化學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)使用與維護(hù)實(shí)踐

陳建國 李亞萍 徐令

（寧波海關(guān)技術(shù)中心 浙江寧波 315043）

1 前言

化學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)是將化學(xué)分析或儀器操作過程中產(chǎn)生的有毒有害氣體或散熱空氣及時(shí)排出，保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境的空氣清新，從而保證現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)人員的身體健康，降低職業(yè)病的危害[1]?？梢?，通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行直接影響化學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)室工作的順利開展。然而，化學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)室的工作人員雖然每天使用通風(fēng)柜和抽氣罩，但幾乎都只考慮通風(fēng)能不能打開或有沒有風(fēng)，很少考慮通風(fēng)系統(tǒng)前端設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)。因此，做好系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)對(duì)化學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)室的長期安全運(yùn)行至關(guān)重要。

2 廢氣處理終端維護(hù)

2.1 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)

動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)是通風(fēng)系統(tǒng)的關(guān)鍵硬件，依賴電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的廢氣排至室外大氣中。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)定期觀察電動(dòng)機(jī)或風(fēng)機(jī)的噪聲，判斷電機(jī)運(yùn)行是否正常、軸承或風(fēng)機(jī)葉片是否變形松動(dòng)、傳動(dòng)皮帶是否老化裂變、傳動(dòng)軸鼓內(nèi)機(jī)油是否揮發(fā)盡干等。學(xué)者徐國通[2]結(jié)合實(shí)例對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)噪聲來源及綜合治理進(jìn)行了詳細(xì)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(shí)驗(yàn)室可結(jié)合具體情況參考選用。實(shí)際使用中，最容易被忽視的是傳動(dòng)軸鼓內(nèi)機(jī)油揮發(fā)損失及頂上的出氣孔淋入雨水。筆者所在實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際使用表明，僅2 年多時(shí)間，傳動(dòng)軸鼓中的機(jī)油已所剩無幾，而底部已被雨水侵入，傳動(dòng)軸承生銹變形導(dǎo)致風(fēng)機(jī)噪聲增大，轉(zhuǎn)動(dòng)阻力加大，排出風(fēng)量也隨之變小。對(duì)此問題，除了要及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題更換軸承外，還應(yīng)注意及時(shí)補(bǔ)加相應(yīng)規(guī)格的機(jī)油并在出氣孔上端加裝一個(gè)金屬水管彎頭，有效防止雨水滲入。傳動(dòng)皮帶因長期運(yùn)轉(zhuǎn)且裸露在外，特別容易老化開裂，影響馬達(dá)傳動(dòng)效率和排風(fēng)效果，日常維護(hù)中只需注意觀察并及時(shí)更換即可。

2.2 廢氣處理系統(tǒng)

化學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)廢氣處理終端的2 種主要形式[3]為針對(duì)無機(jī)廢氣的水噴淋塔和針對(duì)有機(jī)揮發(fā)物的活性炭吸附裝置。

水噴淋塔的維護(hù)主要有以下幾個(gè)方面：（1）確保塔內(nèi)循環(huán)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(diào)節(jié)循環(huán)水的pH。（2）確保塔內(nèi)循環(huán)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(huán)境使噴淋循環(huán)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(huán)噴淋水系統(tǒng)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(dǎo)致循環(huán)水滲出。因塔內(nèi)循環(huán)水含有各種酸或其他有害物質(zhì)，直接滲出容易破壞周邊環(huán)境、銹蝕屋面及下水管道。

有機(jī)廢氣處理裝置的維護(hù)關(guān)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?；钚蕴康亩ㄆ诟鼡Q費(fèi)錢費(fèi)時(shí)且看不見、摸不著，很多實(shí)驗(yàn)室容易忽視這項(xiàng)維護(hù)工作。時(shí)間一久，有機(jī)廢氣處理裝置不僅成為一種擺設(shè)，還會(huì)變成一個(gè)廢氣源，隨時(shí)釋放有害氣體到實(shí)驗(yàn)室的周邊環(huán)境。作為對(duì)社會(huì)負(fù)責(zé)任的化學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)室，必須切實(shí)做好此項(xiàng)工作?；钚蕴康木唧w更換周期視實(shí)驗(yàn)室排放廢氣的總量及通風(fēng)系統(tǒng)使用的頻度而定[3]。經(jīng)過使用的活性炭必須交由有環(huán)保資質(zhì)的部門集中處理，避免造成二次污染。

