禮學社                                                                                                                                                                                       繁體中文 │ English

 實驗室排氣櫃指南

 

 前言

建設安全健康實驗室是我們服務的理念,禮學社實驗室家具及排氣櫃均參照國內外相關產品品質要求設計、製造、檢驗,在實驗室室內設計及安裝施工時更著重室內裝修整體法規的符合性以保障作業環境安全與人員健康。同時,我們更希望藉著服務客戶的機會將國際間排氣櫃的基本知識傳播出去,盡量讓實驗室工作人員減少使用上的風險。

排氣櫃需要以下的配套措施才能達到安全健康的使用效果。

廢氣排放系統的電機控制、風管、風機、過濾裝置
廢氣排放系統正確的設計、製造、檢驗、安裝是絕對必需的工作,否則排氣櫃不能發揮應有的效能。

 產品檢驗
國際間有兩個主要的檢驗方法以檢測排氣櫃在AM、AI、AU的效能是否能夠保障實驗室操作人員的安全與健康,檢驗方法為美國ASHRAE 110:2016及歐盟EN14175-3:2003;在產品出廠前的檢驗合格證明是確效的第一階段。

定期檢驗
產品在安裝完成及至少一年一次的使用都需要辦理檢驗以避免產品損壞或設定失效產生潛在風險。 禮學社經過30餘年的排氣櫃與相關的產品,從設計、製造、安裝、確效、售後服務已建立完整的作業體系,期望今後有機會為您的實驗室提供服務的機會。

 

 排氣櫃簡介

實驗室排氣櫃為一種型式的排放設備,其主要功能為排放化學臭味、蒸氣、氣體、灰塵、煙霧及氣溶膠。排氣櫃也用作介於化學反應及實驗室之間的物理屏障,提供一種保護的措施來避免吸入、暴露在化學品溢出、失控反應及火災當中。

典型的排氣櫃有個類似結構的框架包含了可移動的窗(櫃門),在排氣櫃裡執行實驗程序有一致性及安全性的通風,通常是透過抽風機及風管系統。化學煙霧的排放會稀釋很多次再排放到大氣中,對人的健康影響降低到可忽略。環境問題很重要,一個排出處理系統,通常簡稱過濾器,安裝是為了除去大部分排出的空氣中的化學蒸氣。

排氣櫃的功能是藉著一定的速率吸引空氣進入排氣櫃開口,在排氣櫃內部維持一個相對負壓,避免任何污染物溢出。一個適當的排氣櫃表面速度(空氣被吸進排氣櫃的速度)對於安全及有效的操作是重要的。當過大的表面速度通常會造成不穩定氣流並降低防止洩漏效能,不足的表面速度也會危及排氣櫃的性能。

一般而言,排氣櫃的表面速度建議在0.3 m/s(60fpm)~0.5 m/s(100fpm)之間,然而,在使用排氣櫃前與地方安全法規在面速度的建議相符很重要,如ANSI/AIHA Z9.5建議表面速度範圍0.4 m/s~0.6 m/s。大部分通常大小的排氣櫃在櫃門全開時有最小的表面速度,作為節約能源的手段;現在市場上,某些排氣櫃估算最小面速度在櫃門開口的一半,設計出新的低風量排氣櫃。

 

 排氣櫃類型

一般用途排氣櫃
一般用途排氣櫃為實驗室最常用的型式,也稱為桌上型排氣櫃,其特徵在於工作台高度較適合站立操作。並具有標準排氣櫃的特徵。

 蒸餾排氣櫃
蒸餾排氣櫃的特徵在於低的工作台高度,導致操作者作業高度大。允許高的蒸餾設備在工作台上能被安裝跟移動。除此之外,它具有類似標準排氣櫃的特徵。

高氯酸排氣櫃
高氯酸會與有機物質激烈反應,無水高氯酸也有高爆炸性。因此,高氯酸排氣櫃需要內建水洗系統去避免高氯酸鹽沉積。內襯使用耐酸材料,例如不鏽鋼。內角為內圓角,有助於清潔。所有使用高氯酸的程序必須被限制在高氯酸排氣櫃,避免與其他化學物質發生危險反應。

