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? 通風柜是實驗室中最為常見的一種局部排風設備,特別是在理化實驗室里,是實驗室科研人員不可或缺的實驗設備。通風柜的好壞直接影響著工作人員的安全。當然,即使性能優良的通風柜,如果操作不當,也會出現各種問題,危害實驗人員安全。

一、通風柜介紹
通風柜是一個密閉的同時又能排風的工作空間。其設計目的是為了控制、稀釋以及排除這個密閉空間內產生制造的煙氣、氣霧和微粒,同時它也是實驗室預防泄露控制的重要組成部分。
在大多數實驗室中,通風柜是保護實驗室操作者免受有毒有害化學物質傷害的主要控制設備。同時,通風柜在最小操作高度狀態下也能對突發的火災、爆炸以及化學物質飛濺起到保護作用。典型的通風柜由一個櫥柜配以安全玻璃或鋼化玻璃構成的活動移門組成。


所有的通風柜工作原理都是基于對有毒有害物質的有效控制能力。相對的負壓環境有效的阻止有毒有害的物質的擴散,室內的新鮮空氣以平穩的速度通過通風柜的移門進入其密閉內腔。
實驗操作過程在通風柜內持續進行,通常通風柜通過與排風管管道系統和排風機相連使其處于持續安全的排風狀態下。當有毒有害物質排除到外界大氣環境中,化學物質經過大氣的稀釋仍然對人類健康具有傷害作用。當環境污染被充分重視的情況下,廢氣處理系統(通常是廢棄凈化塔)將會被安裝用來處理廢氣中的有毒有害物質。
恰當的面風速(即空氣進入通風柜移門的速度)對于安全高效的通風柜在操作時起到至關重要的作用。過高的面風速將會導致紊流從而減低其對有毒有害物質的控制能力,而同時過低的面風速也將影響到通風柜的性能。
一般,推薦面風速為0.5米/秒或者100英尺/分。通常,大部分通風柜在移門全部打開狀態下處于最小面風速(例如:0.5米/秒或者100英尺/分)。然而,在必須考慮到能源節約情況下,一種行之有效的減少空調“風”被排除出去的方法就是將設計排風高度設定在500mm而不是將移門完全打開。

二、通風柜的組成結構

A.通風柜外殼
通風柜的可見部分用來控制有毒有害氣體和煙霧。
B.導流板
導流板使氣流均勻的通過通風柜的開啟移門平面,從而消除死角同時優化捕捉效率。
C.移門
移門即通風柜的滑動的活動門。通過調節通風柜移門的開度,通風柜可達到對有毒有害物質的捕捉能力和效率最強點。每個通風柜需標記有最適宜移門開度(工作高度)。在使用過程中通風柜移門必須處于工作高度,當通風柜處于不適用狀態時務必將移門關閉。當向通風柜內放置儀器設備時,通風柜移門可以暫時高于工作高度,但是一旦放置完成后必須立刻復位以保證其有效控制能力。
D.補風翼
通風柜的補風翼沿著工作臺面的布置。通過補風翼進入通風柜的流線型氣流可以有效的阻止紊流的發生,紊流可導致煙氣、氣霧和微粒溢出通風柜。當通風柜完全關閉時,補風翼下方的空間可使室內空氣進入通風柜排至室外。移除補風翼會導致紊流發生和導致捕捉效率的降低。
E.工作臺面
通風柜內供儀器設備使用的區域。
F.排氣口
排氣口的一項重要的工程特點就是其有益于氣流平穩均勻的通過通風柜的移門表面。如紙巾或其他物體被吸入排氣口內,此處將會產生紊流,進而導致不良氣流和不穩定的性能。
G.移門平面
假想的平面位于移門底部和工作臺面之間,通風柜的面風速就是從此處測量的。

