001 Устройство лаборатории. Устройство, оборудование и основные правила работы в химических лабораториях планирование и оборудование лаборатории
 Скачать 31.17 Kb.
|
|
ГЛАВА 1. УСТРОЙСТВО, ОБОРУДОВАНИЕ И ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА РАБОТЫ В ХИМИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ ПЛАНИРОВАНИЕ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛАБОРАТОРИИ Химические лаборатории в соответствии с СН 245—71 располагают в отдельных зданиях, специальных пристройках, в верхних этажах или торцах производственных зданий, изолированно от других помещений. Они должны иметь естественное освещение. Высота лабораторного помещения должна быть не менее 3,2 м. Все выходы из рабочих помещений лаборатории должны сообщаться с линейным коридором здания, имеющим самостоятельный выход из здания. Двери лабораторных помещений должны содержаться в исправном состоянии и свободно открываться наружу, а проходы не загромождаться. Химические лаборатории подразделяются на взрывопожаро-опасные, пожароопасные и взрывоопасные. Большинство химических лабораторий, в которых проводятся процессы с применением жидкостей с температурой вспышки паров выше 61 °С и веществ, способных гореть при взаимодействии с водой или кислородом, относится к категории пожароопасных помещений. Отдельные лабораторные помещения могут быть отнесены к взрывопожаро-опасным (помещения для хранения легковоспламеняющихся жидкостей, автоклавные комнаты, лаборатории высокого давления, сероводородные комнаты). Автоклавную комнату, лабораторию высокого давления и помещения для работы с взрывоопасными веществами отделяют от соседних помещений стенами с пределом огнестойкости не менее 2,5 ч*. * Под пределом огнестойкости понимают время сопротивления строительных конструкций воздействию огня до потери ими несущей способности и устойчивости, до образования сквозных трещин или повышения температуры на необращенной к огню поверхности более чем на 140—180 °С. Эти пределы определяют экспериментально и выражают в часах. Из этих лабораторных помещений должны быть предусмотрены отдельные выходы на лестничную клетку. Комнаты, предназначенные для работ с чрезвычайно и высокоопасными веществами, должны быть изолированы от остальных помещений лаборатории. Планирование и оборудование специальных лабораторий и помещений (автоклавных, ртутных, изотопных, рентгеноструктурных, высоких давлений и др.) определяется специальными инструкциями. Стены, потолки, полы и конструктивные элементы помещений, в которых работают с ядовитыми и агрессивными веществами, должны быть облицованы материалами (покрыты составами), не способными поглощать пары этих веществ и допускающими очистку, дегазацию и мытье. Материалы покрытий полов должны обладать минимальной истираемостью, высокой химической устойчивостью и легко отмывающейся поверхностью. Этим требованиям отвечают поливинилхлоридный линолеум на тканевой основе, релин, пластикат, бесшовные мастичные, поливинилацетатные, полимерцементные покрытия. В помещениях для измерения физико-механических параметров допускается также паркет. В помещениях для работы со ртутью (гл. 22) рекомендуется настилать глифталевый линолеум двухгодичной выдержки или пластикат. Материал полов для изотопных лабораторий по III классу — линолеум или пластикат, а для лабораторий по II классу —пластикат специальных рецептур (тип 57-40). Рабочая площадь определяется как сумма площадей основного (производственного), вспомогательного и административного назначения. В рабочую площадь не входят коридоры, тамбуры и переходы, технические и специальные помещения. Основная рабочая площадь на одного сотрудника лаборатории должна составлять 10—12 м 2. Общее освещение рабочих помещений, в особенности аналитических, целесообразно осуществлять люминесцентными лампами дневного света. Минимальная освещенность от одного общего освещения в горизонтальной плоскости на высоте 0,8 м от пола в лабораторных помещениях должна быть не ниже 150 лк при лампах накаливания и 300 лк при люминесцентных лампах. Кроме общего освещения необходимо местное освещение на каждом рабочем месте. Оно осуществляется переносными светильниками, питаемыми от штепсельных розеток. Светильники должны быть устроены так, чтобы работник мог по желанию изменить направление светового потока. Местное освещение должно применяться только вместе с общим. Применение одного местного освещения запрещается. САНИТАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ Водоснабжение и канализация Стояки водопровода и горячего водоснабжения, как правило, располагаются в коридорных нишах. У основания стояков в легко доступных местах должна устанавливаться запорная арматура. Разводка воды по помещениям к санитарно-техническим