Как одна дверь может определить судьбу лаборатории

Основным испытанием для ключевых помещений лаборатории уровня биологической безопасности 3 (BSL-3) является испытание на герметичность камеры. В ходе испытания помещение погружается в состояние отрицательного давления, после чего контролируется скорость восстановления давления. Если утечка воздуха происходит слишком быстро, все последующие эксперименты должны быть прерваны, и двери относятся к числу наиболее распространенных виновников такой утечки. Это испытание регулируется двумя национальными стандартами: кодексом проектирования и строительства лабораторий по биобезопасности (GB 50346-2011) и общими требованиями к биобезопасности в лабораториях (GB 19489-2008). Оба стандарта прямо предусматривают испытание герметичности корпусов защитных зон в лабораториях уровня BSL-3 и уровня биологической безопасности 4 (BSL-4), причем наиболее широко используемыми методами являются метод разложения давления (также известный как метод восстановления давления) и метод постоянного давления. Например, в пункте 6.4.8 общих требований к биологической безопасности в лабораториях (применимых к лабораториям BSL-4) предусматривается следующее: "герметичность камеры лабораторной защитной зоны должна отвечать следующему требованию: Когда все входы в испытательное помещение закрыты и температура внутри помещения поддерживается на верхнем уровне расчетного диапазона, естественное разрушение давления в течение 20 минут должно составлять менее 250 па после повышения давления воздуха внутри помещения до 500 па. "именно потому, что двери являются основным горящим слоем для утечки воздуха, установка герметичных дверей стала одним из наиболее технически сложных этапов в строительстве лабораторий BSL-3 и BSL-4. В отличие от обычных дверей, герметичные двери должны не только выполнять основную функцию ежедневного открытия и закрытия, но и сохранять герметичность в течение длительных периодов времени в условиях высокого отрицательного давления. В этой статье рассматриваются семь ключевых аспектов герметичной установки дверей: подготовка к установке, подключение и фиксация, выбор конструкции, регулируемые механизмы, планирование пространства для установки, герметизация, а также испытания и приемка.

1. Оптимальные монтажные поверхности

Решающим фактором является материал опорной стены. Герметичные двери по своей сути тяжелы — одна дверь из нержавеющей стали с рамой, как правило, весит более 100 кг. В сочетании с разницей в давлении внутри лаборатории каждый раз, когда она открывается или закрывается, на дверной лист оказывается значительное воздействие. В стандартах рекомендуется устанавливать герметичные двери непосредственно на бетонных стенах. Бетонные стены отличаются отличной конструкционной целостностью, что позволяет им стабильно нести на себе вес двери и ударные силы от ее эксплуатации. Наиболее надежная практика строительства заключается в Том, чтобы предварительно зарезервировать открытие двери на фазе заливки бетона, закрепить дверную раму на бетонной стене с помощью болта или сварки после установки, а затем провести профессиональную уплотнение. Однако, если в лаборатории используются легкие корпуса, такие как чистые цветные стальные панели, то необходимо принять специальные меры по укреплению. Цветные стальные панели имеют ограниченную структурную прочность; Прямая установка двери может со временем привести к деформации панелей вокруг рамы, что непоправимо повредит герметичную герметичность. В таких случаях усиливающие элементы должны быть предварительно встроены в оболочку, например, сначала необходимо установить стальную подрамку, а затем установить герметичную дверь на эту укрепленную конструкцию. Плохое выполнение этого шага почти наверняка приведет к устойчивой утечке воздуха при последующем использовании.

2. Надежная конструкция двери

В стандартах содержится четкая рекомендация в отношении встроенной сварной конструкции дверного листа и рамы герметичных дверей, и эта рекомендация подкрепляется надежной инженерной логикой. Сварочные конструкции изготавливаются из нескольких компонентов, при этом на все соединения наносится уплотнение. Лаборатории регулярно используют для фумигации сильные дезинфицирующие средства, такие как пероксид водорода и пероксусная кислота; Длительное воздействие этих химических веществ приводит к старению и быстрому трещинам герметиков. После выхода из строя герметика через суставы беспрепятственно просачивается воздух. В отличие от этого, встроенные сварные конструкции изготавливаются на заводах из сборных конструкций, при этом дверная рама и листовой скелет образуют единое жесткое устройство без сварных соединений. Во время установки на месте необходимо опечатать только проемы между дверной рамой и стенкой. Эта конструкция сокращает работу по уплотнению на месте и значительно повышает надежность дверных проемов#- 39; С безупречной производительностью.

3. Обоснование для регулируемых петель и защелок

Допуски на строительной площадке являются неотвратимыми размерами открывания дверей, а вертикальность стенок никогда не может быть абсолютно точной. После установки герметичные двери могут привести к неравномерному разрыву между листом и рамой: слишком большие разрывы не позволяют плотно сжать уплотняющую полосу, в то время как чрезмерно небольшие разрывы крайне затрудняют открытие и закрытие двери. Здесь регулируемые петли бесценны. Регулируя положение петель, дверной лист может быть отрегулирован в рамку, чтобы обеспечить равномерные пробелы по всему периметру. Регулируемые защелки, с другой стороны, регулируют усилие зажима при закрытии двери, обеспечивая сжатие уплотняющей полосы до оптимальной степени, достигающей идеальной герметичности уплотнения, не вызывая эксплуатационных трудностей из-за чрезмерного сжатия. Эти два регулируемых элемента обеспечивают дополнительное долгосрочное преимущество: после нескольких лет эксплуатации уплотняющие полосы подвергаются определенной степени деформации сжатия, а защелки и петли слегка смещаются. Вместо того, чтобы заменить всю дверь, просто настройка этих компонентов восстанавливает дверь и#- 39; S герметичная производительность по заводским стандартам.