放射性同位素排氣櫃
放射性同位素排氣櫃特別的構造為防護使用者接觸放射性物質。有特殊構造的工作檯面,以承受鉛屏蔽板的重量,也可以有鉛條櫃門。內襯為不鏽鋼材質有內凹角有助於去污。

酸化排氣櫃
酸化排氣櫃有特別的內襯,使用耐酸材質,例如不可塑PVC。針對酸化排氣櫃的應用涉及高使用溫度,其他材質例如PVDF也被使用。櫃門使用抗氫氟酸侵蝕的聚碳酸酯材質。

落地型排氣櫃
落地型排氣櫃應用在需求大型儀器。它的名字意味著,排氣櫃安裝在地上且沒有任何工作檯面。便於設備或工具的搬進或搬出排氣櫃。落地型排氣櫃有時也被錯誤地稱為人進出的排氣櫃。

示範式排氣櫃
示範式排氣櫃用安全玻璃構成4個邊,通常被使用在教育機構讓學生可以在任何角度容易看見老師在排氣櫃的教學示範,提高教學實驗室的效率。

無風管通風櫃
無風管通風櫃利用活性碳過濾器吸收化學蒸氣跟煙霧。這種通風櫃重複循環實驗室空氣,因為節能及綠色運動,愈來愈普及。

非排氣櫃
生物安全櫃、層流潔淨台、製藥隔離器、手套箱,有時被誤認為排氣櫃。這些裝置利用微粒過濾器,並不能移除化學蒸氣。特殊罕見的例外,它們不應用於涉及化學品的工作。

 

 排氣櫃重要常識

實驗室排氣櫃應適當地安裝,以確保處於最佳狀況。

櫃門避免設置在行人來來往往之處與空調擴散器所造成的側風。實驗室需要足夠的供氣,以提供排氣櫃的操作達到指定的表面速度。

排氣櫃並非設計成控制高速釋放顆粒污染物,除非櫃門全關。排氣櫃不能遏制爆炸,即使當櫃門全部關閉。

如果爆炸的風險存在,使用者必須提供足夠強度抵擋或控制的固定障礙、屏蔽物或圍欄。這些障礙仍有可能影響排氣櫃內空氣流動。

統排氣櫃不能被用在高氯酸。高氯酸蒸氣會沉澱在風管內,導致高氯酸鹽晶體的沉積。高氯酸鹽會累積在表面上,並且已經知道會透過接觸引爆,對研究及維護人員造成嚴重的傷害。專門的高氯酸排氣櫃使用不銹鋼材質,配備水洗系統用在此作業中。

許多排氣櫃安裝平面的或圓的門檻或者是機翼型,引導氣流平順的流過工作表面。門檻不應被使用者移除或修改。

物體不應放在門檻上。釋放物質的容器放在門檻上,將無法充分的補集釋放之物質。

此外,在門檻上的物體可能阻止在緊急情況下快速和完全地關閉櫃門。

偶爾,研究人員可能需要由現有排氣櫃提供局部排氣通風。未經製造商批准,新裝置可能無法連接到現有排氣櫃。新增裝置到甚至是最簡單的排氣系統而沒有充分的評估和調整通常將導致現有排氣櫃的性能降低和附加裝置的性能不足。

涉及有害微生物的工作應在生物安全櫃中進行,而不是在化學排氣櫃中進行。排氣櫃不應用於廢物處理。這是違反環保規定故意使用排氣櫃堆放廢棄物。

 

 有效使用排氣櫃指導原則

充分的規劃和準備是關鍵。排氣櫃使用者應該知道排氣櫃的標準操作程序(SOP),並應設計實驗,以便在可能釋放有害物質時維持SOP。

尋找提昇安全性並減少對環境損失的程序改變(例如,更準確的化學品輸送系統與從瓶子中倒出揮發性化學品),制定一個過程,提前評估研究計劃的潛在排放物,並尋找減少它們的機會。

