收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

生物安全实验室排风高效过滤器原位检漏关键技术研究

张宗兴  
【摘要】: 高等级生物安全实验室的操作对象为高致性病原微生物,其许多常规的实验操作都会产生危害性气溶胶。如果实验室带菌、带毒的室内污染空气排放到大气中,将会感染人群及动物,引起流行病爆发,严重威胁人类生命健康,甚至引发重大公共卫生事件。因此,高等级生物安全实验室污染空气排放处置是确保实验室生物安全的关键。 目前,空气高效过滤仍然是生物安全实验室空气污染防护的主要手段。高效空气过滤器存在泄漏和表面病原微生物存活、繁殖的风险,WHO《实验室生物安全手册》(第3版)要求BSL-3实验室所有的高效过滤器必须安装成可以进行气体消毒和检测方式,我国标准GB19489-2008也规定BSL-3实验室应可以在原位对排风高效过滤器进行消毒灭菌和检漏。 我国高等级生物安全实验室的建设起步较晚,现采用的实验室排风处置技术仍十分落后,不能满足对高效过滤器进行原位检漏和原位消毒的要求。为解决通过改造使我国已建及一些在建的高等级生物安全实验室符合GB19489-2008的技术难题,有必要依据现有标准和其它相关技术要求,对高效空气过滤单元过滤器原位检漏技术进行研究,并研发适合我国国情的高等级生物安全实验室排风处置设备。 针对高等级生物安全实验室排风高效过滤器安装的实际情况,研究了国际上通用的高效过滤器扫描检漏、全效率检漏法,并结合相关标准对高效过滤器效率测试台提出的性能要求,以及我国已建及在建高等级生物安全实验室的实际情况,提出生物安全实验室排风高效过滤器原位检漏技术研究方案。 本文首先研究了如何将全效率检漏应用到排风过滤装置的技术方法,并通过理论分析、实验对比和CFD模拟,设计了排风过滤装置的下游混匀装置,可以保证下游采样具有代表性,建议依据标准ASHERE52.2-1999“一般通风用空气净化器件计径效率实验方法”对下游采样点气溶胶混合性能进行评价。在过滤器下游9个发尘点注入人工发生的DOP气溶胶,在下游采样口进行测试,结果表明对粒径为0.3~0.5μm的粒子,所有发尘点所对应的下游采样口所采集的气溶胶浓度测试结果产生的相对偏差均低于3%,满足标准不大于10%的要求。 对于具有上游发尘和采样功能的高效空气过滤单元,根据标准要求,需要保证紧靠过滤器上游的气溶胶浓度具有空间一致性。为了满足要求,通常在上游加装混匀板,但在某些情况下,仍然难以达到混匀要求,此时可以通过采用将常规发尘口改为环形发尘口。通过实验测试,表明环形发尘口可有效加速气溶胶混匀,取得了很好的混匀效果。 利用美国TSI3160分级式滤料测试台测试了具有不同孔径漏点的高效滤纸,所测滤纸MPPS效率大于99.97%,其MPPS粒径为0.1μm。测试结果表明,当漏点直径低于0.4mm时,对滤纸的整体效率影响很小,当直径大于0.4mm时,滤纸的效率明显下降。因此建议当测试扫描探头漏点识别及定位漏点性能时,所制作漏点直径选为0.4mm为宜。此处漏点直径时指对漏点进行扎漏的圆针直径。 针对常规采样探头应用在排风过滤装置的自动扫描系统上所存在的问题,提出了研制线扫描采样探头的方案。首先根据采样探头采样口气流速度一致性对线扫描采样探头两种设计方案进行测试,采样气流流量为28.3L/min,根据测试结果对两种方案进行了初步的选择,所选择的线扫描采样探头采样口各点风速值均在平均值±20%范围内,满足相关标准要求。 为了测试线扫描探头识别漏点的能力,与常规扫描探头进行了过滤器漏点识别对比测试,测试时分别在过滤器进、出风面的滤纸上人为制作了两个直径为0.4mm的漏点,两种探头在距过滤器25mm位置对漏点周围进行固定采样。测试结果显示,线扫描探头测试固定漏点所得透过率约为常规扫描探头的0.7倍,线扫描探头漏点识别范围为7mm左右,透过率分布呈抛物线状,矩形采样探头漏点识别范围为11mm左右,透过率分布呈梯形状,且线扫描探头对不同位置漏点所测差异性比较小,证明可用于过滤器扫描。 