三、通風柜使用須知

1.做好相關防護
只有在移門完全關閉的情況下,通風柜才能用于控制高速微粒污染物的釋放。但即使在移門完全關閉的情況下,通風柜對爆炸也不完全具備的防護能力。如果存在潛在的爆炸可能性,通風柜操作者必須提供足夠的安全防護以控制爆炸的發生。
2.評估實驗物質的危險性
普通型的通風柜不能用于高氯酸和放射性物質的實驗。高氯酸蒸汽可以在管道內結晶,從而導致高鋁酸鹽的匯集。高鋁酸鹽可以表面聚集,進而引發爆炸,對實驗室研究員和維護人員造成嚴重的傷害。專門的高氯酸型通風柜由不銹鋼制作而成并配有專門的噴淋清洗系統。放射性通風柜務必避免放射物質在通風柜內的匯集,便于清潔等特點。
3.關于補風翼
許多通風柜均配有補風翼,它能夠引導氣流平穩地的通過通風過的移門平面。實驗室人員不能擅自拆除或者更改補風翼。
任何物體均不能放置在補風翼上,放置在補風翼上的容器散發出的氣體不能完全被捕獲。另外,在補風翼上放置物體可能導致在緊急狀況下不能快速完全的關閉通風柜的移門。
4.其他
從遠距離的設備引出排氣的導管不能直接接入通風柜內。因為不是一個有效的控制方式。未經制造商允許,任何新設備都不允許接入已有的通風柜。未經評估和調整增加排風設備即使是最簡易的排風系統都將導致已有通風柜性能的下降和/或可能導致新增加設備性能的下降。
微生物實驗必須在生物安全柜內進行,而不應該在化學通風柜內進行。通風柜絕對不能用做廢物處置。

