實驗室通風系統的施工質量直接關系到實驗環境的安全性、舒適性以及實驗工作的順利開展。以下從施工準備、通風管道安裝、通風設備安裝到系統調試,全面梳理各階段的核心要點與操作規范。
一、施工準備階段
施工準備是確保后續施工順利進行的基礎,需從設計、材料、場地、人員等多方面進行周密部署。
設計方案確認
施工團隊與設計人員的深度溝通是首要環節。雙方需逐字逐句解讀設計圖紙,對通風管道走向、通風設備位置、風口分布等細節進行三維模擬推演,確保其與實驗室的功能分區、實驗設備布局以及潛在的氣流需求完全匹配。同時,風量、風壓等關鍵參數必須通過專業軟件計算復核,例如根據實驗室內化學試劑的揮發量、實驗設備的散熱功率等,精準確定每小時的換氣次數,為后續施工提供無可爭議的技術依據。
材料與設備采購
材料與設備的采購如同為系統注入“血液”,需嚴苛把關。通風管道材料的選擇需結合實驗室特性,如腐蝕性較強的化學實驗室可優先選用PP風管,而高溫環境下則更適合鍍鋅鋼板風管。采購過程中,要對每批次產品進行抽樣檢測,像通風柜的臺面耐腐蝕性、排風扇的電機絕緣性能等都需現場測試。此外,所有產品必須附帶完整的合格證明、檢測報告以及安裝維護手冊,對于進口設備,還需提供報關單和原產地證明,確保其“身份”合法、性能可靠。
施工場地規劃
施工現場的清理要達到“無塵化”標準,不僅要移除明顯的障礙物,還要對地面進行平整度檢測,誤差不得超過5mm。材料堆放區需劃分不同區域,如風管存放區要設置防潮墊,電器設備區要搭建防雨棚,且各區之間保持3米以上的安全距離。施工操作區要繪制詳細的施工動線圖,避免管道安裝與電路鋪設等交叉作業產生沖突。臨時防護設施方面,安全圍擋的高度不低于1.8米,警示標識要采用夜光材料,確保夜間施工也能清晰可見。
施工工具與人員配備
施工工具的準備要實現“專業化、成套化”。電焊機需配備防觸電保護器,切割機要安裝防護罩,咬口機的模具要根據風管厚度提前更換。人員組建采用“1+N”模式,即1名總工程師統籌協調,N名各專業技工分工協作,每個工種都需持有相應的職業資格證書。施工前的技術交底要制作成圖文并茂的手冊,將風管焊接的電流參數、支架安裝的承重標準等細節明確標注;安全培訓則通過VR模擬事故場景,讓施工人員親身體驗違規操作的后果,強化安全意識。
二、通風管道安裝階段
通風管道是系統的“血管”,其安裝質量直接影響氣流的穩定性和密封性。
管道預制
管道預制如同“量體裁衣”,必須精準無誤。在專業加工場地,使用激光測量儀對管道的長度、彎頭角度、三通位置進行三維定位,誤差控制在1mm以內。切割時采用等離子切割技術,確保切口光滑無毛刺;折彎使用數控折彎機,保證彎頭的曲率半徑符合流體力學要求,減少氣流阻力。對于法蘭連接的管道,法蘭面的平整度要通過百分表檢測,偏差不得超過0.5mm;咬口連接的管道,咬口深度和寬度要均勻一致,拼接后用密封膠在接口內側進行二次密封,確保在1000Pa的風壓下無漏風現象。
管道吊裝與安裝
管道吊裝是“高空作業”的關鍵環節,需使用經校準的起重機和卷揚機,吊裝點的選擇要通過結構力學計算,避免損傷建筑物承重結構。管道安裝時,采用水平儀和鉛垂線進行雙重校準,水平管道的坡度嚴格控制在0.3%-0.5%,例如10米長的管道,兩端高度差需在3-5mm之間,確保冷凝水能夠自然流向排水口。支架和吊架的間距根據管徑大小精確計算,如直徑500mm的水平管道,支架間距為3.5米,且支架與管道之間需墊橡膠墊,減少震動噪音。膨脹螺栓的埋深不低于10倍螺栓直徑,焊接固定時焊縫長度不小于支架寬度的2/3,確保牢固可靠。
風口安裝
風口是氣流的“出入口”,其安裝位置和形式直接影響氣流組織效果。在實驗操作區域,出風口采用旋流風口,確保凈化后的空氣形成均勻的渦流,覆蓋整個操作面;而在有害氣體產生區,吸風口采用錐形集氣罩,其邊緣與污染源的距離控制在1.5倍罩口直徑范圍內,風速保持在0.8-1.2m/s,確保有害氣體被有效捕捉。風口與管道的連接采用防火帆布,長度為200-300mm,既保證密封性,又能吸收設備震動產生的位移。安裝完成后,用煙霧發生器測試風口的氣流方向,確保無短路或死區現象。
