主题：【分享】美国科学仪器设备协会推荐标准SEFA 1 实验室通风柜(一)

一、目的
    推荐标准的目的是为建筑师，工程师，规划师，生产商和终端用户提供行业标准惯例。这些推荐作法覆盖了设计，建设，安装，测试，维护，实验室通风柜使用安全等方面。
二、范围
    推荐标准提供了关于实验室通风柜的综合知识.这些标准将解决整个系统问题，因为它涉及到实验室通风柜，而实验室通风柜又是实验室通风系统中不可缺少的一部分。实验室通风系统包括供应补风系统，排气系统（包括房间内排气除了通风柜排气），实验室通风柜，和其他通风系统。
三、实验室通风柜定义
    实验室通风柜是一个专门设计的安全装置，在连接通风系统的情况下可以将通风柜内，在实验过程中产生的有害气体排出实验室，可以使实验室工作人员免受伤害。通风柜需由阻燃材料制作，结构包括顶部，三个固定侧面，一面开口。开口处需配备移动门，有时还需要安装额外的防护罩。开口处需有异形入口，通常是导流板设计，以便于进风和防止底部气流逃逸，通风柜会配置导流板，在大多数情况下会配置旁路系统，以控制通风柜的气流模型并使进气均匀。旁通系统也可以部分封闭以满足VAV系统的要求。