四、通風柜操作的良好使用習慣
1.不要把通風柜當成廢棄物處理設備來使用。在通風柜內使用的儀器設備應該配備有冷凝器,存水彎或者廢氣清洗裝置來控制和收集廢棄的溶劑,有毒揮發物或者粉塵。
2.限制通風柜內的化學試劑的儲存。僅將實驗室過程中必須用到的化學物質放置在手邊。
3.將諸如易燃液體等危險化學品存放在經過論證的安全柜內。
4.擰緊化學試劑瓶的瓶蓋,檢查玻璃器皿的蓋子以減少試劑的揮發。
5.總是采用良好的操作技巧會保持通風柜處于最佳性能水平。過度的儲存或者過多的放置儀器設備將會導致渦流和逆流進而是污染物逸出通風柜。
五、高校使用通風柜的建議
1.充分的計劃和準備是關鍵,通風柜使用者必須了解通風柜的標準操作流程以應對任何突發事件。
2.受到有毒有害物質污染的物體在取出污染后必須被清除出通風柜,或者將其放置在通風柜外的密閉容器中以避免其對實驗室空氣的再次污染。
3.確認通風柜處于運行狀態下。(如果安裝有就地風機控制開關,確認風機處于運行狀態;如果安裝有面風速監視器請確認其面風速;如果沒有安裝面風速監視器,觀察通風柜移門下部粘貼的“氣流監察綢帶”,如果綢帶被吸入通風柜內,則其處于工作狀況。
4.不要在故障通風柜內進行操作。
5.在離通風柜移門最少6范圍外進行實驗室操作??梢酝ㄟ^在工作臺面上粘貼可視提醒標志來提醒操作者。
6.將移門調節至最適宜的工作高度。最適宜操作高度就是在面風速最大但不產生紊流的情況下,通常是0.5m/s。在通風柜的立柱上粘貼推薦工作高度的標簽或者設置限位開關。此項不適用與變風量通風柜。在存在潛在爆炸危險的操作情況下,在移門開度較低或者有安全保護的情況下進行操作。
7.除在安裝和拆卸一起設備時外,其他任何時刻不要將頭部伸入通風柜內。
8.不要把通風柜當做儲物柜使用。僅將實驗室過程中需要使用的器物放置在通風柜內。
9.在任何時刻都請保持通風柜的后導流板順暢,以便工作臺面附近產生的有害化學物質能夠順暢的排至通風柜外。將通風柜內的大件器物抬高至少2英寸以減小對氣流的影響。
10.減少在通風柜附近的人為活動,實驗室操作者路過通風柜時背部產生的旋風會導致柜內的蒸汽的外溢。在使用化學通風柜時,還必須避免其他旋風源(例如打開窗戶和開啟排風機)的產生
11.通風柜內謹慎使用點燃源。只有不涉及易燃或易爆蒸汽的操作情況下,諸如電氣接觸和明焰等點燃源可以在通風柜內使用。如果可能的話,時刻保持點燃源在通風柜外。
12.在可能發生爆炸危險的實驗全程中,請戴好護目鏡以及做好面部保護措施。
13.除非實驗需要,如采用水平移門通風柜不要拆除任何一塊移門。其他時刻請保持通風柜移門關閉。
14.在存在潛在危險的試驗中,請使用水平移門作為部分保護措施。
15.考慮到節能的重要性,通風柜在不適用的情況下,請保持其移門關閉。
16.在使用前更換需要更換的部件。通風柜的任何部件不管是補風翼,導流板還是移門在阻止有毒有害物質外逸的時候都起到了極其重要的作用。在使用通風柜作為污染物控制前,在維護、維修過程中或在實驗儀器設備安裝時拆除的任一部件必須更換。
六、通風柜測試及日常維護
1.在每次使用前,請確認通風柜是否具有足夠的安全面風速以及沒有紊流的可能性。
2.萬一排風系統不能正常工作,請停止所有的操作,關閉移門同時盡快離開此操作區域。
3.必要的安全面風速是0.5m/s,此面風速能夠保證通風柜具有良好的控制能力,減少紊流的產生。通風柜需要有移門最大安全操作高度限位設計。保持移門處于合適的開度以確保其處于最佳的面風速狀態。
4.通風柜的日常測試以確保其處于正常運行狀態。通風柜必須貼有上次檢測時的檢測數據報告。
5.通風柜是實驗室中最常用和最容易被誤用的危險控制設備之一。必須意識到通風柜配合以安全眼鏡,安全手套,實驗操作服以及良好的操作習慣的重用性。
6.通風柜僅在實驗操作者正確使用時才能起到良好的保護作用。實驗室使用通風柜的目的用于對實驗操作者以及實驗室其他操作者的保護,確保其不受到有毒蒸汽,氣霧,有毒物質,有氣味和其它有害物質的傷害。另一個目的就是在進行存在潛在爆炸危險和進行高活性物質實驗時用作保護裝置。當然,這些保護功能只能是在移門低開啟高度時才能實現。
七、不當操作的危害
1.從通風柜未達到足夠安全的面風速來說(例如:移門被打開開度較大或面風速過度擾亂將降低通風柜對有毒有害物質的控制能力。)
2.從通風自身來說(例如:風機皮帶打滑,紙巾被吸入造成排風管道的阻塞,管道閥門收到限制)??傊?,最可能受到傷害的是實驗的操作者。外逸的有毒有害物質總是會對實驗室操作者的健康造成傷害。
A.斷電
萬一斷電,通風柜移門開度應該調節至一英寸范圍內以保持少許氣流進入通風柜。
?B.排風
在通風柜內使用紙質產品,鋁箔和其他輕質物體時應該十分小心。例如,如果限制了排氣氣流,一張紙巾或一塊化學品抹布都有降低進入通風柜氣流的潛在可能性。
八、幾點使用的誤區
1.當進行高危物質實驗時,面風速越高控制效果越好?
面風速介于0.5m/s至0.75m/s是非常重要的,面風速高于此值實際上是有害的。當面風速高于0.75m/s時,渦流就會產生,此時就容易造成污染物質逸出通風柜增加對操作者的傷害。
2.當沒有合適的儲存柜時,化學通風柜是否可以用作儲存易爆,易燃或者有毒有害物質?
通風柜內僅能放置有實驗過程中必不可少的化學物質,通風柜不能被用作化學物質的長期儲存。任何放置在工作臺上的物質都會影響到氣流的穩定性,容易造成紊流和渦流的產生,進而將有毒有害物質帶出通風柜。即使是高爆炸物質,只要是儲存其的容器完好密封,有害物質蒸汽也不會對實驗室操作者造成明顯傷害。和通風柜不同,易燃物專用儲藏柜能夠在火災發生對其提供額外的保護作用。
3.補風翼作用并不是很重要,如果在影響到實驗室設備的情況下是否可以拆除?
補風翼在通風柜的有效運行中起到至關重要的作用。當通風柜移門關閉時,補風翼可使氣流順暢的進入通風柜。如果沒有補風翼渦流就會形成,進而導致污染物質逸出通風柜。