系统的规划设计 实验室冲洗喷淋

文/Thomas Brock,Egbert Dittrich,Peter Neurieder

实验室对冲洗喷淋系统规划设计有什么要求 // 在实验过程中有时会有意外情况发生，例如，氢氧化钠溶液试剂瓶不小心倾倒，溶液溅到手臂上。别急，可以使用应急喷淋系统。但是你能确保它可以正常使用吗？所以，在使用之前你要全面掌握实验室冲洗喷淋设备的基本知识。

盐酸、氢氧化钠和硝酸是许多实验室经常使用的危险化学试剂，也许你会天天跟它们打交道。实验室储备的危险品实在太多了，虽然专业的实验室人员都接受过正确、安全地使用这些危险品的专业技术培训，并通过了相关的考核，但是，实际工作中被这些危险品伤害的风险依旧存在。

实验室要经过安全性测试，通过适当的建筑结构、基础设施、以及实验室仪器设备和工具等可以最大限度上避免实验室危险。然而不可能完全排除实验室中意外事件的发生，因此，实验室的风险评估也包括意外事故在内，利用技术措施减轻损害，降低事故风险成为风险评估的重要内容。

这种技术措施包括安装和准备紧急的冲洗喷淋系统，更具体地讲就是身体和眼睛的冲洗喷淋系统，这两种系统的作用非常相似。身体喷淋系统除了熄灭个人身上的火苗、火灾之外，还可以冲洗身体沾染上的其他危险试剂，见图1。洗眼器类的紧急冲眼装置是清除眼睛中的污物以及稀释进入眼睛中的腐蚀性物质，因此腐蚀性液体进入眼睛之后要立即用足够的水冲洗双眼。

图1 喷淋系统除了熄灭人身上的火苗之外还要清洁皮肤。

水质和水量问题

在实验室的规划设计、建造和使用过程中，除了要考虑冲洗喷淋设备的具体位置、状况和数量问题，还要考虑冲洗喷淋设备的水质和储水量等问题。冲洗喷淋用水的水质为饮用水，并且水量要充足。最佳的实验室应急冲洗喷淋解决方案是尽可能多的冲洗喷淋设备，尽可能少的用水量。

调查研究表明：大部分对人体有害的危险液体都被实验员的工作服和衣物给挡住了，如果是固体危险品则能被工作服和衣物完全挡住，很少能直接接触到人体的皮肤。但前提条件是危险液体不能长时间地残留在工作服、衣物上，或者因人员的运动而渗透到衣物内部。在预防高浓度疏水性液体或者熔融体危险化学品的风险时，工作服（封闭式的实验室外套）是非常重要的，因为即使在高速大量的水流冲洗喷淋下，这些粘稠性的液体介质也很难用水除掉，因此，实验室工作人员的安全保护主要是工作服，辅之以快速的紧急冲洗喷淋设备。快速、彻底的移除衣物也是至关重要的，虽然工作服和工作服内的衣物会起到一定的保护作用，但时间过长就可能因腐蚀性液体的渗透而伤害到皮肤。因此建议：在紧急冲洗喷淋时准备好备用衣物或者浴袍、浴巾，同时，穿在身上的衣物也能够轻松的脱下来。

冲洗喷淋设备的位置和检验

应急用的冲洗喷淋设备安装在什么地方，应根据风险评估和风险分析的具体结果做决定。实验室指南做出了下列两项规定：

1.应在实验室出口，安装紧急喷淋设施。按照德国国内的常规理解，实验室出口表示的是实验室门旁的位置，意味着实验室出口门旁边是安装紧急冲洗喷淋系统的优选位置。当然，具体的安装位置还需要考虑设备的体积，再进行确定，也不排除将紧急冲洗喷淋设备安装在实验室入口附近的走廊内。

2.事实证明，到达紧急冲洗喷淋设施的时间更重要。因此，紧急冲洗喷淋设施的位置必须保证：从实验室的任何位置到顺利地进入冲洗喷淋室，要在5秒之内完成。

这是一个非常明确、必要的要求，实验室指南还提供了有关实验室建设时，需要解决的一些结构设计问题，例如：

■实验室工作人员的移动速度在每小时7公里（快速步行的速度）和每小时12公里（慢跑速度）之间，换算成5秒的移动距离就是9.7米至16.7米。考虑到受害人因意外事的故影响而降低了移动速度的情况，假设步行速度每小时5公里，那么，5秒最大移动距离大约只有6.9米，而较严重的视觉限制和运动限制会进一步缩短这一距离。

■达到冲洗喷淋设备处的时间不仅取决于个人的移动速度还取决于通往紧急冲洗喷淋设备的道路是否直达、畅通，例如，通道上有没有障碍物（椅子、仪器设备、实验家具）；受伤人员是否处在一个角落等等。因此，5秒的时间并不是简单的距离除以速度那么简单，还要考虑所有可能对结果造成影响的客观因素。