4. Основные соображения по монтажному пространству

Для проведения последующих испытаний должно быть зарезервировано достаточное рабочее пространство. Обнаружение утечки является обязательным шагом после герметичной установки двери. Инспекторы должны устанавливать измерительные зонды вокруг дверной рамы или сканировать обе стороны двери с помощью ультразвукового генератора. Если дверная рама расположена слишком близко к соседним стенам, то невозможно маневрировать инструментами, что делает невозможным их обнаружение. Для решения этой проблемы стандарты предусматривают, что расстояние между двумя сторонами и верхней частью герметичной двери и окружающего ее кожуха должно составлять не менее 200 мм. Эта цифра не является произвольной и тщательно выверена, с тем чтобы обеспечить инспекторам достаточно места для работы. Игнорирование этого требования на этапе проектирования приведет к дорогостоящим и длительным изменениям, если после установки двери будет обнаружено недостаточное пространство.

5. Комплексная обработка пломб

Конечная цель заключается в Том, чтобы закрыть каждую потенциальную точку утечки воздуха. Герметичность дверей зависит главным образом от герметичности запорных полос. Когда дверь закрыта, герметизирующая полоса сжата, чтобы заполнить разрыв между дверным листом и рамой, создавая идеальную герметичность. В настоящее время широко используются два типа уплотняющих полос: резиновые уплотняющие полосы и надувные уплотняющие полосы. Надувные уплотняющие полосы, как правило, используются в высококлассных лабораториях-они надуваются, чтобы сформировать герметичное уплотнение после закрытия двери и сдуваются, чтобы снять давление до открытия двери. Хотя они обеспечивают более высокую герметичность, они требуют вспомогательных систем воздушного снабжения и управления, что приводит к более сложной структуре и более высоким затратам. Разрыв между дверной рамой и стенкой также требует тщательной обработки. В процессе установки вокруг дверной рамы остаются проемы от нескольких миллиметров до одного или двух сантиметров, и эти проемы должны быть полностью заполнены гибкими герметизирующими материалами. Кроме того, не следует упускать из виду и опечатывать отверстия для трубопроводов, проникающих через стену, и отверстия для ногтей крепежных устройств. Важное значение имеет также выбор материалов для герметизации. Только гибкие, антистареющие материалы должны быть использованными материалами, которые могут адаптироваться к незначительным структурным деформациям в ходе длительного использования и противостоять коррозии химических дезинфицирующих средств, обычно используемых в лабораториях. Выбор материалов, не стойких к коррозии, приведет к растрескиванию в течение нескольких лет, что потребует длительных и трудоемких ремонтных работ.

6. Обязательные испытания и принятие

После установки герметичная дверь должна пройти испытание на герметичность камеры вместе со всей лабораторной системой камеры. Наиболее часто используемым методом испытания является метод разрушения под давлением: вентилятор используется для приведения помещения в определенное отрицательное давление, затем вентилятор выключается и измеряется амплитуда восстановления давления на единицу времени. Более медленная скорость восстановления давления указывает на лучшую общую герметичность воздуха. Важно отметить, что восстановление давления может быть обусловлено либо утечкой из камеры, либо утечкой в самой системе испытания; В инженерной практике, воздействие утечки системы должно быть устранено в первую очередь, чтобы точно оценить enclosure&#- 39; С герметичностью воздуха. Для самой герметичной двери могут использоваться местные методы обнаружения, такие, как метод трассировки газа или ультразвуковой трансмиссии, для точного определения любых точек утечки. Для того чтобы результаты испытаний были признаны приемлемыми, они должны полностью соответствовать требованиям соответствующих национальных стандартов. Если в ходе испытания обнаруживается утечка, то необходимо незамедлительно выявить и устранить точки утечки; этот процесс, возможно, потребуется повторить несколько раз до тех пор, пока не будут выполнены требования в отношении герметичности. Это самое строгое испытание на качество конструкции во всем процессе герметичной установки дверей.

7. Легко упускаемая из виду критическая деталь

Кодекс проектирования и строительства лабораторий биологической безопасности включает еще одно важное положение: на потолках защитных зон в лабораториях BSL-3 и BSL-4 не должны устанавливаться входные люки. Важно отметить, что "зоны защиты" здесь относятся к зонам со строгими требованиями к герметичности, таким как основные рабочие помещения и буферные помещения — не все помещения в лаборатории. Какое отношение эти правила имеют к герметичным дверям? Чрезвычайно трудно гарантировать герметичность таких отверстий, как люки люков и входные люки трубопроводов. Если входной Люк установлен на потолке комнаты, где расположена герметичная дверь, то даже самая хорошо сконструированная герметичная дверь не будет работать из-за этой точки утечки "светового люка". Поэтому установка герметичной двери не является изолированной задачей. Он тесно переплетается с материалами для стен, конструкции потолков, планирования пространства для испытаний и выбора герметизирующих материалов. Одно неверное звено в этом процессе может поставить под угрозу общую герметичность всей лаборатории.