化學檢測實驗室通風系統使用與維護實踐

陳建國 李亞萍 徐令

（寧波海關技術中心 浙江寧波 315043）

1 前言

化學檢測實驗室通風系統是將化學分析或儀器操作過程中產生的有毒有害氣體或散熱空氣及時排出，保持實驗環境的空氣清新，從而保證現場實驗人員的身體健康，降低職業病的危害[1]。可見，通風系統的正常運行直接影響化學檢測實驗室工作的順利開展。然而，化學檢測實驗室的工作人員雖然每天使用通風柜和抽氣罩，但幾乎都只考慮通風能不能打開或有沒有風，很少考慮通風系統前端設備的維護與保養。因此，做好系統的維護保養對化學檢測實驗室的長期安全運行至關重要。

2 廢氣處理終端維護

2.1 動力傳動系統

動力傳動系統是通風系統的關鍵硬件，依賴電動機帶動風機轉動將實驗室內的廢氣排至室外大氣中。實驗室應定期觀察電動機或風機的噪聲，判斷電機運行是否正常、軸承或風機葉片是否變形松動、傳動皮帶是否老化裂變、傳動軸鼓內機油是否揮發盡干等。學者徐國通[2]結合實例對通風系統噪聲來源及綜合治理進行了詳細研究，提出了采用隔聲罩、消聲器及隔聲包扎等行之有效的方法，實驗室可結合具體情況參考選用。實際使用中，最容易被忽視的是傳動軸鼓內機油揮發損失及頂上的出氣孔淋入雨水。筆者所在實驗室的實際使用表明，僅2 年多時間，傳動軸鼓中的機油已所剩無幾，而底部已被雨水侵入，傳動軸承生銹變形導致風機噪聲增大，轉動阻力加大，排出風量也隨之變小。對此問題，除了要及時發現問題更換軸承外，還應注意及時補加相應規格的機油并在出氣孔上端加裝一個金屬水管彎頭，有效防止雨水滲入。傳動皮帶因長期運轉且裸露在外，特別容易老化開裂，影響馬達傳動效率和排風效果，日常維護中只需注意觀察并及時更換即可。

2.2 廢氣處理系統

化學檢測實驗室通風系統廢氣處理終端的2 種主要形式[3]為針對無機廢氣的水噴淋塔和針對有機揮發物的活性炭吸附裝置。

水噴淋塔的維護主要有以下幾個方面：（1）確保塔內循環噴淋水保持一定的堿度。用簡單的pH 試紙即可測試酸堿度，然后加入堿調節循環水的pH。（2）確保塔內循環噴淋水保持一定的清潔度。噴淋塔一般都安裝于房頂，長期的室外環境使噴淋循環水容易沉積污垢或霉跡，甚至從塔頂飛入鳥類或雜物，需定期檢查清理并更換新鮮自來水，這樣才有利于廢氣的處理。（3）確保循環噴淋水系統管路的密封度。室外安裝的聚丙烯（PP）水管及接頭容易變形或老化，導致循環水滲出。因塔內循環水含有各種酸或其他有害物質，直接滲出容易破壞周邊環境、銹蝕屋面及下水管道。

有機廢氣處理裝置的維護關鍵在于活性炭的有效吸附活性，一旦吸附活性飽和，即失去廢氣收集能力。活性炭的定期更換費錢費時且看不見、摸不著，很多實驗室容易忽視這項維護工作。時間一久，有機廢氣處理裝置不僅成為一種擺設，還會變成一個廢氣源，隨時釋放有害氣體到實驗室的周邊環境。作為對社會負責任的化學檢測實驗室，必須切實做好此項工作。活性炭的具體更換周期視實驗室排放廢氣的總量及通風系統使用的頻度而定[3]。經過使用的活性炭必須交由有環保資質的部門集中處理，避免造成二次污染。

3 通風管路維護

通風管路的維護主要應考慮室外和室內2 部分運行的狀況。

室外管路長期處于室外環境，管壁容易老化變形，尤其是PP 管或玻璃鋼管路因受管路內負壓影響，上部大多會凹陷，表面容易沉積水和污垢，受冬季冰凍或夏季日光暴曬更易加速老化。筆者所在實驗室通過在室外管路表面包敷鋁箔進行保護，使用3 年后，外管表面光潔如新，密封情況良好，保護效果明顯。排風系統長時間處于振動和負壓狀態，室外管路的接口處松動老化現象普遍，容易吸入雨水導致漏風失壓和進水。因此，日常檢查維護中應加以關注。外管入墻處是排風系統最容易安裝出錯之處，切忌在破墻開口時外低內高，防止管壁的雨水流入室內。尤其是南方臺風多雨季節，室外大風和室內負壓的雙重作用，使雨水容易沿著外管壁順流而下穿過管壁與墻體間的縫隙直接流入室內，導致室內管壁漏水如注，對實驗室日常工作造成嚴重影響。室外管路還有一個需要特別關注的問題，即軟接頭部分的老化泄漏問題。為方便風管與風機部分的運作，常采用塑性材料連接的方式，但這種材料容易老化發脆，折皺處易破裂泄漏，導致排風管路負壓損失，在維護保養過程中應及時更換排風管。