панелям лабораторных столов, вытяжных шкафов и моечных раковин должна осуществляться по трубам, помещаемым в доступные для осмотра и ремонта специальные каналы и проемы внутри стен или пола (в случае установки островных лабораторных столов). Водопроводные краны в вытяжных шкафах и на рабочих и моечных столах располагают так, чтобы исключить возможность случайного открывания крана. Водопроводные сети должны быть снабжены вентилями, позволяющими отключить подачу воды, как во всю лабораторию, так и в отдельные ее помещения. Для отвода лабораторных стоков без предварительной их обработки обычно служит сеть фекальной канализации. Местная обработка сильнокислых и сильнощелочных стоков обязательна, так же как и стоков, содержащих токсические летучие вещества (сероводород, аммиак, цианиды и др.). Недопустимо сливать в лабораторные раковины органические растворители; их собирают в бутыль, хранят в вытяжном шкафу до переработки перегонкой или сжигают в топке котельной. Для сбора стоков, подлежащих нейтрализации, дегазации или переработке, около раковин и в вытяжном шкафу устанавливают глиняные (фаянсовые) бачки вместимостью 10—15 л для раздельного сливания отработанных растворов. Кислые стоки нейтрализуют карбонатом натрия, ащелочные — соляной кислотой. В конце рабочего дня обработанные стоки сливают в канализацию или, в соответствии с местными условиями, в другое специально отведенное для этой цели место. Газоснабжение Для обеспечения работы газовых нагревательных приборов и стеклодувных горелок используют горючий газ, а для проведения работ в инертной газовой атмосфере — сжатый азот, гелий и др. Снабжение горючим газом может осуществляться из общей газовой сети или с помощью газовых редукторов из автономных и коллекторных баллонных установок (рамп). Обеспечение лаборатории газообразным азотом с избыточным давлением до 0,1 МПа (1 кгс/см2) может осуществляться либо из баллонов, либо от специальных рамп, к которым присоединяют баллоны, оборудованные редуцирующими устройствами, обеспечивающими понижение давления в системе до 0,1 МПа. Газовая сеть для подачи газа в лабораторные помещения должна монтироваться из стальных неоцинкованных труб, на сварке. На вводе газопровода в здание лаборатории снаружи должно быть установлено устройство для отключения газа. На ответвлении газопровода от стояка в лабораторию должен быть установлен бронзовый натяжной запорный кран, позволяющий отключить подачу газа со стороны коридора. Кран должен быть окрашен в красный цвет. Газопроводы в помещениях должны прокладываться открыто, в местах, удобных для обслуживания и исключающих возможность их повреждения, и должны иметь краны, позволяющие включать отдельные горелки. Газовая подводка монтируется на санитарно-технических панелях лабораторных шкафов и столов. Расстояние между отдельно стоящей санитарно-технической панелью с газовой подводкой и электрощитом должно быть не менее 500 мм. Проверять герметичность газовой сети источником открытого огня запрещается. Неплотности в вентиле баллона или редукторе и просачивание через них газа обнаруживают, смачивая их водным раствором мыла (по образованию пузырей в мыльной пленке). Присоединение к сети топливного газа резиновых трубок разрешается только для переносных приборов — лабораторных горелок и т. п. Электротехнические устройства Распределение электроэнергии в лабораторные помещения должно осуществляться от распределительных щитов, устанавливаемых открыто, в нишах. При этом должна быть обеспечена возможность отключения питания каждого помещения лаборатории (кроме освещения). Помимо этого, необходим один общий рубильник для включения и выключения всей лабораторной сети. На каждый лабораторный щиток подается переменный ток 380/220 или 220/127 В. Электротехнические панели лабораторных столов и вытяжных шкафов должны иметь подводку переменного (желательно и постоянного) тока, а также защитные контуры заземления. В помещениях с повышенной пожароопасностью заземление является обязательным при номинальном напряжении электроустановки выше 30 В переменного и 110 В постоянного тока. Во взрывоопасных помещениях заземление выполняется при всех напряжениях тока. Электропитание лаборатории с большим и регулярным расходом постоянного тока целесообразно обеспечивать централизованно соответствующими выпрямительными установками. При периодическом использовании постоянного тока напряжением 2, 6, 12 и 24 В лучше пользоваться локальными выпрямителями переменного тока или переносными аккумуляторными батареями. Разводка проводов (в скрытом исполнении) осветительной и силовой сети осуществляется в каждом отдельном случае с учетом строительных и технологических особенностей лабораторных помещений. Приборы мощностью до 800 Вт