董志武

本文介紹了一種負(fù)壓艙在以客車為基型車改裝的食品安全移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用與設(shè)計(jì)。這種食品安全移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室主要以12 m客車為基礎(chǔ)，根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，在合理位置布置負(fù)壓艙(生化室)及緩沖區(qū)，負(fù)壓艙內(nèi)能進(jìn)行微生物帶菌實(shí)驗(yàn)，配備必要的現(xiàn)場(chǎng)照明、辦公、實(shí)驗(yàn)等設(shè)施，可滿足相關(guān)部門對(duì)食品安全進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督的工作需求。

1 前言

隨著國(guó)家對(duì)食品安全的重視和群眾對(duì)食品安全的關(guān)切，我國(guó)逐步加大了食品安全監(jiān)督的力度，用于進(jìn)行食品安全監(jiān)督與檢測(cè)的設(shè)備也在不斷地升級(jí)，帶有負(fù)壓艙的食品安全移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室(車)憑借其功能性強(qiáng)、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)逐步踏入國(guó)內(nèi)食品安全檢測(cè)車市場(chǎng)。這種食品安全移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室以大型客車為基礎(chǔ)，將負(fù)壓艙安裝在車內(nèi)，使車輛的功能性得到加強(qiáng)。

2 負(fù)壓艙在食品安全移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室中的應(yīng)用

食品安全移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室以12 m金龍客車為改裝平臺(tái)，功能區(qū)域分為理化室、緩沖室、負(fù)壓艙(生化室)3個(gè)部分，負(fù)壓艙(生化室)布置在車輛的后部，此區(qū)域相對(duì)獨(dú)立，不受前部人員活動(dòng)的干擾，且與理化室通過(guò)緩沖區(qū)分隔，防止有害細(xì)菌的散播。移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室外形如圖1所示；移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室布置如圖2所示。

3 負(fù)壓艙的總體設(shè)計(jì)

3.1 負(fù)壓艙簡(jiǎn)介

負(fù)壓艙設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為BSL-2級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室，屬于移動(dòng)式負(fù)壓艙(車載，以下簡(jiǎn)稱為“負(fù)壓艙”)，長(zhǎng)3.7 m，寬2.32 m，高2.0 m，總體積為17 m3，其中包括一個(gè)生化室和一個(gè)緩沖室。

3.2 負(fù)壓艙技術(shù)指標(biāo)

見表1。

3.3 負(fù)壓艙消毒方案

3.3.1 負(fù)壓艙消毒區(qū)域

(1)實(shí)驗(yàn)艙、緩沖間；

(2)實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)管道、送風(fēng)管道；

(3)送排風(fēng)高效過(guò)濾器；

(4)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)夾層(管道層)。

3.3.2 負(fù)壓艙消毒操作要求

所有消毒操作必須2人以上；實(shí)驗(yàn)艙(污染區(qū))的消毒應(yīng)在負(fù)壓艙運(yùn)行正常狀態(tài)下進(jìn)行，人員撤除后關(guān)閉系統(tǒng)；嚴(yán)格按照消毒方案和要求逐項(xiàng)進(jìn)行消毒處理，做到不留死角；進(jìn)行熏蒸消毒后應(yīng)將負(fù)壓艙門關(guān)閉，防止煙霧擴(kuò)散。

3.4 負(fù)壓艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

負(fù)壓艙內(nèi)部圍護(hù)結(jié)構(gòu)及吊頂均采用50 mm厚的玻鎂紙蜂窩夾芯彩鋼板(寶鋼δ=0.5 mm)，該復(fù)合板中間為紙蜂窩夾芯，紙蜂窩夾芯兩面為玻鎂板，玻鎂板上貼熱鍍鋅彩鋼板，其有效寬度為1 150 mm。子母口部位均采用特制弓形加強(qiáng)筋。

圍護(hù)結(jié)構(gòu)與地面、吊頂夾角及圍護(hù)結(jié)構(gòu)拐角處均安裝鋁合金R50圓弧角，保證內(nèi)壁光滑平整，易于清洗消毒。