室內管路雖不像室外管路那樣容易老化變質，但當管路長期處于振動和負壓情況時，容易出現接口松動，從而引起廢液滲漏和管路底部的積液問題。大部分通風系統施工單位只負責初次安裝，很少考慮室內通風管路的維護保養，基本處于通風系統一旦安裝，就一次性使用至事故報修甚至報廢，需要重新設計安裝的狀態。為此，為保證環境空氣的清新和實驗室人員的身體健康，相關人員必須對室內管路進行定期維護。通風柜排出的酸或高沸點有機物經管路冷凝淤積或室外管路可能產生的雨水滲漏，必然會導致室內管路積液。曾有實驗室為避免實驗室廢氣味道重、排風口滴液或灰塵掉落等情形，干脆長期開啟排風系統，造成整個實驗室區域因負壓過大而易吸引粉塵，大量浪費空調能源。通風管路大多處于室內頂部，不適合直接用溶劑沖洗的方法，必要時應直接更換離通風柜出風口較近的室內管路，保證通風管路的排氣暢通和室內空氣的清新。

4 排風裝置維護

4.1 通風柜

分析樣品的濕法消化或待測目標物提取過程中會釋放大量的酸氣或揮發性有機物，這些前處理操作均需在通風柜中進行。通風柜是化學檢測實驗室樣品前處理工作中用途最為廣泛的設備裝置。通風柜的使用和維護如下：首先，保持通風口、柜箱體內復合板材和操作臺板的清潔，防止操作區域因酸氣或有機物的長時間侵蝕導致金屬配件迅速腐爛生銹或材料老化變質；其次，定期檢查通風柜移動窗門的傳動膠帶并及時更換，防止膠帶老化斷裂砸傷實驗人員或損失實驗設備，尤其是經常使用強酸或氧化性酸消化的通風柜，更應提高傳動膠帶更換的頻度；同時，日常應注意觀察馬達異響、風速變小、出風口滴液等異常現象，及時排除故障，確保能將實驗廢氣順利排出室外。一般來講，分析檢測實驗室的通風柜安裝多為并排串聯方式，每個通風柜的排風量會相互影響，為此，實驗員應盡量關掉不用的通風柜或關上移動的窗門，這樣防止總體排風量的損失，尤其是夏季或冬季可在一定程度上減少冷熱空氣的損失，降低實驗室的能耗。

4.2 抽氣罩

現代化學檢測實驗室使用很多高溫設備和光譜質譜類大型儀器設備，這些設備均需要較大的排風量以確保熱廢氣體的排放和設備的散熱，大型的分析檢測實驗室的抽氣罩少則幾十個，多則幾百個。每個抽氣罩都安裝單獨控制系統顯然不切實際，但還是應盡量分組單獨控制，避免一處需排風，多處均啟動的狀況，造成不必要的能耗損失和噪音[4，5]。受排風機組總功率的限制，通風系統的總排量是一定的，若開啟所有抽氣罩，部分排風口尤其是離主要管路較遠的通風罩的風量就會變得更小。為此，建議實驗室人員隨時關閉不在工作狀態的排風罩，以保證其他必須使用的設備的排風需要。對于一些排風量不需要特別大的色譜類儀器及藥品試劑柜，盡量關小風閥以減少排風量。否則，時間一長，出風口容易積累大量灰塵，既影響試劑或標準物質櫥柜的整潔，又無故增加實驗室能耗。因臨時添置設備需要排風裝置或部分設備要求加大排風量等原因，很多通風系統施工單位會建議在排風管路中臨時增加離心風機以加大局部風口的排風量，此時應充分考慮屋頂總風機的負壓排風能力，避免主管路成為廢氣存貯庫。若管路局部壓力過高，就很容易造成廢氣滯流甚至部分區域倒灌，引起部分抽氣罩排風口滴液以及實驗室不同區域的交叉污染。

5 結語

化學檢測實驗室通風系統的初步設計和安裝施工固然重要，但日常運行過程中，正確合理地開啟使用和精心有效的維護保養更能有效保證實驗室檢測工作的正常開展。