    通风柜可以摆放在工作台，基座或实验室地面实验室通风柜也许是最广泛使用和误用的安全装置。它有许多形状，大小，材料和表面处理。灵活的设计使他们能适用于各种化工领域。然而，由不同的设计和操作配置而产生的灵活性可能导致不同的性能和操作人员防护等级。当用户使用通风柜时必须非常小心，咨询厂家有关具体操作，安全，维护的标准。
（1）带通风实验室安全装置
    实验室通风柜是家用实验室通风安全装置的一部分，可进行分类。
（2）ASHRAE-110  协议
    这一标准是按照 ASHRAE 110 协议来编制。生产中问题是指通风柜在生产厂家制造过程中的问题。安装中问题是指用户在使用之前实验室新建和改造中遇到的问题 。使用问题是指安装完成后如何使用通风柜问题。
四、通风柜—生产
    通风柜有各种各样的设计，UL 1850标准纲要要求通风柜防火，耐腐蚀，管道和电线等结构的完整性。SEFA建议通风柜根据UL1850标准进行分类，他们一般会有相似的特点和组成部分。
（1）通风柜外部
    通风柜外层是它表面的“皮肤”，通常是由钢板喷涂而成，有些外层是由不锈钢，pp，木，酚醛树脂制作而成。对于通风控制，通风柜前部分是很重要的设计元素，合理的实验室通风柜有个流线型入口，帮助通风柜内的气流导向，提高通风柜的性能。设计通风柜的附件是为了保护操作人员免于化学物质的伤害，然而，如果你的通风柜外层显示出腐蚀，退化等现象，需要进行调查研究该现象发生的来源。。窗台板的设计是为了让通风柜台面上的气流平稳，当通风柜的窗扇过低或者关闭时，可打开通道系统。
（2）通风柜内部
    通风柜柜体和挡板应用防化学烟尘，气体的材料制作，其内层可将这些气体凝聚。应考虑所需的颜色以及通风柜内避免与化学物质接触，防腐蚀的内衬材料。典型的内衬材料是加固型热固复合纤维—环氧树脂，酚醛树脂，304和316不锈钢，热塑性塑料--聚氯乙烯，高密度聚乙烯，聚丙烯，三聚氰胺，防化学腐蚀物的矿物板和钢板。按照ASTM-E84的标准内衬材料应有阻燃性，自熄性，火焰传播等级不少于25分。如果通风柜内层材料火焰等级少于ASTM-E84的标准少于25分等级，通风柜柜体有很高潜在火灾危险出于安全因素考虑，通风柜应配备自动防火系统或报警系统。
（3）通风柜挡板
    设计在通风柜内层后的档板是为了控制空气在通风柜内和开门时的分流，档板槽有时可调节。它的位置，大小，形状配置重要的影响了通风柜的性能。（参考：Knutson, Gerhard W”档板槽的位置影响通风柜的性能”暖气设备/管道/空调）
（4）通风柜排气罩
    排气罩连接通风柜和风管，位于挡板后内衬顶部。排气罩应该用防腐材料或适用于通风柜的材料制作。排气罩的设计会影响通风柜的静压和噪音等级，例，喇叭型排气罩可以减少从通风柜箱体过渡到排气管道系统时所产生的湍流。通风柜长度不同，排气罩数量不同。特别是，如果通风柜长于6尺，连接通风管道的排气罩多于1个。
（5）通风柜直通系统
    打开直通系统: 通风柜配置一个垂直上升的可视窗时，打开直通系统是转移当可视窗很低时从窗口进入的空气。通道系统会将从通风柜窗口进入的空气重新使用，因此，限制了表面风速。当测量风速时可视窗开到6英尺应少于完全打开3次。控制面风速的增长很重要，因为面风速过快会造成通风柜中紊流，也会干扰通风柜实验。控制面风速可以帮助保持持续不断的排风量。限制直通系统: 限制直通系统和打开直通系统具有相同的功能，但是限制直通系统要小一些，是为了减少VAV系统和可视窗操作时通风柜所需的空气。完全不需要限制通道系统是不推荐的，因为会存在漏气污染的风险。工作面上最小的排气量推荐25cfm每平方英尺。（参考：最新版有关使用实验室化学物品防火的NFPA 45 标准）
（6）通风柜可视窗
    可视窗是可移动的并且是透明的，在实验室过程中，它可关闭通风柜并形成一个保护屏障。可视窗有不同的配置结构，既可垂直移动，也可水平移动。除此之外，可视窗的应移动自由而不应受阻碍。打开可视窗的力度应与它的尺寸和重量相匹配。列如5英尺的通风柜垂直上升的可视窗要求用5磅的力度操作。另外1磅的力度是通风柜增加1英尺的宽度。设计可视窗是为了关闭它时，翼面横梁下的区域不受限制。因此当可视窗完全关闭时，翼面横梁下的区域可留在外面。
    可视窗限制调节高度装置（也称为可视窗停止移动）有时会限制可视窗垂直打开。在通风柜排气量有限制的情况下，可视窗停止移动可提供安全的操作环境。打开可视窗停止移动装置叫做“操作窗口”或“设计窗口”，如果关闭此装置，可视窗将会打开最大的窗口或者是超负荷运行。设计窗口和最大可达到的窗口需通过ASHRAE 110 的测试。当可视窗停止移动装置为直通状态时，需在通风柜上贴温馨提示标签，表明操作可视窗可调节的高度和可视窗停止移动装置在直通状态时所存在的潜在危险。垂直，水平，组合型的可视窗取决于可移动的玻璃板。（见图4）

