生物安全实验室气体供应及管道设计

一、生物安全实验室气体供应

生物安全实验室的气体供应主要用于支持系统、气密门、高压灭菌锅、气密阀等，由于气体供应的重要性，要求其设计具有一定的冗余。 高级别生物安全实验室气体供应设计原则如下：

(1)生物安全实验室的专用气体宜由高压气瓶供给，气瓶宜设置于辅助工作区，通过管道输送到各个用气点，并应对供气系统进行监测。气瓶设置于辅助工作区便于维护管理，避免了放在防护区时要搬出灭菌的麻烦。

(2)所有供气管穿越防护区处应安装防回流装置，用气点应根据工艺要求设置过滤器，这是为了防止气体管路被污染，同时也使供气洁净度达到一定要求。

(3)真空装置是实验室常用的设备，当用于三级、四级生物安全实验室时，应采取措施防止真空装置的内部被污染，如在真空管道上安装相当于高效过滤器效率的过滤装置，防止气体污染；加装缓冲瓶防止液体污染。要求将真空装置安装在从事实验活动的房间内，是为了避免将可能的污染物抽出实验区域外。

(4) 具有支持系统的正压服是一套高度复杂和要求极为严格的系统装置，如果安装和使用不当，存在着使人窒息等危险。为防意外实验室还应配备紧急支援气罐，作为支持供气系统发生故障时的备用气源，供气时间不少于60min/人。实验室需要通过评估确定总备用量，通常可按实验室发生紧急情况时可能涉及的人数进行设计。

(5) 为了保证操作人员的职业安全，正压服型生物安全实验室应同时配备紧急支援气罐，紧急支援气罐的供气时间不应少于60 min/人。供操作人员呼吸使用的气体的压力、流量、含氧量、温度、湿度、特殊物质的含量等应符合职业安全的要求。

(6)充气式气密门的工作原理是向空心的密封圈中充入一定压强的压缩空气使密封圈膨胀密闭门缝，为此实验室应提供压力和稳定性符合要求的压缩空气源，适用时还需在供气管路上设置高效空气过滤器，以防物质外泄。要求充气式气密门的压缩空气供应系统的压缩机应备用。

二、生物安全实验室管道敷设要求

生物安全实验室的楼层布置通常由下至上可分为下设备层、下技术夹层、 实验室工作层、上技术夹层、上设备层，给水排水管道敷设原则如下：

(1) 为了便于维护管理、检修，干管应敷设在上下技术夹层内，同时较大限度地减少生物安全实验室防护区内的管道。

(2)为了便于对三级和四级生物安全实验室内的给水排水和气体管道进行清洁、维护和维修，引入三级和四级生物安全实验室防护区内的管道宜明敷，并与墙壁保持一定距离，便于检查维修。中净环球净化可提供实验室、净化车间的咨询、规划、设计、施工、安装改造等配套服务。

(3)一级和二级生物安全实验室摆放的实验室台柜较多，水平管道可敷设在实验台柜内，立管可暗装布置在墙板、管槽、壁柜或管道井内。暗装敷设管道可使实验室使用方便、清洁美观。

(4)给水排水管道、气体管道穿越生物安全实验室防护区的密封装置是保证实验室达到生物安全要求的重要措施，可通过采用可靠密封装置的措施保证围护结构的严密性，即维护实验室正常负压、定向气流和洁净度，防止气溶胶向外扩散。如：防止化学熏蒸时未灭活的气溶胶和化学气体泄漏，并保证气体浓度不因气体逸出而降低；异常状态下防止气溶胶泄漏。实践证明，三级、四级生物安全实验室采用密封元件或套管等方式是行之有效的。

三、生物安全实验室管道管材要求

管道泄漏是生物安全实验室可能发生的风险之一，须特别重视。管道材料可分为金属和非金属两类，设计时需要特别注意管材的壁厚、承压能力、工作温度、膨胀系数、耐腐蚀性等参数。

从生物安全的角度考虑，对管道连栈有更高的要求，除了要求连接方便，还应该要求连接的严密性和耐久性。常用的非金属管道包括无规共聚聚丙烯(PP-R)、耐冲击共聚聚丙烯(PP-B)、 氯化聚氯乙烯(CPVC) 等，非金属管道一般可以耐灭菌剂的腐蚀，但其耐热性不如金属管道。

常用的金属管道包括304不锈钢管、316L 不锈钢管道等，304 不锈钢管不耐氯和腐蚀性灭菌剂，316L不锈钢的耐腐蚀能力较强。管道的类型包括单层和双层，如输送液氮等低温液体的管道为真空套管式，真空套管为双层结构，两层管道之间保持真空状态，以提供良好的隔热性能。

生物安全实验室室内管材宜采用不锈钢管、铜管或塑料管，管道宜采用焊接或快速接口连接，管道外表面应采取有效的防结露措施。

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