можно включать в штепсельные розетки; приборы, потребляющие большую мощность, следует присоединять к распределительным щитам. При работе с электрооборудованием и электроприборами необходимо соблюдать следующие правила. Работа должна производиться с исправным электрооборудованием; неисправности может устранять только специалист-электрик. Нельзя переносить с места на место включенные в электросеть приборы, а также ремонтировать электрооборудование, находящееся под током. В случае перерыва в подаче тока все электроприборы следует немедленно выключить. Все провода от электроплиток и других электроприборов должны быть заключены в резиновые трубки. В лабораторных помещениях, где проводятся работы с горючими и легковоспламеняющимися жидкостями, допускается применять электронагревательные приборы только с закрытым нагревателем. Вентиляция Вентиляция лабораторных помещений предусматривается приточно-вытяжная, и должна быть оборудована вентиляционными устройствами для отсоса воздуха только из вытяжных шкафов. Воздухообмен в лабораторном помещении должен быть рассчитан таким образом, чтобы фактические концентрации ядовитых газов, паров и пыли в воздухе не превышали предельно допустимые концентрации. В помещениях, где производится работа с особо вредными и ядовитыми веществами, вентиляционная система должна быть индивидуальной, не связанной с вентиляцией других помещений. Кратность воздухообмена — отношение объема воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него за 1 час, к объему помещения, при сохранении комнатной температуры — должна быть в пределах 4—6. При работе с сильнодействующими ядовитыми веществами кратность воздухообмена должна быть не менее 10. Наименьшая кратность воздухообмена требуется для весовых комнат. Постоянный и эффективный обмен воздуха — обязательное условие работы в любой химической лаборатории. Это важно не только в санитарно-гигиеническом отношении, но и в противопожарном. УСТАНОВОЧНОЕ ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ (ЛАБОРАТОРНАЯ МЕБЕЛЬ) Выбор размеров основной лабораторной мебели обусловлен рациональным планированием и площадью лабораторных помещений, а также профилем работы лаборатории. Мебель, как правило, расставляется вдоль поперечных стен помещения в последовательности: вытяжной шкаф, моечная раковина, пристенный химический стол. При ширине помещения 6 м и более в середине его обычно устанавливают островные столы. При этом следует учитывать, что проходы между оборудованием, стенами помещения и мебелью должны составлять не менее 1400 мм. Существующее лабораторное установочное оборудование отличается большим разнообразием. Многие организации изготовляют его самостоятельно. В химических лабораториях используются лабораторные столы двух типов: пристенные и островные. Большей частью они комплектуются коммуникациями для подвода холодной (а часто и горячей) воды, бытового или баллонного газа, сжатого азота (а часто и сжатого воздуха) и электрошкафом. Для стока воды в столах устанавливаются сливные раковины, а у торцов — моечные раковины. Поверхности рабочих столов, в зависимости от соприкасающейся с ними среды, покрывают линолеумом или листами из пластиков, обладающих высокой химической и термической стойкостью (асбовиниловые плиты, пластины из фторопласта и др.) - Наименее химически и термически устойчив линолеум, который разрушается концентрированными кислотами и растворами щелочей, а также органическими растворителями. Однако периодическое натирание линолеума специальной пастой значительно повышает его устойчивость. Предложен ряд щелоче- и кислотоустойчивых покрытий: рецепт одного из них приводится в приложении 3. Лабораторный рабочий стол необходимо содержать в чистоте и не загромождать рабочую поверхность ненужными в данный момент приборами, реактивами и посудой. Если стол покрыт линолеумом, необходимо следить, чтобы на него не попадали кислоты, щелочи, органические растворители и т. п., и периодически натирать линолеум мастикой. Под склянки с веществами, разрушающими линолеум, рекомендуется класть стеклянные пластины, метлахские или асбестоцементные плитки. На стол, покрытый линолеумом, не следует ставить горячие предметы и электронагревательные приборы без термоизолирующих подставок. Ящики лабораторного стола следует рационально распределить для раздельного хранения металлических и стеклянных предметов, измерительных приборов, фильтровальной бумаги и фильтров, мелкого лабораторного инструментария и т. п. В тумбах удобно размещать стеклянную посуду. Во всех случаях дно ящика и тумбы следует выстилать чистой белой бумагой, а для стеклянных изделий — еще и ватой. К каждому ящику стола рекомендуется прикреплять табличку с указанием назначения ящика. Около рабочих