3 通風(fēng)管路維護(hù)

通風(fēng)管路的維護(hù)主要應(yīng)考慮室外和室內(nèi)2 部分運(yùn)行的狀況。

室外管路長期處于室外環(huán)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(nèi)負(fù)壓影響，上部大多會(huì)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(shí)驗(yàn)室通過在室外管路表面包敷鋁箔進(jìn)行保護(hù)，使用3 年后，外管表面光潔如新，密封情況良好，保護(hù)效果明顯。排風(fēng)系統(tǒng)長時(shí)間處于振動(dòng)和負(fù)壓狀態(tài)，室外管路的接口處松動(dòng)老化現(xiàn)象普遍，容易吸入雨水導(dǎo)致漏風(fēng)失壓和進(jìn)水。因此，日常檢查維護(hù)中應(yīng)加以關(guān)注。外管入墻處是排風(fēng)系統(tǒng)最容易安裝出錯(cuò)之處，切忌在破墻開口時(shí)外低內(nèi)高，防止管壁的雨水流入室內(nèi)。尤其是南方臺(tái)風(fēng)多雨季節(jié)，室外大風(fēng)和室內(nèi)負(fù)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(nèi)，導(dǎo)致室內(nèi)管壁漏水如注，對(duì)實(shí)驗(yàn)室日常工作造成嚴(yán)重影響。室外管路還有一個(gè)需要特別關(guān)注的問題，即軟接頭部分的老化泄漏問題。為方便風(fēng)管與風(fēng)機(jī)部分的運(yùn)作，常采用塑性材料連接的方式，但這種材料容易老化發(fā)脆，折皺處易破裂泄漏，導(dǎo)致排風(fēng)管路負(fù)壓損失，在維護(hù)保養(yǎng)過程中應(yīng)及時(shí)更換排風(fēng)管。

室內(nèi)管路雖不像室外管路那樣容易老化變質(zhì)，但當(dāng)管路長期處于振動(dòng)和負(fù)壓情況時(shí)，容易出現(xiàn)接口松動(dòng)，從而引起廢液滲漏和管路底部的積液問題。大部分通風(fēng)系統(tǒng)施工單位只負(fù)責(zé)初次安裝，很少考慮室內(nèi)通風(fēng)管路的維護(hù)保養(yǎng)，基本處于通風(fēng)系統(tǒng)一旦安裝，就一次性使用至事故報(bào)修甚至報(bào)廢，需要重新設(shè)計(jì)安裝的狀態(tài)。為此，為保證環(huán)境空氣的清新和實(shí)驗(yàn)室人員的身體健康，相關(guān)人員必須對(duì)室內(nèi)管路進(jìn)行定期維護(hù)。通風(fēng)柜排出的酸或高沸點(diǎn)有機(jī)物經(jīng)管路冷凝淤積或室外管路可能產(chǎn)生的雨水滲漏，必然會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)管路積液。曾有實(shí)驗(yàn)室為避免實(shí)驗(yàn)室廢氣味道重、排風(fēng)口滴液或灰塵掉落等情形，干脆長期開啟排風(fēng)系統(tǒng)，造成整個(gè)實(shí)驗(yàn)室區(qū)域因負(fù)壓過大而易吸引粉塵，大量浪費(fèi)空調(diào)能源。通風(fēng)管路大多處于室內(nèi)頂部，不適合直接用溶劑沖洗的方法，必要時(shí)應(yīng)直接更換離通風(fēng)柜出風(fēng)口較近的室內(nèi)管路，保證通風(fēng)管路的排氣暢通和室內(nèi)空氣的清新。

4 排風(fēng)裝置維護(hù)

