化学检测实验室通风系统使用与维护实践

2019-01-07陈建国李亚萍徐令

质量安全与检验检测 2019年5期

陈建国李亚萍徐令

（宁波海关技术中心浙江宁波 315043）

1 前言

化学检测实验室通风系统是将化学分析或仪器操作过程中产生的有毒有害气体或散热空气及时排出，保持实验环境的空气清新，从而保证现场实验人员的身体健康，降低职业病的危害[1]。可见，通风系统的正常运行直接影响化学检测实验室工作的顺利开展。然而，化学检测实验室的工作人员虽然每天使用通风柜和抽气罩，但几乎都只考虑通风能不能打开或有没有风，很少考虑通风系统前端设备的维护与保养。因此，做好系统的维护保养对化学检测实验室的长期安全运行至关重要。

2 废气处理终端维护

2.1 动力传动系统

动力传动系统是通风系统的关键硬件，依赖电动机带动风机转动将实验室内的废气排至室外大气中。实验室应定期观察电动机或风机的噪声，判断电机运行是否正常、轴承或风机叶片是否变形松动、传动皮带是否老化裂变、传动轴鼓内机油是否挥发尽干等。学者徐国通[2]结合实例对通风系统噪声来源及综合治理进行了详细研究，提出了采用隔声罩、消声器及隔声包扎等行之有效的方法，实验室可结合具体情况参考选用。实际使用中，最容易被忽视的是传动轴鼓内机油挥发损失及顶上的出气孔淋入雨水。笔者所在实验室的实际使用表明，仅2 年多时间，传动轴鼓中的机油已所剩无几，而底部已被雨水侵入，传动轴承生锈变形导致风机噪声增大，转动阻力加大，排出风量也随之变小。对此问题，除了要及时发现问题更换轴承外，还应注意及时补加相应规格的机油并在出气孔上端加装一个金属水管弯头，有效防止雨水渗入。传动皮带因长期运转且裸露在外，特别容易老化开裂，影响马达传动效率和排风效果，日常维护中只需注意观察并及时更换即可。

2.2 废气处理系统

化学检测实验室通风系统废气处理终端的2 种主要形式[3]为针对无机废气的水喷淋塔和针对有机挥发物的活性炭吸附装置。

水喷淋塔的维护主要有以下几个方面：（1）确保塔内循环喷淋水保持一定的碱度。用简单的pH 试纸即可测试酸碱度，然后加入碱调节循环水的pH。（2）确保塔内循环喷淋水保持一定的清洁度。喷淋塔一般都安装于房顶，长期的室外环境使喷淋循环水容易沉积污垢或霉迹，甚至从塔顶飞入鸟类或杂物，需定期检查清理并更换新鲜自来水，这样才有利于废气的处理。（3）确保循环喷淋水系统管路的密封度。室外安装的聚丙烯（PP）水管及接头容易变形或老化，导致循环水渗出。因塔内循环水含有各种酸或其他有害物质，直接渗出容易破坏周边环境、锈蚀屋面及下水管道。

有机废气处理装置的维护关键在于活性炭的有效吸附活性，一旦吸附活性饱和，即失去废气收集能力。活性炭的定期更换费钱费时且看不见、摸不着，很多实验室容易忽视这项维护工作。时间一久，有机废气处理装置不仅成为一种摆设，还会变成一个废气源，随时释放有害气体到实验室的周边环境。作为对社会负责任的化学检测实验室，必须切实做好此项工作。活性炭的具体更换周期视实验室排放废气的总量及通风系统使用的频度而定[3]。经过使用的活性炭必须交由有环保资质的部门集中处理，避免造成二次污染。

