生物安全實驗室氣體供應及管道設計

一、生物安全實驗室氣體供應

生物安全實驗室的氣體供應主要用于支持系統(tǒng)、氣密門、高壓滅菌鍋、氣密閥等，由于氣體供應的重要性，要求其設計具有一定的冗余。 高級別生物安全實驗室氣體供應設計原則如下：

(1)生物安全實驗室的專用氣體宜由高壓氣瓶供給，氣瓶宜設置于輔助工作區(qū)，通過管道輸送到各個用氣點，并應對供氣系統(tǒng)進行監(jiān)測。氣瓶設置于輔助工作區(qū)便于維護管理，避免了放在防護區(qū)時要搬出滅菌的麻煩。

(2)所有供氣管穿越防護區(qū)處應安裝防回流裝置，用氣點應根據(jù)工藝要求設置過濾器，這是為了防止氣體管路被污染，同時也使供氣潔凈度達到一定要求。

(3)真空裝置是實驗室常用的設備，當用于三級、四級生物安全實驗室時，應采取措施防止真空裝置的內(nèi)部被污染，如在真空管道上安裝相當于高效過濾器效率的過濾裝置，防止氣體污染；加裝緩沖瓶防止液體污染。要求將真空裝置安裝在從事實驗活動的房間內(nèi)，是為了避免將可能的污染物抽出實驗區(qū)域外。

(4) 具有支持系統(tǒng)的正壓服是一套高度復雜和要求極為嚴格的系統(tǒng)裝置，如果安裝和使用不當，存在著使人窒息等危險。為防意外實驗室還應配備緊急支援氣罐，作為支持供氣系統(tǒng)發(fā)生故障時的備用氣源，供氣時間不少于60min/人。實驗室需要通過評估確定總備用量，通常可按實驗室發(fā)生緊急情況時可能涉及的人數(shù)進行設計。

(5) 為了保證操作人員的職業(yè)安全，正壓服型生物安全實驗室應同時配備緊急支援氣罐，緊急支援氣罐的供氣時間不應少于60 min/人。供操作人員呼吸使用的氣體的壓力、流量、含氧量、溫度、濕度、特殊物質(zhì)的含量等應符合職業(yè)安全的要求。

(6)充氣式氣密門的工作原理是向空心的密封圈中充入一定壓強的壓縮空氣使密封圈膨脹密閉門縫，為此實驗室應提供壓力和穩(wěn)定性符合要求的壓縮空氣源，適用時還需在供氣管路上設置高效空氣過濾器，以防物質(zhì)外泄。要求充氣式氣密門的壓縮空氣供應系統(tǒng)的壓縮機應備用。

二、生物安全實驗室管道敷設要求

生物安全實驗室的樓層布置通常由下至上可分為下設備層、下技術夾層、 實驗室工作層、上技術夾層、上設備層，給水排水管道敷設原則如下：

(1) 為了便于維護管理、檢修，干管應敷設在上下技術夾層內(nèi)，同時較大限度地減少生物安全實驗室防護區(qū)內(nèi)的管道。

(2)為了便于對三級和四級生物安全實驗室內(nèi)的給水排水和氣體管道進行清潔、維護和維修，引入三級和四級生物安全實驗室防護區(qū)內(nèi)的管道宜明敷，并與墻壁保持一定距離，便于檢查維修。中凈環(huán)球凈化可提供實驗室、凈化車間的咨詢、規(guī)劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

(3)一級和二級生物安全實驗室擺放的實驗室臺柜較多，水平管道可敷設在實驗臺柜內(nèi)，立管可暗裝布置在墻板、管槽、壁柜或管道井內(nèi)。暗裝敷設管道可使實驗室使用方便、清潔美觀。

(4)給水排水管道、氣體管道穿越生物安全實驗室防護區(qū)的密封裝置是保證實驗室達到生物安全要求的重要措施，可通過采用可靠密封裝置的措施保證圍護結構的嚴密性，即維護實驗室正常負壓、定向氣流和潔凈度，防止氣溶膠向外擴散。如：防止化學熏蒸時未滅活的氣溶膠和化學氣體泄漏，并保證氣體濃度不因氣體逸出而降低；異常狀態(tài)下防止氣溶膠泄漏。實踐證明，三級、四級生物安全實驗室采用密封元件或套管等方式是行之有效的。

三、生物安全實驗室管道管材要求

管道泄漏是生物安全實驗室可能發(fā)生的風險之一，須特別重視。管道材料可分為金屬和非金屬兩類，設計時需要特別注意管材的壁厚、承壓能力、工作溫度、膨脹系數(shù)、耐腐蝕性等參數(shù)。

從生物安全的角度考慮，對管道連棧有更高的要求，除了要求連接方便，還應該要求連接的嚴密性和耐久性。常用的非金屬管道包括無規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)、耐沖擊共聚聚丙烯(PP-B)、 氯化聚氯乙烯(CPVC) 等，非金屬管道一般可以耐滅菌劑的腐蝕，但其耐熱性不如金屬管道。

常用的金屬管道包括304不銹鋼管、316L 不銹鋼管道等，304 不銹鋼管不耐氯和腐蝕性滅菌劑，316L不銹鋼的耐腐蝕能力較強。管道的類型包括單層和雙層，如輸送液氮等低溫液體的管道為真空套管式，真空套管為雙層結構，兩層管道之間保持真空狀態(tài)，以提供良好的隔熱性能。

生物安全實驗室室內(nèi)管材宜采用不銹鋼管、銅管或塑料管，管道宜采用焊接或快速接口連接，管道外表面應采取有效的防結露措施。

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