4.1 通風(fēng)柜

分析樣品的濕法消化或待測目標(biāo)物提取過程中會(huì)釋放大量的酸氣或揮發(fā)性有機(jī)物，這些前處理操作均需在通風(fēng)柜中進(jìn)行。通風(fēng)柜是化學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)室樣品前處理工作中用途最為廣泛的設(shè)備裝置。通風(fēng)柜的使用和維護(hù)如下：首先，保持通風(fēng)口、柜箱體內(nèi)復(fù)合板材和操作臺(tái)板的清潔，防止操作區(qū)域因酸氣或有機(jī)物的長時(shí)間侵蝕導(dǎo)致金屬配件迅速腐爛生銹或材料老化變質(zhì)；其次，定期檢查通風(fēng)柜移動(dòng)窗門的傳動(dòng)膠帶并及時(shí)更換，防止膠帶老化斷裂砸傷實(shí)驗(yàn)人員或損失實(shí)驗(yàn)設(shè)備，尤其是經(jīng)常使用強(qiáng)酸或氧化性酸消化的通風(fēng)柜，更應(yīng)提高傳動(dòng)膠帶更換的頻度；同時(shí)，日常應(yīng)注意觀察馬達(dá)異響、風(fēng)速變小、出風(fēng)口滴液等異常現(xiàn)象，及時(shí)排除故障，確保能將實(shí)驗(yàn)廢氣順利排出室外。一般來講，分析檢測實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)柜安裝多為并排串聯(lián)方式，每個(gè)通風(fēng)柜的排風(fēng)量會(huì)相互影響，為此，實(shí)驗(yàn)員應(yīng)盡量關(guān)掉不用的通風(fēng)柜或關(guān)上移動(dòng)的窗門，這樣防止總體排風(fēng)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(shí)驗(yàn)室的能耗。

4.2 抽氣罩

現(xiàn)代化學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)室使用很多高溫設(shè)備和光譜質(zhì)譜類大型儀器設(shè)備，這些設(shè)備均需要較大的排風(fēng)量以確保熱廢氣體的排放和設(shè)備的散熱，大型的分析檢測實(shí)驗(yàn)室的抽氣罩少則幾十個(gè)，多則幾百個(gè)。每個(gè)抽氣罩都安裝單獨(dú)控制系統(tǒng)顯然不切實(shí)際，但還是應(yīng)盡量分組單獨(dú)控制，避免一處需排風(fēng)，多處均啟動(dòng)的狀況，造成不必要的能耗損失和噪音[4，5]。受排風(fēng)機(jī)組總功率的限制，通風(fēng)系統(tǒng)的總排量是一定的，若開啟所有抽氣罩，部分排風(fēng)口尤其是離主要管路較遠(yuǎn)的通風(fēng)罩的風(fēng)量就會(huì)變得更小。為此，建議實(shí)驗(yàn)室人員隨時(shí)關(guān)閉不在工作狀態(tài)的排風(fēng)罩，以保證其他必須使用的設(shè)備的排風(fēng)需要。對(duì)于一些排風(fēng)量不需要特別大的色譜類儀器及藥品試劑柜，盡量關(guān)小風(fēng)閥以減少排風(fēng)量。否則，時(shí)間一長，出風(fēng)口容易積累大量灰塵，既影響試劑或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)櫥柜的整潔，又無故增加實(shí)驗(yàn)室能耗。因臨時(shí)添置設(shè)備需要排風(fēng)裝置或部分設(shè)備要求加大排風(fēng)量等原因，很多通風(fēng)系統(tǒng)施工單位會(huì)建議在排風(fēng)管路中臨時(shí)增加離心風(fēng)機(jī)以加大局部風(fēng)口的排風(fēng)量，此時(shí)應(yīng)充分考慮屋頂總風(fēng)機(jī)的負(fù)壓排風(fēng)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(qū)域倒灌，引起部分抽氣罩排風(fēng)口滴液以及實(shí)驗(yàn)室不同區(qū)域的交叉污染。

5 結(jié)語

化學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì)和安裝施工固然重要，但日常運(yùn)行過程中，正確合理地開啟使用和精心有效的維護(hù)保養(yǎng)更能有效保證實(shí)驗(yàn)室檢測工作的正常開展。