根据线扫描采样探头识别漏点的特点,将扫描探头的运动方式设置为间断式运行,每运行5mm,暂停0.5s。之所以采取间断式运行,是为了给数据的采集和处理提供时间,当粒子计数器与计算机传送数据时,计数器不能同时采集数据,此运行方式可有效防止漏认。考虑到采样管的长度所造成的数据采集延时,在扫描过程中对采样的时间进行设定修正。对有漏点的过滤器进行线扫描检漏时,可准确定位漏点所在区域。 根据排风过滤装置的性能要求,研发了线扫描自动检漏系统,整个扫描系统除了包括上述的采样探头之外,还包括运动控制系统、采样管路切换系统以及数据采集处理系统。该系统具有扫描周期短、机械结构简单、配套仪器少、自动化程度高和更加人性化的优点,且自动扫描系统的所有电器元件全部安装在装置的外侧,可完全适用于排风过滤装置的过滤器原位检漏。 高等级生物安全实验室应根据自身结构情况,选择合适的排风过滤装置,并根据其高效过滤器的安装情况,选择适用的检漏方法。系列生物安全实验室排风高效空气过滤装置的成功研制为我国高等级生物安全实验室的建设提供了重要的技术和装备支撑,且产品性能达到了国外同类产品水平,可在国内高等级生物安全实验室的建设中得到推广应用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 孙巍,许欣;实验室生物安全的发展现状[J];中国卫生检验杂志;2005年09期
2 张雪茹;;浅谈病原微生物实验室生物安全[J];河南职工医学院学报;2010年02期
3 杨德源,邓秉浩,周志祥,吴莉莉;生物安全实验室规划设计简介[J];中国卫生工程学;2005年04期
4 周冰,覃晓;关于建设生物安全实验室的探讨[J];中国医院建筑与装备;2005年05期
5 孔祥云;李淑华;王慧;赵一晖;张薇;;生物安全实验室管理体系有效运行的质量控制[J];中国卫生工程学;2007年04期
6 黄斌;尚玉璞;李纲;姚晓兰;曾林;;生物安全实验室排风高效空气过滤器的生物检测[J];中国比较医学杂志;2008年10期
7 赵四清;;高等级生物安全实验室设计和建设的思考[J];医疗卫生装备;2009年03期
8 刘冰;吕晓娴;焦阳;;医院检验科实验室生物安全与防护措施[J];中国煤炭工业医学杂志;2009年09期
9 顾华;朱炜;高筱萍;翁景清;张双凤;虞晓珍;陈士华;何祯怡;;浙江省二级生物安全实验室现况调查分析[J];浙江预防医学;2010年07期
10 李智山;柯峰;;ISO15189认可中的实验室生物安全管理经验[J];中华医院感染学杂志;2010年19期
11 肖骞;司徒潮满;范舒云;莫浩联;;深圳福田区病原微生物实验室生物安全管理调查研究[J];中国卫生检验杂志;2011年06期
12 王清勤,许钟麟,张益昭;生物安全实验室建设中应注意的问题[J];环境与健康杂志;2003年04期
13 宋烨;赵卫;黄毓文;吴声穗;申健;王锡玲;周奕佚;区思玲;邹勇;邹梦晨;徐庆锋;;广东省二级生物安全实验室情况调查与初步分析[J];热带医学杂志;2009年02期
14 刘国传;刘来福;张利峰;饶红;陆琳;刘全国;张绍福;;检验检疫病原微生物实验室的生物安全[J];检验检疫学刊;2009年03期
15 赵赤鸿;;病原微生物实验室生物安全管理对策浅探[J];疾病监测;2009年06期
16 王欣;;医学实验室生物安全管理的规范化[J];基础医学与临床;2006年06期
17 马春艳;耿志宏;刘伟;;浅谈生物安全实验室安全事故的预防和有效控制[J];实验动物科学与管理;2006年04期
18 林仲;吴翠荣;阙少聪;袁平;;浅论二级生物安全实验室的建设与管理要点[J];预防医学论坛;2007年06期
19 齐敬东;彭洪民;;浅谈当前疾病预防控制中心实验室生物安全与管理的现状及对策[J];中国卫生检验杂志;2008年12期
