無(wú)機(jī)質(zhì)譜超凈實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)(凈化工程裝修)
隨著現(xiàn)代分析科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀在無(wú)機(jī)元素微量分析以同位素分析等分析有著廣泛的應(yīng)用，適用于絕大多數(shù)無(wú)機(jī)元素，分析速度快，結(jié)果精確，樣品用量少等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)、地球化學(xué)、核工業(yè)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)衛(wèi)生、食品化學(xué)、石油化工、公安系統(tǒng)、考古、空間技術(shù)等領(lǐng)域的分析測(cè)試。
由于無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀很多測(cè)試樣品含量都在超痕量甚至更低，所以對(duì)環(huán)境要求就非常高，要求整個(gè)分析過(guò)程流程中都保持非常高的潔凈環(huán)境，所以在部分ICP-MS、高分辨質(zhì)譜以及同位素質(zhì)譜儀的實(shí)驗(yàn)室都需要為儀器量身定做潔凈實(shí)驗(yàn)室。
對(duì)實(shí)驗(yàn)室的要求是：
1、保持極低的無(wú)機(jī)空白;
2、由于儀器精密，保證儀器不容易出故障。
實(shí)驗(yàn)室建設(shè)既要滿足我國(guó)潔凈間的規(guī)范要求，同時(shí)還需要滿足特定的要求。實(shí)驗(yàn)室需要考慮裝飾裝修、凈化通風(fēng)系統(tǒng)、電路系統(tǒng)、自控系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)以及工藝設(shè)備等。
一、實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)基本結(jié)構(gòu):
無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀超凈實(shí)驗(yàn)室一般包括更衣室、風(fēng)淋室、前處理間、天平間、儀器間和輔助設(shè)備間等。不同房間裝飾、潔凈度、換氣次數(shù)以及溫濕度要求不一定相同。
二、實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)基本參數(shù) :
三、實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)基本要求:
(1)保證實(shí)驗(yàn)室整體美觀，以人為本，設(shè)計(jì)合理;
(2)選用材料要求防酸、堿、耐有機(jī)溶劑;
(3)潔凈室符合潔凈實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)范和相關(guān)條例，滿足用戶需求;
(4)防靜電，不積塵，堅(jiān)固耐用便于使用維護(hù)。
四、實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)裝飾裝修:
裝飾裝修材料必須保證盡量低的無(wú)機(jī)本底，一般采用彩鋼板、PVC壁布和地板或抗倍特板等無(wú)機(jī)本底極低的裝飾材料。
前處理間隔斷與吊頂一般采用PVC材料或抗倍特板材，地面采用自流平貼抗靜電免維護(hù)耐酸堿同質(zhì)透心PVC地板。
實(shí)驗(yàn)室門(mén)，框架為塑鋼型材，門(mén)鎖、把手與鉸鏈為無(wú)機(jī)材料。
實(shí)驗(yàn)室固定窗，窗框架由塑鋼制作，玻璃為5mm浮法玻璃。
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)墻面、吊頂與地面之間的陰角處采用ABS圓弧角過(guò)渡，避免積塵死角、便于清掃維護(hù)、改善氣流組織。
五、實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)凈化通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)
凈化空調(diào)流程圖：
凈化空調(diào)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：初效過(guò)濾器、中效過(guò)濾器、高效過(guò)濾器、凈化精密空調(diào)。
氣流組織采用亂流，高效送風(fēng)口分散均勻分布或集中布置，側(cè)墻回風(fēng)。
為了避免低潔凈度房間與高潔凈度房間之間的氣流造成高潔凈房間塵埃粒子超標(biāo)，應(yīng)使高潔凈度房間與相鄰相通的低潔凈度房間保證一定的正壓，一般不低于5Pa;潔凈房間與相鄰相通非潔凈房間之間保證不小于10Pa的壓差。
壓力梯度由新風(fēng)量和排風(fēng)量的大小控制，新風(fēng)量根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求來(lái)確定，排風(fēng)量則由室內(nèi)可能產(chǎn)生的污染氣體、其它通風(fēng)設(shè)備的排風(fēng)量以及壓力梯度共同確定。
新風(fēng)由室外引入凈化空調(diào)系統(tǒng)，間接送至室內(nèi)，需經(jīng)粗效和中效過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾處理，視情況添減輔助電加熱系統(tǒng);
安全柜排風(fēng)經(jīng)廢氣處理后高空排放。
凈化通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)需要考慮消防要求，風(fēng)管穿越空調(diào)機(jī)房與潔凈區(qū)的隔墻處均需加裝70℃防火閥。