排氣櫃提供的防護等級受排氣櫃使用方式的影響,良好的實驗室做法如下:

 

在開始工作之前確認排氣正在運行,檢查導流板是否有障礙物。如果排氣櫃配有氣流監視器,請檢查監視器的狀態,即使在操作時,也要注意氣流的變化。
當使用排氣櫃時,保持你的臉在排氣櫃的表面之外。在危險操作期間使用櫃門部分保護。
工作距離排氣櫃表面至少6英寸(15公分)。在檯面加條紋是一個很好的提醒。
使用適當的個人防護裝備,如防濺眼鏡和手套。這在災難性溢出,失控反應或火災的情況下提高了安全性。如果有爆炸或噴發的可能性,請佩戴全面罩。
當在排氣櫃內使用大型設備時,在安全和實用的情況下將設備放置在墊高塊上,以允許空氣在其下面流動。
不要造成快速移動進出排氣櫃、使用風扇、或通過排氣櫃開口快速行走。這將導致空氣流擾動,降低了排氣櫃的有效性。
如果可能,用較不危險或較不易揮發的化學品替代。
排氣櫃應盡可能保持關閉以達到最高的性能。
在不使用時保持櫃門關閉,以最大限度地節省能源。
如果察覺性能異狀,或觸發氣流警報(如果已安裝),則終止使用,並完全關閉窗框。
有氣味或有害物質污染的物品只能在淨化後或放置在封閉的容器中,才能從排氣櫃中移出,以避免將污染物釋放到實驗室空氣中。

不當使用排氣櫃的風險
   排氣櫃是一種安全設備,可能被誤用,導致它們的效率低於預期。誤用造成的損害可能來自兩個原因:

排氣櫃不能為所需的作業提供足夠的流速(如,櫃門保持打開或櫃內過多的雜物降低有害物質的控制)
排氣櫃本身(如,如果風機皮帶滑動,由於紙巾被吸入管道,排氣管道被阻塞,管道風門被限制)。總是發生最可能受傷的人是排氣櫃的使用者。將有害物質洩漏到實驗室也可能影響所有實驗室的人。

A.停電:在停電的情況下,排氣櫃櫃門開口必須在一英寸(2.5公分)以內,以保持煙囪效應,維持一些空氣流入排氣櫃內。

B.排氣應注意在櫃內使用紙製品,鋁箔和其他輕質材料。例如,紙巾或化學擦拭物堵住排氣氣流,則其可能潛在地減少進入排氣櫃中的氣流。

實驗室排氣櫃應實施好的內部管理

不要使用排氣櫃作為廢物處理機械裝置。排氣櫃中使用的設備應裝有冷凝器,捕集器或洗滌器,以控制和收集廢溶劑,有毒蒸氣或灰塵。應妥善處理廢物和遵守規定。  
不要使用排氣櫃作為儲存區域。物品可阻擋空氣流動並干擾控制。將危險化學品(如易燃液體)存放在經批准的安全櫃中。
不要將未裝瓶的試劑放在排氣櫃中。 雖然排氣櫃用於將煙氣排出實驗室,但是使蒸發和發煙的量減到最小,對於環境和操作者的安全是期望的。