图2 8种情景下的五秒钟规则。

图2显示的是根据特定实验室情况，粗略地计算出到达紧急冲洗喷淋系统处的路径长度。X轴表示的是不同的移动速度；Y轴表示的是5秒内移动的距离；蓝色矩形块表示的是直达紧急冲洗喷淋设备处的普通距离；绿色交通信号灯似的标志表示的是实验室人员可以实现的移动速度；右侧黄色到红色表示的是不可能实现的移动速度；绿色左侧表示的是移动受到进一步限制时的最低速度。

图2中所示的A-H代表了根据现有实验室的实际案例以及在规划设计新的实验室时可能发生的情况下，产生的8种情景，情景E和情景C表示的是中型实验室在工作情况相对正常条件下，到紧急冲洗喷淋设备的最大距离大约为10米。从图中可以看出：所有在走廊上设置了紧急冲洗喷淋设备（图2中由点组成的、没有标记的虚线）的情景都违反了5秒内达到紧急冲洗喷淋设备的规定，因通过实验室的门而延误了时间。为了补偿情景D和C的影响，则情景C中人员就要按照每小时8公里的速度行走，情景D中的人员要按照每小时10公里的速度行走才能在五秒钟内到达实验室走廊中的紧急冲洗喷淋系统。当步行速度小于每小时5公里时，几乎不可能在5秒的时间内穿过空间很大的实验室达到紧急冲洗喷淋设备处，这种情况要在风险评估时要及时发现。必要时不能仅在实验室门口处设置紧急冲洗喷淋系统，还要考虑在其他合适位置设置紧急冲洗喷淋设备。

图3 洗眼时应立即用足够量的水冲洗双眼。

必须在5秒之内，从实验室的任何一个角落到达紧急冲洗喷淋设备处的要求在实验室规划设计时常常被低估或者忽略，这是一件违背实验室可持续性发展的事情。另外，每一个实验室管理者都必须确保定期的检查紧急冲洗喷淋设备，并认真的做好检查记录。而负责检查紧急冲洗喷淋系统的人员也必须具备相应的检查资质。紧急冲洗喷淋系统的检验包括了系统功能的检查、机械性能的测试，而且每月至少要检查一次。

■保证冲洗流量的检查：洗眼器要有每分钟30升、可以持续使用15分钟以上的流量。

■淋浴喷头的功能检查：通过观察淋浴喷头的水流分布来检查淋浴喷头的功能。

■洗眼器功能的检查：举高洗眼器，出水孔朝上，通过水流的喷射高度来检查洗眼器的功能，该高度应在10到30厘米之间。

■检查两种设备的水质是否清晰，颜色是否正常，以及有无浑浊、污染等现象。

■在机械测试中，要检查水阀是否易于开启/关闭，淋浴喷头出水是否连续。另外，必须确保水阀开启后不会自动关闭。

■每次检查都要做好检查记录。通常情况下，完成当次紧急冲洗喷淋系统检查任务后，应确定下一次检查日期，并将下一次检查日期一同写在检查记录中。

紧急冲洗喷淋室中的开关和插座都必须有等级不少于IP44的防护。整个实验室的地面以及穿过地面的电缆管道都必须是防水密封的，在淋浴喷头下方应有符合R10（防滑危险等级评估组别）的防滑垫。

在洗眼时，有一个非常重要的问题：平时很少使用的淋浴喷头进水管中会存留这一定量的水，这段水会有一定的卫生风险。经常换水可以避免这种污染，抑制细菌滋生。实验室工作人员经常进行洗眼练习（半分钟到一分钟）就是一种很好的做法。

冲洗时要注意什么？

DIN EN 15154标准中详细的描述了全身淋浴冲洗时的技术要点。全身淋浴冲洗的水阀有着明确的开启力度和扭矩要求，水阀应能轻松、平稳的开启，并能在一秒钟内完全打开。开启繁琐、位置不合理的放水阀都是不符合标准要求的。

当用水的体积流量发生歧义的时候，要遵守德国标准委员会颁布的体积流量允许偏差标准，例如，在德国执行每分钟30升时的流量允许偏差标准。在规划设计紧急冲洗喷淋喷头的尺寸规格时，建筑设计师除了要注意风险评估的规定之外，还要考虑淋浴喷头生产厂家有关最佳水压的规定，也就是说要做符合要求的型号鉴定。

霍伦霍夫UMSICHT环境、安全和能源技术研究所已经在上世纪90年代确定:自动灭火系统洒水喷头的水流喷射模式在优化灭火效果时有着决定性的作用。而对液体有害物质的冲洗研究则表明：在冲洗有害液体介质时，冲洗效果几乎不受淋浴喷头的水流喷射模式的影响。总而言之，洒水喷头和淋浴喷头的最大作用就是用最少的水命中目标。也就是说水必须全部冲在受伤人员的身体上，而不是远处的地面。如果只是命中远处的地面，再大的水流量也都无济于事。

毫无疑问，经济、合理的设备和最小程度的用水量是考量紧急冲洗喷淋系统可持续发展的关键指标。当然，急救措施的效果是一切发展的前提。经过考察表明：用水量最少、效果最佳的淋浴喷头是最能符合可持续发展要求的，即在生态性、经济性和安全性方面上都能取得平衡。