摘要:化工行業(yè)實驗室用房可分為三大類:化學(xué)實驗室、儀器分析實驗室和輔助實驗室。不同實驗室有自己的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),但設(shè)計的基本原則是具有共性的,實驗室設(shè)計一般要求遠(yuǎn)離振動、噪聲、灰塵及輻射等不良環(huán)境,宜南北朝向布置。一般實驗室設(shè)有至少兩個出口,門向外開啟,有觀察窗,有必要的防火與防爆設(shè)施。
化學(xué)實驗室
化學(xué)實驗室分為有機和無機兩大類,要進行樣品的化學(xué)處理和分析測定,常用一些電氣設(shè)備和各種化學(xué)試劑,根據(jù)試驗性質(zhì)的不同會涉及到易燃、易爆、有毒等物質(zhì),一般情況下有機實驗室對防爆及通風(fēng)的要求比無機實驗室高,有機實驗室中通風(fēng)柜、抽氣罩和防爆柜的數(shù)量要多于無機實驗室。
1.化學(xué)實驗室常規(guī)配置
常用設(shè)備:電熱設(shè)備、制冷設(shè)備、電動設(shè)備、交流穩(wěn)壓器、直流電源等,
常用儀器:pH計、水浴鍋、電熱板、攪拌器、電導(dǎo)率儀、離心機、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、超聲波清洗機、冰箱等
2.化學(xué)實驗室設(shè)計
(1)一般將7.5m′6.6m的單體作為一個實驗室標(biāo)準(zhǔn)單元。一個標(biāo)準(zhǔn)以上的化學(xué)實驗室,可以配備寬度為1.5m的中央化驗臺,設(shè)兩個或以上帶有觀察窗的外開門,且門的寬度不小于1.2m。如圖1-1 化學(xué)實驗室平面布置圖。
(2)對于實驗中有少量有害氣體產(chǎn)生的試驗,可采用局部抽風(fēng)的方式,利用萬向抽氣罩、原子吸收罩將產(chǎn)生的氣體及時排走,對于大量使用揮發(fā)性有機物質(zhì)和產(chǎn)大量有毒有害氣體的實驗室,需配備多個通風(fēng)柜,要求通風(fēng)柜、不近門窗、靠墻獨立布置。試劑柜應(yīng)按照固液體或者酸堿鹽分類放置、器皿柜等功能高柜應(yīng)近水槽靠墻放置并保持良好通風(fēng)。
(3)化學(xué)實驗室至少設(shè)置1-2個給水點,水池上給出脫鹽水、純水共給點,化驗室內(nèi)應(yīng)有緊急淋噴、洗眼器和地漏。
3.室內(nèi)裝修
(1)地面墻面:化學(xué)實驗室地面要求耐酸、耐堿、耐腐蝕、耐油、防滑、防靜電、易清潔,可采用過氯乙烯涂料地面、陶瓷板地面、PVC地面等;墻面則用瓷磚墻裙及油漆墻面,墻裙一般1.5m為宜。
(2)吊頂:一般實驗室可不做吊頂,吊頂后房間凈高不得低于2.8m,吊頂要求大方簡便簡單、易于清潔。一般要求較高的實驗室會在頂板下再吊頂。
(3)隔斷:墻面可采用鋼化玻璃、鈹鎂彩鋼板、鋁蜂窩彩鋼夾芯板、玻璃與磚墻組合、輕鋼龍骨石膏板等。
(4)室內(nèi)門宜采用木門,要向外開。門禁可設(shè)電子門禁系統(tǒng)及警告標(biāo)識。
4.安全防護:
(1)化學(xué)實驗室經(jīng)常有大量有機酸堿和有毒溶劑,必須安裝緊急淋浴器和緊急洗眼器,定期檢查可使用性(2)有易燃易爆物品的化學(xué)實驗室,需按照消防規(guī)范的要求設(shè)計防爆插座和防爆照明燈(3)實驗室廢水不能直接排入下水道,按照性質(zhì)、成分分類處理后達標(biāo)排放;有機廢氣采用碳吸附和無機廢氣可用水洗淋噴方式處理后排放;化驗室產(chǎn)生的有害固體廢渣可填埋或者找專業(yè)的回收公司統(tǒng)一處理
儀器分析實驗室
儀器分析實驗室經(jīng)常放有價格昂貴的精密分析儀器,因此對房間的溫度、濕度等環(huán)境要求比化學(xué)實驗室高,要求恒溫的儀器需配有空調(diào)設(shè)備。根據(jù)分析儀器的不同,分析房間應(yīng)提出設(shè)置遮光窗簾、前室、雙窗、防震隔震措施等要求以滿足精密儀器的正常使用。儀器分析室需配備單相和三項兩種電源插座,接有直流和交流電,并要求裝有穩(wěn)壓電源。有些分析儀器如氣相色譜、微庫倫儀、原子吸收儀等工作時需要多種載氣,可通過氣路管線將鋼瓶間內(nèi)的氣體引入對應(yīng)房間。
5.儀器分析室常用設(shè)備:
設(shè)備臺、局部排風(fēng)設(shè)備、電腦臺、氣瓶柜、資料柜、穩(wěn)壓電源、不間斷供電電源、氣體發(fā)生器、真空泵、空氣壓縮機。
6.儀器分析室系統(tǒng)工程
(1)同類儀器放在一個或相近房間,需載氣的儀器靠近鋼瓶間一側(cè),方便氣路安裝檢修。(2)儀器臺規(guī)格一般0.8m′0.75m,可設(shè)計成“L”或“一”字型靠墻布置,臺面與墻要留出0.5m的檢修通道。一般選擇全鋼結(jié)構(gòu)或鋼木結(jié)構(gòu)的防靜電臺面。(3)不需要用水的分析設(shè)備應(yīng)遠(yuǎn)離水源。(4)不同儀器分析實驗室應(yīng)能滿足儀器產(chǎn)品說明書提出的防振、防塵、溫度濕度恒定要求。(5)高相液相色譜室、氣相色譜室應(yīng)安裝萬向抽氣罩,原子吸收光譜原子熒光光譜、發(fā)射光譜儀必須安裝原子吸收罩,以便及時排除有害氣體。
