أغطية أبخرة المختبر: كيفية اختيارها واختبارها وصيانتها لمختبرات أكثر أمانًا وأقل تكلفة

محتوى

• 1 كيف تعمل أغطية الأبخرة المعملية: مبادئ الاحتواء
  • 1.1 سرعة الوجه
  • 1.2 تصميم وشاح
  • 1.3 الحواجز والجنيح
  • 1.4 مروحة العادم ومجاري الهواء
  • 1.5 هواء المكياج
  • 1.6 لماذا القراءة الجيدة لسرعة الوجه ليست كافية
• 2 أغطية دخان مجاري الهواء وغير مجاري: مقارنة الأداء والتكلفة
  • 2.1 عندما يكون غطاء الدخان بدون قنوات مقبولاً
  • 2.2 حيث لا يزال غطاء الدخان الأنبوبي يفوز
• 3 المقاييس الخفية: الطلب على الطاقة وأداء الاحتواء
  • 3.1 مؤشر طاقة الهواء المكيف
  • 3.2 المسودات المتقاطعة وتدفق هواء الغرفة
  • 3.3 تصنيف احتواء الغاز التتبع
• 4 تطبيقات غطاء الدخان حسب الصناعة
  • 4.1 مختبرات الأدوية والتكنولوجيا الحيوية
  • 4.2 الجامعة والمختبرات البحثية
  • 4.3 مختبرات الكيمياء والإلكترونيات والاختبارات
• 5 دليل اختيار غطاء الدخان: ست خطوات من مراجعة المخاطر إلى التشغيل
• 6 عائد استثمار غطاء الدخان: التكلفة الإجمالية للملكية على مدى عشر سنوات
  • 6.1 حساب الاسترداد بسيط
• 7 متطلبات صيانة غطاء الدخان والاختبار والامتثال
  • 7.1 المعايير التي تنطبق عادة
  • 7.2 نقاط الفشل الشائعة تستحق التدقيق أولاً
• 8 الأسئلة الشائعة حول غطاء دخان المختبر
• 9 الخلاصة: اختيار أغطية أبخرة المختبرات التي تحمي الأشخاص والميزانيات

أغطية الأبخرة المختبرية هي أهم عناصر التحكم الهندسية التي تقف بين الكيميائي والأبخرة والهباء الجوي والرذاذ الناتج على مقاعد البدلاء. وهي أيضًا من أغلى المعدات التي يتم تشغيلها. يمكن لغطاء أنبوبي واحد كامل الحجم أن يستنفد حجم الهواء في مكتب صغير في بضع دقائق، ويجب استبدال كل متر مكعب يتم سحبه من الغرفة بهواء تم تسخينه وتبريده وتصفيته. هذا التوتر بين الحماية وتكلفة التشغيل هو الدافع وراء كل قرار شراء تقريبًا.

هذه المقالة من شركة شنغهاي شوجيا لهندسة حماية البيئة المحدودة يشرح كيف يحتوي غطاء الدخان فعليًا على مخاطر، وكيفية مقارنة أنواع الشفاطات الرئيسية، والمقاييس المخفية التي تحدد كلاً من السلامة وتكلفة التشغيل، وكيفية تحديد وتشغيل وصيانة وحدة تحافظ على اجتياز الفحص عامًا بعد عام.

كيف تعمل أغطية الأبخرة المعملية: مبادئ الاحتواء

غطاء الدخان عبارة عن حاوية جيدة التهوية ذات وجه واحد مفتوح. تقوم مروحة العادم بسحب هواء الغرفة من خلال تلك الفتحة بسرعة يمكن التحكم فيها، وتكتسحه عبر سطح العمل وتحمل الملوثات بعيدًا عبر قناة إلى نقطة تفريغ آمنة. التصميم يبدو بسيطا. إن الفيزياء التي تقف وراء ذلك ليست كذلك، لأن الهواء المتحرك عبر فتحة الوشاح يمكن إزعاجه بسهولة بسبب مرور شخص ما أو فتح باب أو ناشر إمداد في وضع سيء.

خمسة عناصر تعمل معًا. إذا تم تحديد أي منها بشكل سيء، فقد يبدو غطاء المحرك صحيحًا على الورق ولا يزال يتسرب في منطقة التنفس الخاصة بالمشغل.

