמישות תפעולית.

Airflow Rate and Room Pressurization

טיפול בכימיקלים מסוכנים צריך לשמור על לחץ שלילי:0 (Ngative Stressph) 1:1 ביחס למרחבים הסמוכים למניעת הגירה מקוטבת.

מעבדה כללית: 6-12 שינויים אוויריים בשעה (ACH).
מעבדות כימיה עם פסגות מטומטמות: 10-15 ACH.
חדרים נקיים: 60–400+ ACH בהתאם לשיעור.
שיעור הממצה חייב תמיד לעלות על קצב האספקה כדי לשמור על לחץ שלילי.

מערכות אוויר שונות (VAV) מקטיןות את צריכת האנרגיה על ידי התאמת זרימת האוויר בהתבסס על הביקוש בזמן אמת (למשל, מיקום sash של hood).

« הפוך אוויר ואנרגיה התאוששות

יש להחליף אוויר ממצה עם אוויר איפור מותנה, המייצג עומס אנרגיה גדול.גלגלי שיקום אנרגיה, צינורות חום, הלולאות מרוצפות יכול לשחזר 60–80% של אנרגיה תרמית ממצה, באופן משמעותי להפחית עלויות התפעול.

עיצוב Exhaust Stack

על קידודים להזריק ממזהמים מעל לקו הגג הבניין ולהתרחק מצריכת האוויר כדי למנוע אימון מחדש.מעריצים בעלי צפיפות גבוהה עם אוויר דילול מומלץ לפליטות רעילות או ריחניות.

פיקוח ובקרה על איכות האוויר

ventilation פסיבי הוא לא מספיק; ניטור מתמשך מבטיח מערכות לפעול כפי שתוכנן.

(FLT:0) ,Fume hood Face צגים מהירים: ibph:1; כאשר זרימה טיפות מתחת לסף בטוח (בדרך כלל 100-120 רגל /min).
(ב) חיישנים בלחץ של רוטום: אובדן של חתלתול: 0 ; לעיתים קרובות קשור לבניית מערכות ניהול.
(FLT:0Chemicalחיישנים: FLT:1 בזמן זיהוי של VOCs, H2S, O2 מחסור, גזים בלתי ניתנים לשימוש.
(ב) ,0 חלקיקים מנוגדים: FLT:1 בשימוש במעבדות נקייה וננו-חלקיק כדי לאמת יעילות סינון.

בדיקות קלברינג ואזעקה צריכות להתבצע ברבעון כחלק מתוכנית תחזוקה מונעת.המדריך ל-FLT:0(NIOSH ל- HygienecioFLT:1) מציע פרוטוקולים מפורטים לניטור החשיפה.

שיטות טובות לשמירה על איכות האוויר

אפילו המערכת המעוצבת ביותר לא נכשלת ללא הפעלה ותחזוקה נאותה.

בדיקה ותחזוקה סדירה

טיהור אינspect עבור דליפות, קורוזיה, ו debris מצטברות רבעון.
פילטרים (HEPA, Carbon) ל-Ferative לוח הזמנים של היצרן או כאשר ירידה בלחץ עולה על סף.
מבחן נושאות וחגורות מדי שנה; שופע במידת הצורך.
בדוק את המתח וההתוויית החגורה.
ביצוע הסמכה של FINE לפחות כל שנה (per ANSI/ASHRAE 110).

אימון צוות ותרגול עבודה בטוח

לאמן את כל הדיירים על שימוש נכון של כיאות: לשמור על נמוך, להימנע חסימת חריצים אוויריים, לעולם לא להשתמש במכסה לאחסון.
צמצום כימי והחלפתו (למשל, השתמש פחות בפתיקים תנודתיים).
קבעו פרוטוקולים כתובים לפסולת ותגובה לשפוך הכוללת פרוצדורות השבתה של אוורור במידת הצורך.

בקרת בית ובקרת מקור

שמור על סטיות מטומטמות ברורות של קלוטרי שמשבש את זרימת האוויר.
הורידו משטחים כדי להפחית את נזילות האבק.
חסם ושמור כימיקלים תנודתיים בקבינטות מחוסמות.

תקנות והנחיות

מעבדות הנדסה בארצות הברית חייבות לעמוד במספר סטנדרטים:

(FLT:0)OSHA 29 CFR 1910.1450:03:03:03:03: התגלות הכיבושית לכימיקלים מסוכנים במעבדות - דורשת ניטור ואוורור כבקרות הנדסיות.
(ב) [15] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(FLT:0) ASHRAE תקן 62.1:FLT:1 ונווטציה עבור איכות האוויר הניתנת להשגה - מספק שיעורי אוויר בחוץ.
(ב) [15] [15] [15] [15] [15] ,ב"ד: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ :0)NFPA 45: תקן 1:1 על הגנת אש עבור מעבדות באמצעות כימיקלים - תכונות ventilation דרישות בטיחות אש.
(ב) ,0) ISO 14644: תקנים נקיים של חלקיק 1

אי עמידה יכולה לגרום לציטוטים, קנסות, ואחריות במקרה של אירוע.חשוב יותר, דבקות מצילה חיים.

מסקנה: גישה פרואקטיבית ל- Lab Ventilation

ventilation יעילה ובקרת איכות האוויר אינם לאחר ההערכות – הם חלק בלתי נפרד מהעיצוב, התפעול והצלחה ארוכת טווח של מעבדות הנדסיות.על ידי הבנת סוגים של זיהום, בחירת מערכות מתאימות, שמירה עליהם באופן דיאלי, ואימון אנשי צוות, מוסדות יכולים להגן על הבריאות, לשפר את איכות המחקר, לעמוד בדרישות רגולטוריות יותר מורכבות - שילוב של ננוטכנולוגיה, הנדסה גנטית, תוספי ייצור - אסטרטגיות הקיימות, שמירה על יעילות וקידום, כדי להבטיח כיום, מעקב יעיל.