浅谈生物安全实验室化学淋浴系统的设计及选用

赵 钢

（中国医学科学院医学生物学研究所，云南昆明 650118）

浅谈生物安全实验室化学淋浴系统的设计及选用

赵 钢

（中国医学科学院医学生物学研究所，云南昆明 650118）

化学淋浴系统作为生物安全四级实验室的关键设备，在国标《实验室生物安全通用要求》GB19489-2008对其提出了明确要求，但国内现在并无相关的产品。因而对化学淋浴系统的作用、工艺过程、关键设计部分作详细的介绍。

生物安全；化学淋浴；正压防护服

随着国内一些生物安全实验室的建立，正压防护服和配套的化学淋浴系统的选用和验证方法逐渐成为相关人员讨论和研究话题。化学淋浴系统是用于正压防护服型生物安全实验室（如：ABSL-3、BSL-4等）对正压防护服进行表面消毒用的关键设备。其一般设置在污染区与清洁区之间。同时，在一些实验室还设置了用于意外事故紧急离开的应急化学淋浴系统（见图1）。

国标《实验室生物安全通用要求》GB19489-2008中对化学淋浴系统做出了明确要求，其中，6.4.4条指出适用于4.4.4的实验室防护区应包括：防护走廊、内防护服更换间、淋浴间、外防护服更换间、化学淋浴间和核心工作间。化学淋浴间应为气锁，具备对专用正压防护服或传递物品的表面进行清洁和消毒灭菌的条件，具备使用生命支持供气系统的条件[1]。国标《生物安全实验室建筑技术规范》GB50346-2004中也对化学淋浴间提出了一些具体要求[2]。

包括国外，在早期的生物安全实验室中所采用的化学淋浴室基本都是根据实验室建设需要自行设计，所以，淋浴室的大小，功能各不相同，没有一个标准。但随着生物安全概念的普及和技术的发展，越来越多的实验室采用专业厂家设计的整体化学淋浴系统，当然，同样是可以根据实际情况具体设计安装 (图 2)[3]。

图1 化学淋浴间的设置

图2 英国PBSC公司化学淋浴系统

1 化学淋浴系统的功能

对化学淋浴系统来说最重要的功能就是其对正压防护服表面的清洁消毒。但是，衡量一个化学淋浴系统的质量标准有很多方面。

不论是成品的化学淋浴设备和通过普通房间加装气密门构成的化学淋浴间都必须满足生物安全实验室气密标准。

整体式化学淋浴室箱体结构承压力及密闭性应符合所在区域的要求，同时，整体结构符合气锁的设计要求。整体安装容易，操作简单，维修方便。

具体的设计指标为：维护结构应能耐受1 000 Pa的压力。气密性检测要求±500 Pa压力时，20 min内自然衰减的压力小于50 Pa。化学淋浴间的排水地漏应考虑使用密闭地漏，以防止空气及污水回流，其承压力及水封符合所在区域的气密性要求。

2 化学淋浴设备的结构要求

化学淋浴室应有足够的空间保证淋浴操作的要求。

化学沐浴系统包括：整体式化学淋浴室箱体（图3）[4]，及充气式或机械压紧式密闭门（带观察窗）；喷淋系统，自动加药系统，以及管道阀门；送、排风接口（含高效过滤器），及压缩空气接口（供正压服）；自动控制系统，以及仪器仪表、照明、应急开关等。

气密门要求耐高、低温，抗腐蚀，防水，耐冲击，不易变形。耐温范围≥–230℃~ +260℃，在≥255℃度的环境下能持续使用；≥310℃度时能保持一段时间的气密性。气密门结构承压力及密闭性应符合所在区域的要求；能够在≥2 000 Pa压差区间保持密封性,在500 Pa压力时漏气率≤0.6l /h。