始終使用良好的內部管理技術,以保持排氣櫃在最佳性能水平。過度儲存材料或設備在排氣櫃內可能導致渦流或逆流,使污染物從排氣櫃中溢出。

排氣櫃檢測及維護

排氣櫃在每次使用前應由使用者評估,以確保足夠的面速度和沒有過度的擾流。
如果在使用排氣櫃時發生排氣系統故障,請關閉所有配件的操作,並完全降低櫃門。立即離開該區域。
排氣櫃應至少每年進行一次認證,以確保其安全運行。典型的測試包括面速度測量,煙霧測試和追蹤氣體控制。追蹤氣體控制試驗是特別決定性的,因為研究表面速度測量不是排氣櫃洩漏的良好預測因子。事實上,這些相同的研究表明,在美國使用的大約三分之一的排氣櫃不能滿足ANSI Z9.5中規定的安全標準。
實驗室排氣櫃是最重要的使用和濫用危險控制設備之一。我們應該了解,安全眼鏡,防護手套,實驗室工作服,良好的安全實踐和實驗室排氣櫃的組合使用,是保護我們免受潛在危險暴露的非常重要因素。
實驗室排氣櫃只在用戶正確使用且正常工作時才能保護用戶。排氣櫃設計用於保護使用者和房間的使用者免受蒸氣,氣溶膠,有毒物質,惡臭和其他有害物質的影響。次要目的是在與潛在的爆炸性或高反應性材料一起工作時用作保護屏蔽。通過降低櫃門達到以上作用。

 

 排氣櫃重要組件名稱

1.櫃體(Body)
排氣櫃內的空間,用於容納及控制有害氣體和蒸氣。

2.導流板(Baffle)
部分可活動,用來開導流孔(Slots),導流板維持氣流均勻通過排氣櫃開口,從而消除空氣不流動的死點(Dead spots),提昇污染物的捕捉效率。

3.櫃門(Sash)
可滑動的門,藉著使用櫃門調整開口,氣流穿過排氣櫃能夠被調整到捕捉污染物的最大值。每個排氣櫃有它最佳的櫃門設定;當排氣櫃使用中,櫃門應該被固定在這個位置,當排氣櫃停止使用櫃門應該要完全關閉。排氣櫃也許會完全打開櫃門來設置儀器,但大部分在排氣櫃內開始產生污染前應恢復最佳的櫃門設定。

  垂直櫃門(Vertical Sash)
  提供最大的總體操作口也是最普遍的。

  水平櫃門(Horizontal Sash)
  提供最好的操作口可達排氣櫃內的頂部,但不能同時提供整個寬度的操作。然而,在通過側面進行操作,它們可以被定位為身體護罩以     保護操作者。

  組合櫃門(Combination Sash)
  組合櫃門結合水平櫃門的窗格及垂直的框架。因此提供了水平櫃門及垂直櫃門的優點。

 4.門檻(Airfoil Sill)
位於沿著底部的邊緣,門檻使氣流流線型進入排氣櫃,避免混亂的渦流產生並將蒸氣帶出排氣櫃。

5.工作表面(Work surface)
一般實驗室檯面,或者是落地型排氣櫃的地板,是操作進行的地方。

6.排氣集氣室(Exhaust plenum)
排氣集氣室有助於表面均勻地分配氣流。物體(如紙巾)被吸入集氣室會在排氣櫃內產生擾流,導致氣流不穩和性能不均勻的區域。

7.排氣頸(Exhaust collar)
排氣櫃與排氣風管連接處,將排氣櫃內有害氣體和蒸氣排出的氣流出口。

8.排氣櫃表面(Face)
想像的平面;在櫃門底部與工作表面之間,排氣櫃表面速度是透過這個平面測量。

 

 對排氣櫃相關的誤解

當使用高危險材料時,表面速度越高越好。

雖然面速度在0.3m / s(60fpm)和0.5m / s(100fpm)之間是重要的,但是速度高於這個速度實際上是有害的。當面速度超過0.6m / s(120fpm)時,產生渦流,這允許污染物從排氣櫃中溢出,增加操作者暴露。在使用排氣櫃之前,請遵守有關最大表面速度的安全規定。

當沒有合適的儲存櫃時,化學排氣櫃可用於儲存揮發性,易燃或有氣味的材料。

儘管在化學排氣櫃內部保存在特定實驗期間使用的化學品是合適的,但是排氣櫃不是為永久性化學品儲存而設計的。放置在工作表面上的每個物品干擾定向氣流,引起擾流和渦流而允許污染物被帶出排氣櫃,即使使用高揮發性材料,只要容器正確封蓋,蒸發將不會顯著增加工作人員暴露。與化學排氣櫃不同,防火材質儲存櫃在發生火災時提供額外的保護。