實(shí)驗(yàn)室需要考慮夏冬季以及過(guò)渡季節(jié)情況。前處理與儀器室凈化通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)分開(kāi)設(shè)置，避免互相干擾、交叉污染。
獨(dú)立的安全柜送風(fēng)系統(tǒng)，同時(shí)與安全柜排風(fēng)系統(tǒng)及安全柜聯(lián)動(dòng)，均為變頻控制，保證每一臺(tái)安全柜開(kāi)啟與關(guān)閉時(shí)，送風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)均能及時(shí)響應(yīng)。
儀器室排風(fēng)獨(dú)立設(shè)置，每臺(tái)儀器獨(dú)立的排風(fēng)系統(tǒng)。
六、實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì) 電氣系統(tǒng)
所有凈化區(qū)域內(nèi)的照明燈具均采用專(zhuān)用吸頂凈化燈，具有防水和氣密性特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)照度不小于300Lx。
實(shí)驗(yàn)室設(shè)有專(zhuān)業(yè)控制箱，電源有漏電檢測(cè)報(bào)警裝置。根據(jù)儀器以及配套設(shè)備情況考慮專(zhuān)業(yè)用電負(fù)荷;
用電設(shè)備外殼與專(zhuān)用接地保護(hù)線(PE)可靠連接，所有用電設(shè)備不帶電的金屬部分與PE線連接。
需要考慮質(zhì)譜儀接地要求，接地電阻不大于1歐姆或4歐姆。
七、實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)自動(dòng)控制系統(tǒng)
自動(dòng)控制系統(tǒng)是這個(gè)潔凈實(shí)驗(yàn)室的核心，將對(duì)潔凈區(qū)的空調(diào)設(shè)備如冷熱設(shè)備、新風(fēng)、空調(diào)機(jī)組、等系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)采集和控制，實(shí)現(xiàn)潔凈區(qū)空調(diào)設(shè)備管理系統(tǒng)的自動(dòng)化，起到集中管理、分散控制、節(jié)能降耗、潔凈級(jí)別保證的作用。
采用通信、傳感和計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)潔凈空調(diào)設(shè)備過(guò)程監(jiān)控，甚至無(wú)人操作的一種新興控制技術(shù)，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)完整、先進(jìn)又開(kāi)放的智能樓宇監(jiān)控系統(tǒng)是樓宇自動(dòng)化項(xiàng)目的核心。
每套系統(tǒng)由一套PLC控制器控制，并最終連接成一套網(wǎng)絡(luò)，連接在一臺(tái)彩色觸摸屏上，放置在操作室，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)的各種操作和顯示在此界面上完成，控制顯示界面上控制每套系統(tǒng)的各種實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)備的工作狀態(tài)、粗效過(guò)濾器、中效過(guò)濾器過(guò)濾器的工作狀態(tài)顯示、空調(diào)機(jī)組的各種報(bào)警、系統(tǒng)的溫、濕度顯示和控制、白天和夜晚的控制模式的自動(dòng)轉(zhuǎn)換、排風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制、各種報(bào)警功能。
超凈實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)控制技術(shù)處于領(lǐng)先地位，主要特點(diǎn)是：潔凈度、溫度、濕度動(dòng)態(tài)控制，系統(tǒng)更穩(wěn)定;操作界面簡(jiǎn)單易懂，自動(dòng)控制系統(tǒng)穩(wěn)定可靠;系統(tǒng)更節(jié)能;維護(hù)維修方便準(zhǔn)確。
八、實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)工藝設(shè)備
實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)備是指實(shí)驗(yàn)室內(nèi)必須配備的除實(shí)驗(yàn)儀器以外為質(zhì)譜儀服務(wù)的專(zhuān)業(yè)設(shè)備，主要有PP化學(xué)安全柜、PP通風(fēng)柜、實(shí)驗(yàn)臺(tái)，水盆臺(tái)，試劑柜，更衣柜、鞋柜、緊急沖淋等裝備，是實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工程中不可缺少的重要一環(huán)。
PP化學(xué)安全柜是近年才在國(guó)內(nèi)出現(xiàn)的一個(gè)新產(chǎn)品，VOLAB化學(xué)安全柜引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了本土化生產(chǎn)，既保證樣品不受污染，又能保護(hù)操作者不受侵害。
化學(xué)安全柜技術(shù)指標(biāo)如下表：
九、實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)氣路系統(tǒng)
儀器用氣需要專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)，保證氣源供氣充足和穩(wěn)定。由于儀器不斷電帶氣長(zhǎng)期工作，需要保證氣路系統(tǒng)帶氣切換不斷氣。一般采用二級(jí)減壓供氣方式，316L BA級(jí)不銹鋼材質(zhì)管路。氣源采用鋼瓶或者液氬的鋼瓶，最好液氬鋼瓶。