排放管道要求在符合实验室生物安全相关规定的前提下，与实验室排水管道相接，系统应有防止供气、供水、排气和排水管道回流的装置，并要求对排水进行集中处理。

图3 化学淋浴间的内部喷淋设计

要求具备防止废水中较大粒径固体颗粒及毛发类悬浮物堵塞排水管道设计和装置，确保整个系统的正常运行；要求与生物实验室废水及废弃物接触的管道与阀门，均可在无需排放储存废水的情况下实现灭菌、维修与更换。

化学淋浴消毒灭菌装置应在无电力供应的情况下仍可以使用，消毒灭菌剂储存器的容量应满足所有情况下对消毒灭菌剂使用量的需求。

送排风系统高效过滤器单元与所在区域的通风空调要求相同，并应防潮（湿度为100%）。并且满足干燥时的大流量通风，可以对送、排风HEPA过滤器在原位进行消毒灭菌和检漏，可采用袋进袋出更换。

3 化学淋浴设备的操作和控制

化学淋浴设备的主要功能是通过喷淋化学药剂对正压防护服表面进行清洗消毒，确保完成正压防护服全方位无死角化学消毒和清洗。

化学淋浴设备必须具有完整可靠的自控系统。

身穿正压服的待淋浴工作人员能独立完成全部淋浴操作，包括：开、关密闭门的操作，箱体内应提供正压服供气接口；箱体两侧的门应具备安全连锁功能。

房间必须具有足够的通风能力，以保证房间清洗后的适当干燥。必须具有对淋浴间干燥的能力，房间化学淋浴的送风和排风要有压差控制，维持设定负压，防止清洗过程出现内部正压（最小负压差-10 Pa）。化学淋浴的送风和排风要有高效过滤安全更换装置。

必须具有控制人员进出流向的强制自动淋浴控制装置，即当人员由污染区回到洁净区或者处于污染区的气密门打开过时，化学喷淋将自动运行一个周期。处于淋浴消毒过程周期时必须保证气密门锁死，并具有相应的状态指示和紧急情况应急开关。

化学淋浴配液系统必须具有保证正常工作液位和压力的控制系统，并能防止发生淋浴时房间内气流回流的装置。

4 化学消毒液配制及灭菌性能

化学淋浴配液系统必须具有能配置和使用多种化学消毒液的能力，并且能对清洗液低液位进行报警，并能自动清洗。

自动配制清洗液，经气动控制阀与增压泵、回流泵来完成清洗液的输送及回流循环清洗、排放、回收整个清洗过程。通过电导率、温度控制仪、酸碱计量泵及PLC触摸屏组成的控制系统达到了自动在线清洗。可以对每一道清洗程序时间、流量、电导率进行检测与记录，可打印输出，同时，能确保清洗液温度和浓度在相应清洗过程中自动恒定，系统清洗结果由电导率仪，pH仪自动检测显示，并能对清洗液用量进行准确控制。

对化学消毒液的灭菌性能通过相应的生物实验得出结果。根据其验证数据得出溶液浓度、作用时间等数据，并要求附有完整的验证文件。

[1] GB 19489-2008.《实验室生物安全通用要求》[S].

[2] GB 50346-2004.《生物安全实验室建筑技术规范》[S].

[3] 英国PBSC公司. 化学淋浴系统资料. 英国PBSC公司，2010.

[4] 德国Caverion公司.化学淋浴系统资料. 德国Caverion公司，2010.

Brief Talk of Design and Selection of Chemical Shower System in Biological Safety Laboratory

Zhao Gang
（Medical & Biological Research Institute, China Academy of Medical Science Kunming, 650118）

In GB19489-2008, clear requirements for chemical shower system, which is the key equipment in 4th grade biological safety laboratory, are stipulated. However, currently, there is no this kind of products at home. In this article, the function, process and key part of design of chemical shower system were introduced in detail.

biological safety; chemical shower; positive pressure protection coat

TQ460.8

A

1008-455X(2012) 03-0019-03

2012-03-28

赵钢（1971－），男，工程师，主要从事医药仪器设备维修管理工作。

Tel：0871-8225561 E-mail：zg21@21cn.com