(1)鎂紙蜂窩夾芯彩鋼板具有以下特點(diǎn)：

a.較高的力學(xué)強(qiáng)度。玻鎂紙蜂窩夾芯彩鋼板的夾芯由紙蜂窩夾芯、玻鎂板及鋁型材(當(dāng)復(fù)合板長(zhǎng)度≥3 000 mm時(shí)，巖棉中間增加一條鋁型材龍骨，該鋁型材選用6063T5鋁合金生產(chǎn)，抗拉強(qiáng)度225 MPa)構(gòu)成，是一種無(wú)機(jī)復(fù)合板，是以氧化鎂、氯化鎂和水三元體系制成的性能穩(wěn)定的鎂質(zhì)膠凝材料。具有防火防水、無(wú)味無(wú)毒、不凍不腐、不裂不變、不霉不燃、隔音、保溫、高強(qiáng)質(zhì)輕、施工方便、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。該材料經(jīng)天津市建筑材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢查站檢驗(yàn)，抗壓強(qiáng)度為23.6 MPa，抗拉強(qiáng)度為10.6 MPa。

b.良好的防火性能。玻鎂板中占94%的氧化鎂(又名苦土)，其熔點(diǎn)高達(dá)2 800 ℃，沸點(diǎn)3 600 ℃，經(jīng)國(guó)家防火建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)，其燃燒性能為A級(jí)。而石膏(CaSO4·1/2H2O)的熔點(diǎn)僅有1 450℃，優(yōu)質(zhì)巖棉使用的最高溫度也不高于700 ℃(根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50222-95《國(guó)家內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》對(duì)常用建筑內(nèi)部材料燃燒性能等級(jí)劃分，巖棉裝飾板的燃燒性能被定為B1，不是非燃燒體)。

c.方便的加工性能。紙蜂窩夾芯彩鋼板可根據(jù)需要方便地進(jìn)行縱向或橫向切割，能滿足門、窗、通風(fēng)孔及各種電器開關(guān)孔的需要，容易通管、布線，并且不產(chǎn)生有害塵屑。不能使用產(chǎn)塵的材料。

綜上所述，紙蜂窩夾芯彩鋼板具有強(qiáng)度高、防火性能好、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。其主要技術(shù)參數(shù)見表2。

(2)立墻與立墻之間、立墻與吊頂、立墻與地面的拐角部位均按要求安裝鋁合金R50圓弧角，使其室內(nèi)無(wú)尖銳角，鋁合金型表面均作噴塑處理。

表1 負(fù)壓艙技術(shù)指標(biāo)

表2 鎂紙蜂窩夾芯彩鋼板主要技術(shù)參數(shù)

(3)實(shí)驗(yàn)室地面采用2 mm厚自流坪底層，表面鋪裝法國(guó)“潔?！? mm厚PVC卷材，縫隙焊接嚴(yán)密，保證整體美觀；同時(shí)該產(chǎn)品具有耐火、防滑、耐磨、耐腐蝕、耐酸、耐堿、耐污性能強(qiáng)、易清潔等優(yōu)點(diǎn)，能夠達(dá)到環(huán)保要求。PVC卷材地面上墻150 mm，墻體與地面實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。

(4)負(fù)壓艙門采用不銹鋼密閉門，密閉門寬900 mm，高2 100 mm，帶觀察窗，不銹鋼密閉門配置蓋澤閉門器，具有良好的密閉性和牢固性。負(fù)壓艙緩沖間門安裝有電磁鎖，并能互鎖(即1樘門關(guān)閉后，另1樘才能打開)。當(dāng)有緊急情況時(shí)，開啟應(yīng)急按扭后人員方可撤離 。

(5)負(fù)壓艙均按設(shè)計(jì)要求安裝機(jī)械互鎖傳遞窗，箱體及內(nèi)膽均由304不銹鋼板制成。

(6)負(fù)壓艙其他部分設(shè)計(jì)均按國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