столов и раковин непременно устанавливают глиняные баки вместимостью 10—15 л для сливания отработанных растворов, а также корзины для битого стекла, бумаги и прочего сухого мусора. По окончании работы, прежде чем уйти из лаборатории, сотрудник обязан привести в порядок свой рабочий стол. Устанавливаемые в лабораторных помещениях вытяжные шкафы для работы с вредными веществами должны иметь верхний и нижний отсосы; объем воздуха, удаляемого через нижний отсос, должен быть в пределах 30% от общего объема воздуха, удаляемого через рабочий проем. Рабочим проемом для вытяжных шкафов следует считать проем одной дверцы, открытый на высоту 0,40 м, с расчетной площадью около 0,4 м2. Для шкафов длиной до 2 м, с одной или двумя дверцами, за рабочий проем принимают открытый проем, образуемый одной подвижной дверцей, а для шкафов с тремя и четырьмя дверцами — открытый проем, образуемый двумя подвижными дверцами, с площадью 0,6 м2. Скорость воздуха vв рабочем проеме вытяжных шкафов должна определяться в зависимости от предельно допустимой концентрации (ПДК) веществ, с которыми производится работа: Р  абота с токсическими веществами с ПДК < 0,1 мг/м3 должна осуществляться в специальных вытяжных шкафах с индивидуальной вытяжной системой. Вытяжные шкафы обеспечиваются коммуникациями для подвода водопроводной воды, бытового или баллонного газа, сжатого газа, электроэнергии; для стока воды устанавливают раковины. Рабочая поверхность щитового химического вытяжного шкафа покрыта метлахской плиткой. Задняя стенка двойная из асбестоцементной плиты, облицованная белой керамической глазурованной плиткой. Шкаф рассчитан на верхний и нижний отсосы, имеет два отделения для хранения лабораторного имущества. Два светильника, установленные внутри шкафа, изготовлены во взрывозащищенном исполнении. Выключатели и штепсельные розетки расположены вне шкафа. В унифицированный набор мебели включены три типа шкафов. Они состоят из нижней секции (основания), верхней секции (рабочей камеры), вентиляционного присоединительного узла, санитарно-технической панели, выкатных тумб для приборов и материалов и электрощита. Воздуховод расположен в задней стенке; к магистральному воздуховоду шкаф присоединяется через универсальный вентиляционный узел. В рабочую крышку с покрытием из шлакоситалла или керамической плитки встроены лабораторные раковины; на крышке установлена арматура для сантехподводок, управляемая дистанционно с передней панели, кроме подводок воздуха и вакуума. Створки рабочей камеры поднимаются вручную, бесступенчато, с помощью подвесов, скрытых в задней стенке шкафа. На задней стенке имеются кронштейны для крепления штативной решетки. Внутренняя облицовка шкафа из стеклотекстолита. Основание имеет регулируемые по высоте подпятники. При работе окна вытяжного шкафа поднимают на высоту, удобную для работы, но не более чем на 1/3. Особо опасные газо или парообразные продукты, образующиеся в процессе проведения реакции, если они не используются в работе, обязательно поглощают соответствующими поглотителями (или вымораживают на выходе из приборов). Вытяжные шкафы следует поддерживать в полной исправности. Пользоваться вытяжными шкафами с разбитыми стеклами запрещается. Загромождать вытяжные шкафы посудой, приборами и лабораторным оборудованием, не связанным с проводимой в данном случае работой, не разрешается. Когда в вытяжных шкафах не проводится работа, их дверцы должны быть опущены до конца. Для оснащения весовых комнат служат столы для микроаналитических весов на массивных ножках и консольные большие столы для аналитических весов. Унифицированный набор лабораторной мебели включает стол для аналитических весов, состоящий из каркаса, рабочей крышки, встроенной массивной плиты и ящика для разновесов. Каркас стола выполнен из стальных прямоугольных труб, которые для увеличения массы забиты металлической дробью. Плита стола укладывается на песчаную постель. Несимметричное расположение плиты для установки весов обеспечивает с правой стороны рабочей крышки место для производства записей. Для титрования существуют столы с цельным подстольем, состоящим из столешницы с крышкой и двумя выдвижными ящиками и подстолья из двух отделений, с надстройкой для пяти люминесцентных ламп. Люминесцентные лампы расположены горизонтально за матовыми стеклами, что обеспечивает равномерное распределение света, хорошее просвечивание сосудов для титрования и безупречный отсчет уровня жидкости по шкале бюретки. Запасные бутылки с растворами находятся в защищенном от света шкафу стола. С помощью сжатого воздуха растворы могут передавливаться в бюретки с автоматически устанавливаемой нулевой точкой. На рабочем месте расположена магнитная мешалка для перемешивания титруемого раствора. |