分析實驗室布局設(shè)計：同類儀器設(shè)備集中安放的利弊

[2017/9/14]

儀器設(shè)備集中安放能體現(xiàn)專業(yè)實驗室風(fēng)格，也方便使用管理，所以，很多實驗室都愿意采用這種布局，這種安排布局對于部分儀器設(shè)備的確是一種好的選擇，但對于部分大型分析儀器和大功耗的前處理設(shè)備卻有潛在的隱患。
　　
　　1.易產(chǎn)生電磁干擾和電磁輻射
　　
　　比如，GFAAS的石墨爐電源都是采用低壓供電，一般是將市電經(jīng)石墨爐電源內(nèi)置的變壓器降成12V或24V供給石墨管，功率可高達4～5 kW，功率很大。石墨管是間斷性加熱非連續(xù)工作，感性負載的頻繁啟停，必然會向外輻射電磁干擾并影響所在象限的市電穩(wěn)定性。另外，采用空氣壓縮機供氣的火焰AAS，為保證供氣氣壓的穩(wěn)定空壓機也是頻繁啟停，也會產(chǎn)生強度不小的工頻干擾。
　　
　　作為ICP-AES、ICP-MS關(guān)鍵部件的電感耦合等離子體，是高頻大功率裝置，在激發(fā)時也會產(chǎn)生很大的電磁干擾。類似上述的大型分析儀器，工作時自身功耗大易受外部電磁干擾，本身還可能間歇性的向外泄漏較強的電磁干擾和電磁輻射。如果多臺同類儀器同時工作，不但容易造成相互干擾，而且也對長時間工作在這種環(huán)境下的工作人員健康不利。儀器的設(shè)計制造均符合國家或是國際規(guī)范，同樣也采取了接地屏蔽等抗干擾安全措施，即便如此也很難完全避免相互之間的干擾，尤其是通過同房間的供電回路傳遞的串擾，使分析儀器發(fā)生一些莫名其妙難以解釋的工作表現(xiàn)，輕者會造成儀器分析的基線不穩(wěn)、分析測試結(jié)果的重現(xiàn)性差等現(xiàn)象，嚴重者可引起儀器不能工作，造成儀器的損壞。
　　
　　建議：
　　
　　并不是所有同類儀器都適合集中安放在一個大的儀器室內(nèi)，對于那些功率大，容易被電磁干擾或本身易產(chǎn)生電磁干擾的設(shè)備應(yīng)考慮獨立或分散安置。能集中安放的設(shè)備，也應(yīng)考慮房間供電負荷能力。要求每間實驗室設(shè)置接地端子箱，且接地電阻不得大于1歐姆。為每臺儀器設(shè)置獨立的接地線裝置且接地電阻值符合儀器廠家的要求。排除干擾源，確保儀器設(shè)備的安全運行。
　　
　　實驗室布局設(shè)計關(guān)鍵細節(jié)：同類儀器設(shè)備集中安放的利弊分析！
　　
　　實驗室布局建設(shè)SICOLAB
　　
　　2.浪費電力能源
　　
　　同時讓一個大空間和一個小空間的環(huán)境溫度及濕度達到一定的水平，空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的能耗差異是明顯的。如果將多臺同類儀器安放到同一個大的房間，在儀器使用率較低情況下，比如，僅一臺儀器工作時，為保證環(huán)境的溫度和濕度，空調(diào)系統(tǒng)必然會同多臺儀器同時工作時一樣運行，造成電力能源的極大浪費，導(dǎo)致檢驗成本上升，極不劃算。如果采用局部分割的方式，只需要開啟獨立的空調(diào)系統(tǒng)就行，不工作的儀器房間則不用啟動空調(diào)系統(tǒng)，從而有利于能源的節(jié)約和成本控制。
　　
　　建議：
　　
　　分析實驗室儀器不都是滿負荷工作，為提高環(huán)境設(shè)備的工作能效，有效降低運行成本，儀器室還是應(yīng)以相對合理的空間大小來安排布置。
　　
　　3.易產(chǎn)生噪聲污染
　　
　　使用空壓機提供恒壓空氣的火焰原子吸收光譜儀，為保證所提供空氣壓力的恒定，空壓機須頻繁啟停。多臺類似的儀器在同一房間內(nèi)一起工作，空壓機工作時產(chǎn)生的噪聲疊加是令人難以忍受的。另外，像ICP-MS，為維持儀器工作時的真空度，真空泵須持續(xù)長時間工作，單臺真空泵工作時的噪聲已經(jīng)不小，如果兩三臺這樣的儀器同時工作，真空泵產(chǎn)生的噪聲污染將非常嚴重。檢驗人員在這樣的環(huán)境下工作容易心煩氣躁、疲憊乏力。
　　
　　建議：
　　
　　儀器室尤其是大型儀器室應(yīng)當設(shè)置緩沖間和專門的氣瓶室，不要將多臺噪聲較大的輔助設(shè)備直接放置在儀器室內(nèi)，氣瓶室應(yīng)有排風(fēng)抽慮系統(tǒng)和報警裝置，并放置滅火設(shè)備。沒有單獨氣瓶室的，一定將氣瓶放入氣瓶柜，且氣瓶柜有抽排系統(tǒng)和可燃和有毒氣體泄漏報警裝置。
　　
　　4.電力供給超負荷，損毀低壓電器
　　
　　比如，將多臺烤箱、多臺馬弗爐集中在一個前處理室；將多臺前處理用的多聯(lián)電爐、電熱板同時安放在一個消化間內(nèi)，有的甚至安放在同一個通風(fēng)消化柜內(nèi)；
　　
　　將多臺GFAAS、GC甚至多臺ICP-AES集中安放在同一分析室內(nèi)……我們知道實驗室用烤箱、馬弗爐、多聯(lián)電爐、GFAAS、GC、ICP-AES等理化檢驗儀器設(shè)備都是高功耗的設(shè)備，集中使用容易造成房間甚至樓層的電力負荷緊張。我們實驗樓宇的配電建設(shè)是按國家相關(guān)規(guī)范進行配置的，即使整幢樓宇都充分考慮了總負荷的要求，預(yù)留了安全和發(fā)展裕量，但建設(shè)施工單位也很難將不同的負荷分解到不同的房間，大多都是采用負載均衡的電力配置方式。這樣的儀器設(shè)備的安置方式在使用一段時間后，一些潛在的問題就會顯露，比如，燒毀儀器設(shè)備的電源接插座，燒毀相應(yīng)房間或是樓層的低壓配電箱內(nèi)的部分配電設(shè)備，房間和樓層的埋設(shè)電線電纜在長期的超負荷狀態(tài)下工作，嚴重時可能會造成電線電纜的發(fā)熱，線纜短路燃燒，釀成事故。當檢驗工作非常飽滿時，大部分儀器設(shè)備和同類設(shè)備必然滿負荷工作，這將造成樓層或是房間電力負荷大增，當房間或是樓層電力容量不足以長時間供給時，必然會造成供電不足導(dǎo)致供電欠壓，供電線纜和供電回路上的各個連接點(樁頭)發(fā)熱，導(dǎo)致儀器設(shè)備工作在欠壓狀態(tài)。即使儀器設(shè)備內(nèi)部有二次穩(wěn)壓裝置，也必將影響儀器設(shè)備工作的穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致儀器分析數(shù)據(jù)的可靠性和可信度降低。

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