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Ⅱ级 B2型生物安全柜的主要问题及解决办法

发布时间:2020-09-10 17:36  

  Ⅱ级 B2型生物安全柜的主要问题及解决办法_生物学_自然科学_专业资料。Ⅱ级 B2型生物安全柜的主要问题及解决办法SICOLAB 一、主要问题 排风量不足,安全柜无法正常启动 生物安全柜开启时报警,排风量无法达到安全柜最低风量,设备无法正常开启。如报警持续,则意味 着安全

  Ⅱ级 B2型生物安全柜的主要问题及解决办法SICOLAB 一、主要问题 排风量不足,安全柜无法正常启动 生物安全柜开启时报警,排风量无法达到安全柜最低风量,设备无法正常开启。如报警持续,则意味 着安全柜排风量偏低,需要复核安全柜排风机选型或安全柜排风管路的阻力、阀门等情况。如华北地区某 BSL-3实验室,安全柜接独立排风机,排风机铭牌全压为1000Pa,但根据现场检测,生物安全 柜出口阻力已达800Pa(安全柜额定阻力往往容易被设计人员忽视),高效过滤单元阻力200Pa, 管道长约150m,考虑管道、阀门等的沿程和局部阻力,风机压头已无法满足系统要求,排风量无法达 到额定值,导致设备无法开启,最终以更换风机作为解决方案。如报警持续一段时间后停止,则说明系统 总排风量能够满足要求,但在变风量控制模式上存在一定的时间误差,导致开启之初排风量不足,随着系 统慢慢稳定,排风量达到了设定值,这种情况需要现场调试送、排风阀执行机构的行程调节速度和响应时 间,消除启动过程中的报警环节。 切换时出现压力逆转 该类情况是实际工况转换过程中出现最多的一种。其影响因素众多,往往是多种环节互相作用导致的 结果。当工况转换过程某一时段房间送风量超过房间及安全柜排风量之和时,实验室出现绝对压力逆转; 当工况转换过程中核心工作间负压风量与其相邻的缓冲间负压风量不匹配时,会出现相对压力逆转。这2 种逆转,尤其是绝对压力逆转,大大增加了实验室使用中的生物安全风险,均为检测部门和我国合格评定 国家认可委员会(CNAS)认可时的现场主要考察项目。逾80%的实验室工况转换时存在不同程度的 压力逆转情况,主要问题集中在送、排风阀的控制逻辑及其执行速度和响应时间。部分实验室在现场调试 无效后需要采取更换阀门等措施进行整改,个别实验室项目甚至仅能将逆转时间控制在1min内,无法 根本解决相对压力逆转问题。 切换时负压过大 过大的负压对实验室围护结构的气密性和稳定性提出了较大的挑战,由于负压过大,房间洁净度难以 保证;较大的压力波动也致使房间围护结构瞬时过度收缩、膨胀,对目前主流的彩钢板围护结构而言极易 产生破坏性后果。 多台安全柜切换时系统紊乱 部分相对特殊的项目,在一间核心工作间内设置多台ⅡB2型生物安全柜或一个系统内多个核心工作 间均设有ⅡB2型生物安全柜,同时启停多台ⅡB2型生物安全柜时会瞬时出现巨大的风量变化,如果系 统阀门切换不及时,往往容易产生房间压差梯度紊乱。 二、解决办法 1、阀门的预设动作和快速响应 不论何种控制模式,如在安全柜启闭过程中出现送风量大于排风量的情况,则会出现压力逆转;如出 现排风量远大于送风量,则会出现房间瞬时绝对负压值过大的情况。因此,送、排风阀在安全柜启闭过程 中的动作顺序及执行速度对保证系统压力的平稳过渡起到非常关键的作用。由表2可以看出,送风变化往 往导致压力逆转,这是因为安全柜的启闭本身已经对排风产生了较大影响,同时又伴随着送风较大的波动, 同一时刻送、排风均需控制。如控制不当,则更易出现送、排风瞬时不匹配的情况。通常,实验室在整个 工况转换过程中需把握2个要点:任何时间房间必须处于负压,即送风量小于排风量;安全柜仅有排风。 因此,房间送、排风阀的控制逻辑应围绕任何时间均保证房间送风滞后且送风量小于排风量展开。 由于变风量控制多采用PID控制调节模式,送风量往往会围绕排风量振荡收敛,这意味着控制逻辑 决定了某一时刻难免会出现送风量大于排风量的现象,因此在实测过程中多数情况下会出现瞬时压力逆转 情况。在调试过程中,应通过设置合理的阀门动作顺序和缩短阀门响应时间来保证核心工作间不出现绝对 压力逆转,而核心工作间与其相邻缓冲间的相对压力逆转,也应控制在1min内。 2、优化操作模式和设备性能E 在实际检测中发现,良好的安全柜操作习惯对系统的稳定性也有一定影响。瞬间较大的风量波动要靠 系统的复杂控制和阀门的快速响应去抵消,但如果整个启闭动作在一个相对缓慢的过程中平稳进行,则即 使在不太理想的现场条件下,压力波动也可能被适当控制在一个可接受的范围内。事实上,如果启闭时间 足够长,让波动风量带来的压差影响慢慢被抵消,则系统稳定性将大大提高。这要求使用人员制定合理的 操作规程,尽量避免快速拉起或关闭窗口玻璃而引起瞬时的风量巨变。 现实中,安全柜保持部分排风量也是很多实验室采用的稳定工况的做法之一。这一思路借鉴了大量的 理化实验室中有大排风要求的通风橱的控制模式,即使在未使用ⅡB2型生物安全柜时也依然保持安全柜 一定的排风量。规范强调了“不得只利用生物安全柜或其他负压隔离装置作为房间排风出口”,但并未规 定当房间设有明确的排风口和排风量时,安全柜不能在非工作时段保持一定的排风量。事实上,目前国内 外很多厂家均推出了保证最小排风量的生物安全柜,在关闭安全柜内自带风机且拉下工作面窗口玻璃后, 依然留有一定缝隙,允许部分甚至全部额定排风经系统排风机排出。此时,所谓的安全柜关闭状态,其实 质是安全柜自带的顶部引风机关闭,保证不会有气体外溢,整个安全柜可以理解为一个负压排风通道。