3.室內(nèi)裝修
(1)地面:儀器分析實驗室的建筑設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)較高,地面一般采用防塵、防腐蝕、地面材料應(yīng)平整耐磨、易除塵,防靜電的陶瓷板地面、木地板、PVC地面等。實驗室的管線不復(fù)雜時通過服務(wù)柱從吊頂往下走線,對于質(zhì)譜室、X熒光光譜室等大型精密儀器分析實驗室,因電纜多、管線復(fù)雜,宜采用滿足防火要求的架空地板。
(2)隔斷,吊頂
儀器分析室的隔斷可采用固定和可活動兩類,靈活隔斷易于滿足儀器增加和實驗室擴建的要求應(yīng)用愈加廣泛。吊頂應(yīng)選用不易燃材料,簡便易于清潔。除氣路管線外的室內(nèi)各種管線應(yīng)暗敷,當(dāng)管線穿樓板時宜設(shè)計豎井;儀器分析室室內(nèi)的排風(fēng)口、照明燈具、火災(zāi)探測器以及墻上的各種插座等應(yīng)整體協(xié)調(diào)布置。
輔助實驗室
(1)鋼瓶間:鋼瓶間與實驗樓相鄰布置,但不可共用一面墻,一般至少間隔5m以上,且鋼瓶間三面防爆,鋼瓶間中間用防爆墻隔開非別存放可燃?xì)夂椭細(xì)?,開門的那面墻做鐵柵欄墻,門朝向非人員密集進出區(qū)域,鋼瓶間的屋頂為可泄爆的輕質(zhì)屋頂,屋頂要設(shè)置自然排風(fēng)口,地面要防靜電防火花。
(2)天平室:天平室應(yīng)近基本實驗室設(shè)置,如為多層實驗樓建筑,則應(yīng)每層設(shè)有天平室。天平室需用玻璃隔斷設(shè)緩沖間,內(nèi)間采用密閉雙玻璃和遮光窗簾來防塵隔熱,天平應(yīng)放在防振專用天平臺上,邊臺用來臨時放置物品和干燥皿等,除不能設(shè)置水盆外,任何管線都不得穿過室內(nèi)。
(3)洗滌室:洗滌室用于完成實驗用具和玻璃器皿的洗滌、干燥和存放工作。通常洗滌室內(nèi)配備洗滌臺、滴水架水槽、器皿柜、器皿車、廢液桶等。有些洗滌臺上設(shè)抽風(fēng)罩,抽走容易揮發(fā)的廢液和洗滌過程中產(chǎn)生的有毒氣體;實驗室中的廢液應(yīng)倒入分類廢液桶收集后統(tǒng)一處理,不可直接倒入下水道。
(4)試劑室:試劑室用于存放試劑和藥品,對于存放劇毒及危險化學(xué)品的試劑間應(yīng)安裝防盜門或者上鎖,在顯眼位置貼有警示標(biāo)識,在出入口有監(jiān)控設(shè)置且室內(nèi)安裝氣體報警裝置。試劑室的照明燈具及開關(guān)需防爆,外存儲標(biāo)準(zhǔn)溶液的冰箱也要防爆。試劑應(yīng)按其性質(zhì)和貯存要求分類存放,禁止將化學(xué)性質(zhì)相互抵觸的化學(xué)藥品存放在同一試劑柜內(nèi)。
(5)高溫室:烘箱、馬弗爐等設(shè)備的室高溫室內(nèi)最常見的設(shè)備,因設(shè)備此存較大,高溫臺略低于普通試驗臺,一般高為0.5m左右,采用承重性能良好,耐高溫的全鋼+大理石臺面,并配備防滑墊。根據(jù)臺上將要放置的設(shè)備數(shù)量與功率,配滿足大功率需求的電氣配件。照明用電與儀器用電分開設(shè)置,配備三相五線制電路。
結(jié)語
化驗室是檢驗化工原材料及產(chǎn)品質(zhì)量是否達標(biāo)的重要場所,在保證生產(chǎn)的正常進行和節(jié)約生產(chǎn)成本中功不可沒。化工行業(yè)實驗室設(shè)計中不只是單純的分析設(shè)備、實驗臺的布置,它涉及到電器、儀表、給排水、建筑、結(jié)構(gòu)、安全、環(huán)保諸多專業(yè)知識,設(shè)計人員在綜合考慮各方因素后,在緊扣一系列設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)上設(shè)計出布局合理、整齊美觀的實驗室,并能讓其安全、長久穩(wěn)定的運行。
參考文獻:
[1]駱巨新.分析化驗室裝備手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.3
[2]夏玉宇.化驗員實用手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.11
[3]SH/T 3013-2009.石油化工中心化驗室設(shè)計規(guī)范[S]
作者簡介:
第一作者:霍靜,性別:女,出生年月:1985.9,學(xué)歷:碩士研究生,職稱:工程師,電話:15353562533,郵箱:abchuojing@126.com,單位:北京石油化工工程有限公司西安分公司,科室:工藝室