三、通風設備安裝階段
通風設備是系統的“心臟”,其安裝精度決定了系統的運行效率。
通風柜安裝
通風柜安裝前,基礎地面需進行抗壓測試,承載力不低于5kN/m2。安裝時,用水平儀在柜體的四個角進行測量,水平度誤差控制在2mm/m以內,垂直度誤差不超過1mm/m。柜體與墻面之間預留300mm的檢修空間,便于后期維護。玻璃視窗的升降軌道要涂抹潤滑脂,確保升降靈活,且關閉時與柜體的密封間隙不超過0.5mm。排風管與主管道的連接采用法蘭加密封墊的方式,螺栓均勻擰緊,并用肥皂水檢測接口是否漏氣。電源和水源接口要安裝防漏閥,且與通風柜的電器元件保持安全距離,防止水汽侵蝕。
排風扇安裝
排風扇的安裝位置要避開強氣流區域,如窗戶正下方。安裝高度以2.2米為宜,既保證排風效果,又便于人員操作。固定排風扇時,膨脹螺栓需穿透墻體至少100mm,或采用穿墻螺栓雙面固定,確保在最大風量運行時無明顯震動。進風口的過濾網要選用G4級別的初效過濾器,且便于拆卸清洗,每周需檢查一次過濾效果。出風口與管道的連接要設置止回閥,防止室外空氣倒灌,影響室內氣壓平衡。
空氣處理機組安裝
空氣處理機組的安裝場地需進行地面硬化處理,承載力不低于設備重量的1.5倍。安裝時,機組的水平度通過墊鐵調整,誤差控制在0.1mm/m以內,確保內部風機和換熱器運行平穩。管道連接采用法蘭連接,且在機組進出口處安裝柔性短管,減少震動傳遞。電氣控制系統的接線要按照電路圖進行,每個端子都需編號并掛標識牌,接地電阻不大于4Ω。溫度、濕度傳感器安裝在氣流平穩的位置,遠離熱源和水源,確保檢測數據的準確性。安裝完成后,進行單機試運行,檢查各部件的運行狀態,如風機的轉向是否正確,換熱器的進出口溫差是否符合設計要求。
四、通風系統調試階段
系統調試是檢驗施工質量的“最后一道關卡”,需全面測試系統的各項性能指標。
單機調試
單機調試如同“體檢”,需對每個設備進行單獨“問診”。通風柜啟動后,測試玻璃視窗在不同高度時的排風量,確保最小排風量不低于1000m3/h;排風扇運行時,用聲級計測量其噪音,距離1米處不超過65分貝;空氣處理機組則需測試制冷量、制熱量以及加濕量,與設計值的偏差不得超過5%。同時,記錄電機的電流、電壓、功率等參數,繪制運行曲線,與設備銘牌進行對比,判斷是否存在過載或低效運行的情況。對于發現的問題,如通風柜玻璃視窗卡頓,需立即調整軌道;排風扇風量不足,需檢查葉輪是否有異物或電機轉速是否正常。
系統調試
系統調試是對整個“呼吸系統”的全面評估。通過調節各支管的調節閥,使每個風口的風量達到設計值的±10%范圍內,例如設計風量為500m3/h的風口,實際測量值需在450-550m3/h之間。用風壓計測試系統的總風壓和各段管道的阻力損失,確保風機的全壓能夠克服系統阻力。漏風率測試采用靜壓箱法,在管道內保持500Pa的靜壓,漏風率不得超過2%。此外,還需測試室內的氣壓梯度,如化學實驗室相對于走廊要保持-5Pa的負壓,防止有害氣體外泄;潔凈實驗室則需保持+10Pa的正壓,防止外界污染物進入。
驗收交付
驗收交付是施工的“收官之戰”,需組織設計單位、監理單位、使用單位共同參與。驗收內容包括管道的安裝垂直度、平整度,設備的運行噪音、振動,風口的風量、風速,系統的風壓、漏風率等,每一項都需出具量化的檢測報告。對于不合格的項目,如管道支架間距超標,需立即整改并重新檢測。驗收合格后,移交的資料包括施工圖紙、材料設備合格證、檢測報告、調試記錄、操作規程等,形成完整的技術檔案。同時,對使用單位的操作人員進行培訓,使其掌握設備的日常維護和應急處理方法,如如何更換過濾器、如何處理突然停電等情況,確保系統能夠長期穩定運行。
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