لماذا القراءة الجيدة لسرعة الوجه ليست كافية

تقوم العديد من المرافق بفحص سرعة الوجه باستخدام مقياس شدة الريح المحمول والنظر في المهمة المنجزة. وهذه خطوة فحص مفيدة، لكنها لا توضح سوى القليل عن كيفية سلوك الهواء أمام الشخص الذي يقف عند غطاء المحرك. يمكن أن يُظهر غطاءان لهما متوسط ​​سرعة متماثل نتائج احتواء مختلفة تمامًا بمجرد إطلاق غاز تتبع بالداخل ووضع تمثال عرض على الوشاح. لهذا السبب، تتطلب المواصفات الحديثة إجراء اختبار الاحتواء الكامل بالإضافة إلى ملف تعريف السرعة.

أغطية دخان مجاري الهواء وغير مجاري: مقارنة الأداء والتكلفة

الخيار الحقيقي الأول هو بين شفاط أنبوبي يرسل الهواء الملوث إلى الخارج وغطاء بدون قنوات يقوم بتصفيته وإعادته إلى الغرفة. يوجد ضمن تصميمات مجاري الهواء خيارات أخرى: حجم هواء ثابت، وحجم هواء متغير، ونماذج منخفضة التدفق وعالية الأداء. يلخص الجدول أدناه القيم النموذجية لغطاء بعرض 1.5 متر. الأرقام عبارة عن نطاقات هندسية إرشادية وستختلف باختلاف الشركة المصنعة والتكوين.

عندما يكون غطاء الدخان بدون قنوات مقبولاً

تعتمد الأغطية بدون قنوات على الكربون المنشط أو المرشحات المتخصصة، ولا يلتقط المرشح سوى ما تم تصميمه من أجله. ويتشبع الكربون بصمت ما لم يكن هناك جهاز استشعار للبخار أو جدول استبدال صارم، وتمر بعض المذيبات ذات الوزن الجزيئي المنخفض على الفور تقريبًا. ولهذا السبب، يجب أن تقتصر الوحدة الخالية من القنوات على قائمة موثقة للمواد الكيميائية والكميات والإجراءات، وأن تتم مراجعتها من قبل مسؤول السلامة قبل الشراء. يتم عادةً تقييم أغطية إعادة التدوير وفقًا لمعايير SEFA 9 أو معايير حاوية الترشيح الوطنية بدلاً من سلسلة EN 14175.

حيث لا يزال غطاء الدخان الأنبوبي يفوز

إذا تغيرت الكيمياء من أسبوع لآخر، أو إذا كانت هناك مواد سامة أو غير معروفة، أو إذا كانت معدات توليد الحرارة مثل كتل الهضم والألواح الساخنة موجودة داخل الغرفة، فإن غطاء المحرك يظل الخيار الأكثر أمانًا. فهو يزيل الملوثات من المبنى تمامًا بدلاً من الاعتماد على مرشح مستهلك للقيام بذلك.

المقاييس الخفية: الطلب على الطاقة وأداء الاحتواء

تسرد أوراق الكتالوج العرض والعمق والمواد. نادرًا ما يعرضون الأرقام التي تحدد سلوك غطاء المحرك على مدى عشر سنوات. ثلاثة منهم يستحقون الاهتمام قبل التوقيع على أي أمر شراء.

مؤشر طاقة الهواء المكيف

يقوم غطاء محرك السيارة ذو الحجم الثابت بسحب نفس الهواء من الغرفة سواء كان الوشاح مفتوحًا أو مغلقًا، أربع وعشرين ساعة في اليوم. في المختبر الذي يحتوي على العشرات من الأغطية، غالبًا ما يكون هذا العادم هو المحرك الأكبر لاستخدام الطاقة في المباني. يقارن الرسم البياني الطلب السنوي الإرشادي على الهواء المكيف للتكوينات الشائعة، مع ضبط غطاء المحرك التقليدي ذو الحجم الثابت على 100.

والفجوة بين الشريطين الثاني والثالث هي فجوة سلوكية وليست تقنية. يوفر غطاء المحرك VAV الطاقة فقط عندما يتم خفض الوشاح فعليًا. تعمل أدوات إغلاق الوشاح الأوتوماتيكية أو أجهزة استشعار الإشغال التي تغلق الوشاح في حالة عدم وجود أحد على المقعد على تحويل النوايا الحسنة إلى وفورات محسوبة.

