上海检测生物安全柜流入风速的现场测试

2020-07-08 09:15:49 环境检测 33

  摘 要: 通过测试同一台生物安全柜的流入风速,发现不同的方法所得出的结论是有差异的:

  1 ,使用国标推荐的 4种检测方法,所得结果存在影响结论的差异;

  2 ,流入气流测试时,风速仪探头角度会影响结论;

  3 ,测量面的选取偏差会严重影响结果的判定。试验结论可对今后的检测过程提供数据参考,以便提高数据准确性,减少争议。

  关键词:生物安全柜;流入风速检测;

  0 引言

  20世纪初期,出于保护试验操作人员和 /或样品的目的,生物安全柜问世, SARS大爆发后中国开始大量生产采购生物安全柜。时至今日,生物安全柜已经应用于对操作环境有要求的各行各业,包括医院,疾控,实验室。不合格的生物安全柜不仅保护性能下降,更严重的是会造成交叉污染及实验室环境污染等。合格与否的判定一般由第 3 方检测机构经现场非抽样检测后进行。然而,在其中一个关键参数流入风速的测试时,检测结果经常会接受来自生产商的质疑,有时同一台生物安全柜会出现不同的判定结果。究其原因:1 ,由于国标建议的不同方法之间会造成数据结果的不同; 2,操作细节,如探头测量角度、风速测量面等的操作误差; 3 ,更由于国标极其严苛的± 0.025的允许误差限度。本文旨在发现现行主要标准YY0569 II级生物安全柜 推荐方法或未明确的操作细节所引入的误差因素,从而在后续的检测过程中少一些争议,多一些准确的结果。

  1 现行生物安全柜的检测标准

  目前国内针对生物安全柜的检测参照的标准有3个:

  (1) YY0569-2011 II级生物安全柜(中国主流执行标准);

  (2) NSF/ANSI 49-2018 Biosafety Cabinetry: Design, Construction, Performance, and Field Certification(美国标准)

  (3) EN 12469-2000 Biotechnology - Performance criteria for microbiological safety cabinets (欧盟标准)

  其中,NSF/ANSI 49为最早,在上世纪70 年代就已经出现,被公认为目前生物安全柜领域最完善的标准。主要检测参数如表1:

  表1 主要检测参数

         性能直接影响参数
     操作人员舒适性及安全性参数
      1    下降风速测试
10光照强度
2流入风速测试11震动
3气流烟雾模型测试
12噪声
4高效过滤器泄漏测试
13噪声
5安装场地评估
14接地电阻
6报警功能
15极性
7风机连锁控制


8排风系统性能


9柜体完整性测试(仅针对正压型柜体)


  表注:其中1~4项为最为必检项,直接影响着生物安全柜的主要功能:保护操作人员;保护所操作的样品。

  1.1 流入风速测试国标推荐方法

  以国内主流标准YY0569-2011(现行版) 为准,国标提供了4种方法:风量计法(见图1 )、 风速仪测排气气流流速(下文简称排气法, 见图 2)、限制前窗高度风速仪测前窗气流流速(下文简称限高法, 见图 3)、风速仪测前窗气流流速(下文简称前窗法,见图 4 )

论生物安全柜流入风速的现场测试1

  图1 风量计法

论生物安全柜流入风速的现场测试2

  图2 风速仪测排气气流流速

论生物安全柜流入风速的现场测试3

  图3风速仪测前窗气流流速(限制前窗高度)

论生物安全柜流入风速的现场测试4

  图4风速仪测前窗气流流速(前窗操作高度)

  1.2 4种国标推荐方法的优异

  (1) 风量计法最为准确,复现性也最高,但由于检测用的风量计体积庞大,携带不方便;

  (2) 排风法用热敏式风速仪作为检测工具,需要通过公式计算倒推出流入风速,是最不直接的方法;

  (3) 限高法操作简便,数据稳定,测量点数少,多为生物安全柜生产商使用;

  (4) 前窗法用热敏式风速仪作为检测工具,方法标准操作简便,多为第3方检测机构使用。

  2 试验

  2.1 试验设计思路

  (1) 检测过程中发现虽然都是国标推荐的方法,但使用不同的方法所得的结果是有差异的,更为严重的是这种差异会直接影响结论的判定;

  (2) 国标中未对风速仪热敏探头的测量角度有规定,但以往的测试经验说明不同的测试角度所得的结果是有巨大差异的;

  (3) 国标对测量面有要求,但检测操作过程中通常会忽视测量面的概念,试验后阶段也会设计试验说明忽视测量面会对结果造成多大的差异。不同测量面差异见图5 ,图6,图7:

论生物安全柜流入风速的现场测试5

  图5 国标规定的测量面 图 6 测量面偏内侧 图 7测量面偏外侧

  本试验的目的是通过在同一台生物安全柜上,设计不同的比对试验,来说明在流入气流的测试中:

  1,国标推荐的几种不同方法中,哪种方法更适用于常规检测;

  2,测量时风速仪热敏探头的哪种测量角度更合理;

  3,测量面的偏差会对结果造成多大的差异。

  2.2 试验设计

  在同一台性能稳定的生物安全柜上进行如下试验:

  生物安全柜选取:上海瑞仰净化装备有限公司生产的A2型生物安全柜

  试验1,国标推荐的 4种方法测试流入风速(为排除其他因素造成的干扰,风速仪热敏探头的测量角度统一为与测量面平行,测量面为国标要求的测量面)

  I. 风量计法(结果作为基准)测试流入风速

  II. 排气法测试流入风速

  III. 限高前窗法测试流入风速

  IV. 前窗法测试流入风速

  试验2,风速仪热敏探头不同测量角度测试流入风速(因限高前窗法数据较稳定,选用限高前窗法)

  I. 探头测量窗与测量面平行测试流入风速 (与试验1.4共享同一组数据)如图 8

论生物安全柜流入风速的现场测试6

  图8 探头测量窗与测量面平行 图 9 探头测量窗与测量面呈倾斜45°夹角

  II. 探头测量窗与测量面呈倾斜45°夹角测试流入风速,如图 9

  试验3,不同测量面测试流入风速(前窗法)

  I. 标准测量面测试流入风速(与试验1.4共享同一组数据)

  II. 测量面向里5cm测试流入风速

  III. 测量面向外5cm测试流入风速



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