排氣櫃前面的翼型門檻不太重要。如果它干擾我的實驗設備,它可以安全地除去。

翼型對於化學排氣櫃的有效操作是至關重要的。隨著櫃門打開,翼型使通過櫃門邊緣的流場平滑。沒有翼型,形成渦流,導致污染物從排氣櫃中溢出。當櫃門關閉時,底部翼面下方的開口提供空氣氣源。

 

 禮學社排氣櫃的主要特徵

工業級支撐結構,主要電鍍鋅鋼和鍍鋁鋅鋼製成,具有耐腐蝕和耐磨烘烤粉末塗層。內襯由均質纖維與酚醛樹脂經由高溫高壓構成耐化學品腐蝕與耐磨的高強度實心材料;比普通內襯材料更耐腐蝕和耐用。單壁設計確保內部工作區寬度最大化。

照明系統的溫暖發光讓操作人員長時間使用舒適。

所有櫃門均採用強化玻璃製成,確保操作員的安全。酚醛樹脂層壓板構成的最先進的導流板系統,確保整個排氣櫃櫃內氣流均勻而提供最大限度的控制。

優越的操作保護,耐腐蝕的不銹鋼門檻針對排氣櫃前方產生的煙霧提供溢出保留及安全通風;傾斜的前緣也有利於符合人體工程學的工作位置。

獨立認證採用ANSI / ASHRAE 110 標準;最新的安全和性能要求。

ANSI / ASHRAE 110是美國排氣櫃的標準測試方法。禮學社擁有自己的獨立的檢驗機構及實驗室。禮學社的檢驗機構經由財團法人全國認證基金會(TAF)通過 ISO/IEC 17020針對ANSI / ASHRAE 110 檢測方法之認證。禮學社的實驗室以SF6作為追蹤氣體,並配備有量測空氣速度和製造、觀察煙霧可視化的儀器,針對排氣櫃進行全套ASHRAE測試,所有測試過程及結果都透過數位化處理和攝影記錄。禮學社使用ANSI / ASHRAE 110協議來評估新排氣櫃設計的性能並作為品質控制措施。

禮學社「高效能排氣櫃」採專利節能低風量後吸式流場設計,櫃體創新採用高密度板打造成具科技感外觀的原創設計。操作採用智慧型線控自動控制技術,故學習及操作方式不僅簡單,且使用功能符合歐美相關法規之要求。

產品單元設計可符合選購時各種不同需求,並提供安裝所需配合的廢氣排放及汙染防治設計及施工,提高產品性能的可靠度及售後服務等附加價值,同時無論少量多樣或量產的製程,均可滿足市場上各種不同的需求。

禮學社排氣櫃品質的保證

此TAF認證標記為TAF財團法人全國認證基金會認可之實驗室排氣櫃檢驗機構。

 

 中小企業創新研究獎評語

本標的係改良傳統型結構所開發之具創新層流排氣櫃,可以防止櫃內化學氣體外洩,並可有效隔開櫃內、外氣流,在安全使用與環保節能方面確有貢獻。 藉由客製化與統包方式,創新設計櫃門動態控流機構,並依使用環境、操作方式與配件規格,發展成系列性機型;其結合客戶需求、現場組裝與售後服務之整合訴求,具市場獨特性與競爭優勢。 本標的經過SGS等第三者驗證,其性能與安規亦符合歐美規定之最高等級。

 台灣精品獎評語

產品性能達國際技術指標,操作性安全、耐用且方便上手。

產品能適切展現外觀、技術與功能之整合性價值。

技術創新兼顧環保、綠能,創造產品新價值。

Copyright © 2013  禮學社股份有限公司 All Rights Reserved
電話:886-02-2222-8687              傳真:886-02- 2222-9288

企業社會責任溝通信箱:labtech@labtech.com.tw