المسودات المتقاطعة وتدفق هواء الغرفة

يمكن لأي شخص يمشي بالقرب من غطاء محرك السيارة بالسرعة العادية أن يولد تيارًا عابرًا قويًا بما يكفي لإزعاج الاحتواء. الممارسة الجيدة تحافظ على المسودات المتقاطعة للغرفة أقل من 20 بالمائة تقريبًا من سرعة الوجه، مما يعني أنه يجب وضع ناشرات الإمداد بعيدًا عن وجه غطاء المحرك ويجب ألا تفتح الأبواب بجانبه مباشرةً. عندما لا يتمكن تصميم المختبر من تلبية ذلك، فإن غطاء المحرك ذو تصميم جنيح أقوى أو فتحة وشاح أضيق يعد حلاً أفضل من زيادة سرعة المروحة.

تصنيف احتواء الغاز التتبع

تطلق طريقة ASHRAE 110 سداسي فلوريد الكبريت أو ما يعادله من مادة تتبع داخل الغطاء وتقيس التسرب عند نقطة أخذ العينات في منطقة التنفس. يتم الإبلاغ عن النتائج لثلاثة شروط: كما تم تصنيعها، وكما تم تركيبها، وكما تم استخدامها. يتم عادةً تحديد تصنيف مثل 0.05 جزء في المليون أو أقل في مرحلة التصنيع. تعد الفجوة بين القيم المصنعة والمستخدمة المؤشر الأكثر صدقًا لمدى تدهور الغرفة الحقيقية للغطاء.

تطبيقات غطاء الدخان حسب الصناعة

ينتشر الطلب على أغطية الأبخرة المختبرية عبر عدة قطاعات، ولكل منها أولويات مختلفة. التوزيع أدناه هو تقدير إرشادي للمكان الذي يتركز فيه الطلب على غطاء محرك السيارة. وسوف يتغير حسب المنطقة وحسب نضج قطاعات البحث والتصنيع المحلية.

مختبرات الأدوية والتكنولوجيا الحيوية

تولد عمليات التوليف والصياغة والكيمياء التحليلية مزيجًا ثابتًا من المذيبات والأحماض والمركبات القوية. عادةً ما تشتري هذه المرافق أغطية VAV الأنبوبية بكميات كبيرة، وتركز بشدة على اختبارات الاحتواء الموثقة لأن مسارات التدقيق جزء من أنظمة الجودة. تعتبر أسطح العمل المصنوعة من راتنجات الإيبوكسي والبطانات المقاومة للمواد الكيميائية قياسية.

الجامعة والمختبرات البحثية

تحتاج مختبرات التدريس إلى أغطية متينة وسهلة التنظيف تتحمل التعامل مع الطلاب. تحتاج مختبرات الأبحاث إلى المرونة، نظرًا لأن المشاريع والمواد الكيميائية تتغير في كل فصل دراسي. يتم تحديد الأغطية ذات التدفق المنخفض بشكل متزايد هنا لأن عدد الأغطية الكبيرة يجعل تقليل تدفق الهواء ذا أهمية مالية.

مختبرات الكيمياء والإلكترونيات والاختبارات

يستدعي العمل المكثف للأحماض في مجال الإلكترونيات وتحليل المعادن بناء مادة البولي بروبيلين أو الفولاذ المقاوم للصدأ مع مجاري مقاومة للتآكل، وفي بعض الحالات، أجهزة غسل الغاز. غالبًا ما تستخدم مختبرات الاختبارات البيئية والغذائية الهضم الحمضي، الأمر الذي يتطلب القدرة على الغسيل واهتمامًا خاصًا بمواد العادم. يحتاج عمل حمض البيركلوريك إلى غطاء مخصص مزود بنظام غسيل ومجاري هواء غير قابلة للاحتراق وغير تفاعلية. لا ينبغي أبدًا مشاركة القناة مع الأغطية العادية.

دليل اختيار غطاء الدخان: ست خطوات من مراجعة المخاطر إلى التشغيل

تعود معظم عمليات التثبيت الفاشلة إلى القرارات التي تم اتخاذها بالترتيب الخاطئ. إن اختيار النموذج أولاً وفحص المبنى بعد ذلك هو الخطأ الكلاسيكي. يحافظ التسلسل أدناه على توافق المخاطر والبنية التحتية والميزانية.

عائد استثمار غطاء الدخان: التكلفة الإجمالية للملكية على مدى عشر سنوات

تؤدي مقارنة الأسعار بسعر الشراء وحده إلى اتخاذ قرارات باهظة الثمن. بالنسبة للأغطية الأنبوبية، فإن الطاقة المستخدمة لتكييف هواء العادم والمكياج عادةً ما تقلل من تكلفة الخزانة نفسها. تُظهر البطاقات أدناه نطاقات التخطيط النموذجية لتقسيم التكلفة مدى الحياة للغطاء الأنبوبي. وهي تعتمد على المشروع ويجب استبدالها بالأرقام المحلية أثناء إعداد الميزانية.