3 通风管路维护

通风管路的维护主要应考虑室外和室内2 部分运行的状况。

室外管路长期处于室外环境，管壁容易老化变形，尤其是PP 管或玻璃钢管路因受管路内负压影响，上部大多会凹陷，表面容易沉积水和污垢，受冬季冰冻或夏季日光暴晒更易加速老化。笔者所在实验室通过在室外管路表面包敷铝箔进行保护，使用3 年后，外管表面光洁如新，密封情况良好，保护效果明显。排风系统长时间处于振动和负压状态，室外管路的接口处松动老化现象普遍，容易吸入雨水导致漏风失压和进水。因此，日常检查维护中应加以关注。外管入墙处是排风系统最容易安装出错之处，切忌在破墙开口时外低内高，防止管壁的雨水流入室内。尤其是南方台风多雨季节，室外大风和室内负压的双重作用，使雨水容易沿着外管壁顺流而下穿过管壁与墙体间的缝隙直接流入室内，导致室内管壁漏水如注，对实验室日常工作造成严重影响。室外管路还有一个需要特别关注的问题，即软接头部分的老化泄漏问题。为方便风管与风机部分的运作，常采用塑性材料连接的方式，但这种材料容易老化发脆，折皱处易破裂泄漏，导致排风管路负压损失，在维护保养过程中应及时更换排风管。

室内管路虽不像室外管路那样容易老化变质，但当管路长期处于振动和负压情况时，容易出现接口松动，从而引起废液渗漏和管路底部的积液问题。大部分通风系统施工单位只负责初次安装，很少考虑室内通风管路的维护保养，基本处于通风系统一旦安装，就一次性使用至事故报修甚至报废，需要重新设计安装的状态。为此，为保证环境空气的清新和实验室人员的身体健康，相关人员必须对室内管路进行定期维护。通风柜排出的酸或高沸点有机物经管路冷凝淤积或室外管路可能产生的雨水渗漏，必然会导致室内管路积液。曾有实验室为避免实验室废气味道重、排风口滴液或灰尘掉落等情形，干脆长期开启排风系统，造成整个实验室区域因负压过大而易吸引粉尘，大量浪费空调能源。通风管路大多处于室内顶部，不适合直接用溶剂冲洗的方法，必要时应直接更换离通风柜出风口较近的室内管路，保证通风管路的排气畅通和室内空气的清新。

4 排风装置维护

4.1 通风柜

分析样品的湿法消化或待测目标物提取过程中会释放大量的酸气或挥发性有机物，这些前处理操作均需在通风柜中进行。通风柜是化学检测实验室样品前处理工作中用途最为广泛的设备装置。通风柜的使用和维护如下：首先，保持通风口、柜箱体内复合板材和操作台板的清洁，防止操作区域因酸气或有机物的长时间侵蚀导致金属配件迅速腐烂生锈或材料老化变质；其次，定期检查通风柜移动窗门的传动胶带并及时更换，防止胶带老化断裂砸伤实验人员或损失实验设备，尤其是经常使用强酸或氧化性酸消化的通风柜，更应提高传动胶带更换的频度；同时，日常应注意观察马达异响、风速变小、出风口滴液等异常现象，及时排除故障，确保能将实验废气顺利排出室外。一般来讲，分析检测实验室的通风柜安装多为并排串联方式，每个通风柜的排风量会相互影响，为此，实验员应尽量关掉不用的通风柜或关上移动的窗门，这样防止总体排风量的损失，尤其是夏季或冬季可在一定程度上减少冷热空气的损失，降低实验室的能耗。

4.2 抽气罩

现代化学检测实验室使用很多高温设备和光谱质谱类大型仪器设备，这些设备均需要较大的排风量以确保热废气体的排放和设备的散热，大型的分析检测实验室的抽气罩少则几十个，多则几百个。每个抽气罩都安装单独控制系统显然不切实际，但还是应尽量分组单独控制，避免一处需排风，多处均启动的状况，造成不必要的能耗损失和噪音[4，5]。受排风机组总功率的限制，通风系统的总排量是一定的，若开启所有抽气罩，部分排风口尤其是离主要管路较远的通风罩的风量就会变得更小。为此，建议实验室人员随时关闭不在工作状态的排风罩，以保证其他必须使用的设备的排风需要。对于一些排风量不需要特别大的色谱类仪器及药品试剂柜，尽量关小风阀以减少排风量。否则，时间一长，出风口容易积累大量灰尘，既影响试剂或标准物质橱柜的整洁，又无故增加实验室能耗。因临时添置设备需要排风装置或部分设备要求加大排风量等原因，很多通风系统施工单位会建议在排风管路中临时增加离心风机以加大局部风口的排风量，此时应充分考虑屋顶总风机的负压排风能力，避免主管路成为废气存贮库。若管路局部压力过高，就很容易造成废气滞流甚至部分区域倒灌，引起部分抽气罩排风口滴液以及实验室不同区域的交叉污染。