    垂直型可视窗：一个垂直的可视窗有一个或多个玻璃板，这样操作者可根据所需的高度上下调节。一般来说，当危险的污染物产生时，可视窗打开的高度应低于操作者操作的区域。通风柜应配备可视窗停止移动装置以限制可视窗打开的高度，垂直的可视窗可能被设置为多个垂直上升可视窗。
水平可视窗 : 水平可视窗有两个或多个玻璃板，以打开通风柜时能水平滑动。可移动的可视窗安装在开面的顶部和底部。水平可视窗可以限制最大的开口面积，但要安装到顶部里。
组合可视窗 : 组合型可视窗将水平滑动玻璃放置在垂直滑动的框架上。它既方便垂直可视窗操作也方便水平可视窗操作。水平和组合的玻璃板作为避免通风柜内危险物质的保护屏障。无论何时，玻璃板应放在操作员和有害物质之间。伸缩性可视窗 - 两个或两个以上的垂直可视窗移动时连接在一起。
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（7）通风柜台面
    通风柜的工作台面应由耐热，防腐蚀的材料制作，便于清洁和净化。它也应有个凹面，用来收集溢出来的污染物，与通风柜内最佳工作区有个界限。参考SEFA 3-通风柜台面最佳操作。
（8）通风柜灯
    大多数通风柜会配备一些款式的灯。不同设计的灯取决于通风柜的使用预期。大多数灯是荧光灯管安装在通风柜的上箱体外，并且被通风柜顶部的防蒸汽安全玻璃板隔开，换灯时，需要从通风柜外部更换。日光灯的照明度相当于放在通风柜任何位置80英尺蜡烛的照明度（距地面36”）.防蒸汽的白炽灯也称作防爆的白炽荧光灯是最佳选择。很多厂家提供电子镇流器和T8，T5节能灯泡。
（9）通风柜服务
    许多通风柜厂家给通风柜配备不同的配件，最常用的是电源插座，水槽，气体，真空，空气的设备和管道，这些配件的控制开关应接近通风柜可视窗。配件装置：所有配件装置都应被安装，通过管道连接或通风柜内外层到面板，以使服务连接线可以连接或者断开。所有的配件阀门应便于维修，所有的配件控制装置（如，气体考克，气阀，水龙头，真空）都应由通风柜里往外安装，并且明确确定安装的位置。所有内部固定水龙头都应防腐蚀。（见SEFA 7-实验室最佳配置）配件管道的连接会根据来源点和配件数量的不同而改变，功能线可能从天花往下接，也可能通过背墙。

典型管道要求如下:
水 - 铜
气体 - 熟铁，钢（镀锌的或黑色的）或黄铜（内含少于 75%的铜）。

(参考: Uniform Building Code, 2000 Edition, International Association of Plumbing and Mechanical Officials, 20001 Walnut Drive, South Walnut, CA 91789 www.iapmo.org).
空气 - 铜 - 黑钢板可供选择

真空 - 铜 - 黑钢板可供选择

特殊气体 - 适当指定材料
注意: 查询当地法规和材料允许代码，有地区差异。
电源插座: 注意：查实当地材料津贴和管辖权的法律法规。它们有区域的差别。应安装在地面插槽的上方。如果电源插座在通风柜内层，应按照 NFPA 和 UL 推荐标准安装。
注意：NFPA允许电路设备在通风柜内。（见：有关实验室化学防火标准NFPA 45，最新版本）可燃性材料在大多数通风柜中运用得很成功。一个典型的例子， 如NFPA要求完整的清单，有关指定可燃，危险程序的使用。NEC 根据爆炸剂的类型将材料分类。另外，如果有很高的火灾风险，通风柜应配备灭火系统。足够的空气应通过通风柜稀释最低可燃气体限制的级别而排除。
见最小排风量推荐标准NFPA 45 (见: NFPA 70 National Electrical Code,2002 Edition, NFPA).
灭火系统:
    用于化学通风柜的灭火系统应符合当地的法规和NFPA 17..任何灭火系统应被评为有说明书和热激活触发器的A,B,C三个防火等级。其他关于水和液体的系统，如果有合适的证书，应该被接受。没有防火阀的灭火系统应安装在化学通风柜排气系统上。易燃材料不能直接储存在化学通风柜下，但NFPA指定，UL或FM认证的试剂柜可以。
（10）通风柜显示屏
    所有的通风柜有不同款型的显示屏，为了检测面风速和排气流量。通风柜的显示屏是个连接通风管道内风速测定器的简单压力计，是电动显示屏之一。显示屏的安装，它会为通风柜使用者提供比较明确的排气流量和面风速的设计参数。到可视窗底部的丝带型时不能接受的。