3.5 負(fù)壓艙通風(fēng)與空調(diào)部分

(1)凈化送風(fēng)系統(tǒng)。凈化空調(diào)系統(tǒng)采用獨(dú)立的全新風(fēng)系統(tǒng)。頂部高效過(guò)濾送風(fēng)，側(cè)下高效過(guò)濾排風(fēng)，凈化送風(fēng)經(jīng)初效、中效、高效三級(jí)過(guò)濾。

送風(fēng)管道采用不銹鋼風(fēng)管，管道安裝定風(fēng)量閥。送風(fēng)機(jī)出口安裝高效過(guò)濾器，使送入的空氣過(guò)濾效果更好。

高效過(guò)濾器為鋁合金框架，過(guò)濾效率為99.99%@0.3μm，本文所介紹的過(guò)濾器由寶源公司生產(chǎn)，過(guò)濾等級(jí)為B類。

送風(fēng)路徑為：室外新鮮的空氣→G4級(jí)初效→F8中效過(guò)濾→送風(fēng)機(jī)→高效過(guò)濾→負(fù)壓艙內(nèi)。

(2)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥。手動(dòng)閥采用渦輪渦桿手柄，保證閥門開度穩(wěn)定，閥門材質(zhì)為不銹鋼。

(3)排風(fēng)系統(tǒng)。系統(tǒng)的排風(fēng)管均安裝變風(fēng)量閥，能夠穩(wěn)定排風(fēng)量和送風(fēng)量，使得實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的壓力可以調(diào)節(jié)，更加穩(wěn)定。

排風(fēng)經(jīng)過(guò)高效過(guò)濾風(fēng)口后進(jìn)入系統(tǒng)排風(fēng)，使排風(fēng)更加安全。排風(fēng)口高于車頂200 mm以上。

(4)電動(dòng)密閉閥。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，實(shí)驗(yàn)室排風(fēng)管安裝電動(dòng)密閉閥，執(zhí)行器采用瑞士進(jìn)口Bolimo執(zhí)行器。

(5)變風(fēng)量閥。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，負(fù)壓艙排風(fēng)采用變風(fēng)量文丘里閥。

(6)凈化送、排風(fēng)機(jī)組。凈化排風(fēng)機(jī)組的風(fēng)機(jī)為一備一用，且能互為備用，凈化送風(fēng)、凈化排風(fēng)系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)均采用可變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)，可自動(dòng)調(diào)節(jié)、恒定風(fēng)量。送風(fēng)機(jī)組送風(fēng)量選用1 000 m3/h，壓力為300 Pa，排風(fēng)選用排風(fēng)量1 500 m3/h，壓力為500 Pa。

(7)凈化風(fēng)道。送風(fēng)、排風(fēng)管道均為不銹鋼風(fēng)道。排風(fēng)管道采用用25 mm厚阻燃橡塑保溫材料，同時(shí)出口處安裝消聲器。

送、排風(fēng)管上分別貼有風(fēng)流向指示標(biāo)記和排風(fēng)警示標(biāo)記。

(8)實(shí)驗(yàn)室按設(shè)計(jì)要求安裝70 ℃防火閥。防火閥與機(jī)組聯(lián)動(dòng)，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，防火閥關(guān)閉，機(jī)組也隨即停止運(yùn)行。

(9)為了更好地控制噪聲，送風(fēng)機(jī)、回風(fēng)機(jī)墊有橡膠墊片，減少因風(fēng)機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的噪聲。

(10)空調(diào)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)制冷與供熱，為冷暖型暗藏式，由于熱損失大，建議選用功率為5.6/6.5 kW的機(jī)型。

3.6 控制原理

負(fù)壓艙控制系統(tǒng)原理圖見圖6。

4 總結(jié)

負(fù)壓艙與車輛相結(jié)合的設(shè)計(jì)以及應(yīng)用，大大提高了食品安全移動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的功能性，使其能夠進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)更加豐富，為食品安全監(jiān)督工作提供一個(gè)更好的移動(dòng)平臺(tái)。