حساب الاسترداد بسيط

التوفير السنوي لكل غطاء يساوي تقليل تدفق الهواء، مضروبًا في ساعات التشغيل، وطاقة التكييف لكل متر مكعب، وسعر الطاقة. خذ حالة توضيحية: عملية تحديثية تخفض 1000 متر مكعب/ساعة من العادم، مع تشغيل غطاء المحرك طوال 8760 ساعة، ومتوسط ​​طاقة تكييف يبلغ 0.004 كيلووات ساعة لكل متر مكعب، وسعر طاقة مكافئة للكهرباء 0.10 دولار أمريكي لكل كيلووات ساعة.

مقابل هذا التوفير، عادةً ما يتم استرداد التكلفة الإضافية لأجهزة التحكم في المركبات الهوائية، وأجهزة استشعار الوشاح، ووحدة التحكم في غضون عامين إلى خمسة أعوام، اعتمادًا على المناخ وأسعار الطاقة وعدد الساعات التي تظل فيها الأغطية في وضع الخمول. تعمل المناخات الرطبة أو القاسية على تقصير فترة الاسترداد. المناخات المعتدلة مع انخفاض أسعار الطاقة تطيلها. وفي كلتا الحالتين، يجب إجراء الحساب للمبنى الحقيقي قبل تجميد تصميم مجاري الهواء.

متطلبات صيانة غطاء الدخان والاختبار والامتثال

غطاء المحرك الذي كان مثاليًا في يوم التشغيل يتحلل بهدوء. تسد المرشحات، وتنزلق الأحزمة، وتنجرف أجهزة الاستشعار، وتتكدس الزجاجات على الرفوف على الحاجز الخلفي، ويقوم شخص ما بتعديل تخطيط الغرفة. يمنع الجدول الزمني المكتوب بملكية واضحة معظم هذه المشكلات.

المعايير التي تنطبق عادة

تعتمد المتطلبات على البلد ونوع المنشأة، وبالتالي فإن اللوائح المحلية ومسؤول سلامة المنشأة لها الكلمة الأخيرة. غالبًا ما يتم الرجوع إلى المستندات التالية في المواصفات وعمليات التدقيق.

نقاط الفشل الشائعة تستحق التدقيق أولاً

عندما يفشل غطاء المحرك في الاختبار، عادةً ما يتم العثور على السبب في قائمة قصيرة. تحقق من وجود فتحات حاجزة مسدودة أولاً، ثم حزام المروحة المنزلق أو قناة صغيرة الحجم، تليها الغرفة التي أصبحت مضغوطة بشكل سلبي بسبب اختناق هواء الإمداد. بعد ذلك، انظر إلى المسودات المتقاطعة من الباب أو الناشر المثبت حديثًا. نادراً ما يكون استبدال غطاء المحرك هو الحل. تصحيح الغرفة هو دائما تقريبا.

الأسئلة الشائعة حول غطاء دخان المختبر

الخلاصة: اختيار أغطية أبخرة المختبرات التي تحمي الأشخاص والميزانيات

إن أغطية الأبخرة المختبرية الجيدة هي نتيجة لنظام، وليس منتج واحد. يعتمد الاحتواء على سرعة الوجه، وانضباط الوشاح، وتصميم الحاجز والجنيح، ومروحة يمكنها توفير تدفق هواء حقيقي، وغرفة توفر الهواء بلطف. وتعتمد التكاليف على استراتيجية تدفق الهواء، لأن طاقة الهواء المكيف عادة ما تكون الخط الأكبر في ميزانية العشر سنوات. تعتمد السلامة على الاختبار الذي يتجاوز قراءة السرعة ويستمر طوال فترة وجود غطاء المحرك في الخدمة.

المسار العملي واضح ومباشر: توثيق الكيمياء، واختيار استراتيجية تدفق الهواء التي تناسب عدد غطاء المحرك وأهداف الطاقة، وهندسة العادم والهواء التعويضي معًا، والتشغيل من خلال اختبار الاحتواء، والاحتفاظ بجدول الصيانة الذي يملكه شخص ما. افعل ذلك بالترتيب الصحيح وسيصبح الغطاء جزءًا يمكن الاعتماد عليه ومنخفض الدراما في المختبر.