实验室用通风柜性能确认方法的研究探讨

(大连市检验检测认证技术服务中心，大连 116021)

1 引言

通风柜是实验室中控制污染物、保障实验人员健康、确保实验环境安全的重要设备。目前通风柜按进风方式主要分为三种类型。全排风式通风柜:通过室内进风在柜内循环后排出室外；补风式通风柜:当通风柜设置于采暖或对温湿度有控制要求的房间时，采用从室外取补给风在柜内循环后排出室外。变风量式通风柜：是通过调节阀门的传感器改变风量达到给定的风速。

通风柜主要由风机、风管、柜体组成，一般配有钢化玻璃柜门和耐腐蚀操作台面，内部设有水路、电路、气路等辅助设施，通过控制面板进行操作。

通风柜是实验室中重要的辅助设备，但日常实验活动中，往往忽略了通风柜的性能，本文对通风柜的性能指标和性能确认方法进行了研究探讨，供实验室管理人员及实验工作人员参考借鉴。

2 实验条件及设备

2.1 环境条件

实验室温度应控制在22.0±3.0℃；试验应在室内进行，在距通风柜1.5m 范围内应无超过0.1 m·s-1的横向气流干扰；保证通风柜内整洁无杂物。

2.2 检测设备

热球式风速测量仪；激光测距仪；发烟物。

3 性能确认方法

3.1 流动显示检测

将通风柜柜门处于最大开启度，打开排风开关，设定风速为0.50m·s-1，将发烟装置置于工作台面、内侧壁(其距柜门均为150mm)及背壁中心，烟雾应能全部通过排风口排出，无外溢。

3.2 风速检测

将通风柜柜门处于最大开启度，打开排风开关，设定风速为0.50 m·s-1，柜门开启面积内，以0.09m2(0.3m×0.3m)为基准，将此排风平面区域等分为若干正方形(长方形)测量区域，测量点设在各个测量区域的对角线交点上，固定风速测量仪后，测定各测量点风速，每个测量点至少测定10次，将10次平均值作为该测量点风速值，各测量点风速值均应在0.45～0.55m·s-1范围内。

3.3 报警检测

将通风柜柜门处于工作高度，打开排风开关，设定相应风速，当风速高于(或低于)此设定风速时，报警功能应启动。

性能确认结果全部符合技术要求，判为合格，方可使用。若性能确认结果不符合规定，应重新调试风机或控制面板后再进行确认，符合规定后方可使用。

建议该设备应至少每6个月进行一次性能确认。重要部件的维修和更换、移动放置地点、对设备性能有怀疑时，应按上述测试方法进行再确认。

4 讨论

4.1 污染物浓度检测

国内标准《JBT 6412—1999》和美国标准《ANSI/ASHRAE 110—1995》均收载污染物浓度检测，考虑到检测装置的复杂性和成本性，本次研究并未收载此项检测，但实验室首次安装或维修通风柜后，应要求厂商完成该项检测[1]。

4.2 发烟物的选择

对于3.1流动显示检测中发烟物的选择，国内标准《JBT 6412—1999》和美国标准《ANSI/ASHRAE 110—1995》均选用四氯化钛，但该物质腐蚀性、毒性较大，故本次研究并未指定该物质作为发烟物，各实验室可自行选取发烟物，如白磷、红磷及市售特定发烟装置等[1]。

4.3 压差的规定

技术要求中，美国标准《ANSI/ASHRAE 110—1995》中要求控制放置通风柜的房间相对外部压差为-5Pa，考虑到我国实验室实际情况，本次研究并未遵循此要求[1]。

4.4 风速偏差的规定

国内标准《JBT 6412—1999》规定面风速检测结果要求：最大值、最小值与算术平均值的偏差应小于15%，但未规定测量值与设定值的误差要求[2]，美国标准《ANSI/ASHRAE 110—1995》未规定面风速检测结果要求。参考我国《药品GMP指南》质量控制实验室与物料系统章节的建议，本次研究规定面风速检测结果要求为：不超过设定范围的±10%[3]，此要求同时满足国内标准《JBT 6412—1999》中偏差应小于15%的规定。

4.5 面风速制定依据

面风速，即通风柜操作面上的控制风速。国际公认，一般要求面风速应控制在0.40～0.60m·s-1的范围内，为最佳排空风速。面风速太小，说明通风柜在操作面上的控制效果不够，柜内污染物容易摆脱预定的气流排放路径，经由操作面逃逸出通风柜；面风速太大，容易在柜内靠近出口处的区域产生紊流，影响通风柜的气流组织形式，污染物可能会积聚在通风柜内的角落或从操作面逸散出通风柜。因此，本次研究均选用0.50m·s-1的面风速进行检测。

4.6 面风速制定依据

根据WHO要求，通风柜核查要求包括：velocity profile (面风速检测), alarm points(报警点检测)，air flow smoke pattern(空气流动烟雾检测)[4，5]，本次研究已包含上述核查项目。

4.7 确认周期的制定

考虑到通风柜为保证实验过程中人身安全和环境安全的重要实验设备，因此将性能确认周期定位6个月，以保证该设备运行持续安全有效。