20 陈宇轩;赵卫;刘延;黄毓文;朱利;吴声穗;徐庆锋;;广州地区一、二级生物安全实验室现状调查[J];现代预防医学;2009年14期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 黄征;王力;;影响三级生物安全实验室性能的相关问题研究[A];苏州市自然科学优秀学术论文汇编(2008-2009)[C];2010年
2 苏丹;;Ⅳ级生物安全实验室消防安全策略探析[A];2010中国消防协会科学技术年会论文集[C];2010年
3 李勇;赵卫;邢文革;鲁凤民;马英;;生物安全三级实验室原理与应用[A];中国畜牧兽医学会兽医公共卫生学分会第二次学术研讨会论文集[C];2010年
4 曹国庆;崔磊;姚丹;;生物安全实验室综合性能评定若干问题的探讨:系统安全性与可靠性验证[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会论文集[C];2010年
5 王宏韬;李楠;褚占彪;;生物安全实验室空调设计的几点体会[A];中国建筑学会建筑热能动力分会第十六届学术交流大会论文集[C];2009年
6 汪洪军;姜伟康;;生物安全量值溯源传递实验室环境控制[A];全国暖通空调制冷2010年学术年会资料集[C];2010年
7 马英;傅江南;任涛;薄清如;李勇;;关于生物安全实验室人员操作污染防护装备的探讨[A];中国畜牧兽医学会兽医公共卫生学分会第二次学术研讨会论文集[C];2010年
8 王宁;王萧;王金林;;基于动物福利的实验动物管理[A];第九届中国实验动物科学年会(2010新疆)论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张宗兴;气密性生物安全实验室压差控制技术与策略研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前9条
1 张宗兴;生物安全实验室排风高效过滤器原位检漏关键技术研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2010年
2 周颖;二级生物安全实验室评价指标体系构建的研究[D];第三军医大学;2010年
3 张月;移动式生物安全车核心实验室气流流场模拟[D];吉林大学;2007年
4 李江龙;三级生物安全实验室受控环境安全性能研究[D];天津大学;2008年
5 陈莉;高等级生物安全实验室排风险检漏系统的研制[D];苏州大学;2011年
6 刘金旭;高效过滤器检测系统混匀装置的优化研究[D];天津大学;2010年
7 孟蕾;微生物气溶胶在空气纤维滤料上的繁殖和次生污染研究[D];天津大学;2012年
8 赵艳新;Ⅲ级生物安全柜气流组织及控制策略研究[D];东华大学;2013年
9 范秀娟;CFD在生物安全柜优化设计中的应用研究[D];天津理工大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 黄俊华;中科院武汉国家高等级生物安全实验室奠基[N];湖北日报;2011年
2 李楠;助力建设生物安全实验室[N];中国技术市场报;2011年
3 董敬民;质检系统首家生物安全实验室通过验收[N];国际商报;2003年
4 记者 贺勇;移动式生物安全实验室投入使用[N];人民日报海外版;2009年
5 黑龙江省动物卫生监督所 张加勇 虞塞明 郭昭林 孙刚;如何建设区域化兽医生物安全实验室[N];中国畜牧兽医报;2009年
6 记者刘尊哲;我国加强生物安全实验室防护管理[N];中国食品报;2009年
7 蔡敏;非典再袭 从容应对[N];保健时报;2004年
8 记者 王荣生 韦万春;举全局之力服务“南博会”[N];中国国门时报;2004年
9 马艳红;实验室生物安全 百密不可一疏[N];中国医药报;2004年
10 刘恕;国家中长期科技发展规划备受关注[N];科技日报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978