华测实验室专家细说实验室建设中需要做到位的安全防护设施（三）

上接：专家细说实验室建设中需要做到位的安全防护设施（一）

专家细说实验室建设中需要做到位的安全防护设施（二）

(2)防爆

有爆炸危险的实验室建设宜尽可能使用单独的建筑物，单层敞开或半敞开式构造，设在本单位的边缘，与其他建筑物保持一定的防火间距，且居于下风向（按当地全年主导风向）。操作室应比年西向，以减少日晒。建筑物的主轴线宜与年主导风向处置（或成450以上夹角）。有爆炸危险性的实验室，如需设置辅助用房（如化验室、休息室、办公室、资料室），必须采用非燃烧体实体墙分隔，其耐火极限应不小于3.5h。在爆炸危险性实验室与辅助用房之间不得设门洞直接相连，必要时可设双门斗。要求防爆的实验室，面积不宜过大，尽量用防爆墙分隔，以便在发生爆炸时缩小事故范围。此外，防爆实验室要保持良好的通风。爆炸性危险的实验室应使用碰撞、摩擦时不会产生火花的工具，如铜锤、木锤、铜扳手等，禁止使用铁制工具。并且，工作台面、地面不得使用塑料、橡胶等类绝缘材料。如铺地毯，其内部应夹着金属丝，且与接地体（水管等）相连。要求工作人员穿着防静电鞋，不准穿戴带铁钉、铁掌的鞋子，避免穿化纤织物的衣服，座椅不宜用人造革制造，入室前应踩接地踏板。

在实验室建设的防爆安全设施中，除了要求仪器及人员的安全操作外，还要注意实验室人员的个人防护问题。一，对于有爆炸危险性的仪器，应使用安全罩防护，常用金属或塑料（如有机玻璃）制作，可取板状、块状或网状；二，操作者应酌情使用个人防护用品，如防护眼镜，防护面罩等；三，在仪器与操作者之间应酌情设置防护屏；四，在通风柜内进行爆炸危险性工作时，应采用安全玻璃或有机玻璃为窗户材料；五，在仪器上加设泄压装置，当内部压力达到一定数值时，可首先遭受破坏，将高压气体泄出，以免在仪器炸裂时炸伤人体，且泄压装置不得对向操作者。

(3)避雷防护

当雷云笼罩时，由于静电感应，使地面获得相反的电荷，当电荷积聚到适当程度时，在雷云与大地以及在带有不同性质电荷的雷云之间可形成放电，产生火灾危险。雷电是一种大范围的自然现象．至少在目前，人类尚无简便有效的防止雷电产生的方法。但是，人们可以根据雷电的性质，因势利导，采取适当的避雷措施，使被保护对象避免雷电的打击，防止发生火灾或事故。防雷措施主要有避直击雷、防反击雷、防静电感应与电磁感应、防雷电波侵入户内及防雷装置的检查。

①避免击雷的主要措施是安装接闪器、引下线与避雷接地装置等避雷装置，将雷电流引入大地，起到改变雷云放电的方向与放电的途径的作用，从而使被保护对象免遭雷电的直接打击。

②防反雷击的主要措施是使避雷引下线及接地装置与建筑物保持一定的安全间隔，必要时应设均压环。对于第一类防雷要求的建筑物，装置独立的避雷针，并使离开建筑物3m以远，目的也是为了为了防反击雷。

③防静电感应与电磁感应的措施是设法将感应电荷或感生电流通过导体引入大地。

④防雷电波侵入户内的措施是使引入户内的金属管线在户外经由良导体接地或使埋入地下，可将雷电波在进户前引入大地。

⑤防雷装置的检查。防雷装置由于装在户外，经常受到大气环境、土壤中各种不利因素的侵袭，易于受损，所以应实行严格的维护检查制度，以保证良好的防护效果。装置在安装后，应认真检查是否符合要求，连接是否可靠。投入运行后，每年在雷雨季节来临以前，应全面检查，必要时应作临时性检查。着重检查各防雷设施是否受到锈蚀、机械损伤、断开或接触不良，接地电阻是否符合要求。如发现故障，及时排除，否则不但不起防雷作用，甚者反而可能会引来雷击。

(4)防静电

两种性质不同的物质在相互摩擦或接触面的相对运动时都可能产生静电。分析化学实验室建设中常使用各类不同的钢瓶气体，使用各种不同的有机试剂，采用过滤、萃取、搅拌等不同的化学处理，以及在粉碎、筛选、研磨等制样过程中都可能产生静电以及静电带来的危害。静电的危害不仅使人身安全和仪器设备安全受到威胁，而且影响到分析检验的质量。因此分析试验人员一方面要了解防静电的知识，按照操作规程进行实验，另一方面要了解实验室内的防静电设施，例如精密仪器的导电体接地等十分有益。

静电能够使人体遭受电击，静电放电会引起燃烧爆炸事故，而且在分析实验室操作中，会妨碍正常操作，产生静电斑纹。

防静电的基本原则与方法有以下几点：

①减少摩擦，控制静电的产生

减少摩擦或避免相互接触。例如在有可燃气体、易燃液体的工作场所，搬动、运输和使用时尽量避免相互接触。

控制气体、液体的流速。液体的流速愈大，则愈易产生静电；层流时，静电量与流速成正比；紊流时，则与流速的7/4次方成正比。故在输送易燃或可燃液体时宜采用口径较大的管道，以降低流速。液体的电阻率大时，则流速应小，电阻率大于l07Ω·cm的液体流速不应超过1～1.5m/s。

对于可燃气体，应注意避免在放气时形成高速喷射气流。

合理选材。过流或筛选易燃、可燃液体所用的设备，易燃、可燃液体的输送管道，宜选用带电极性与液体相近的物质作为构制材料，避免使用聚乙烯、聚氯乙烯等作为管道材料，以免引起事故。

②促进静电泄漏或逸散

用导电体接地，将静电泄入大地，不产生积聚，是最常用的防静电方法。有爆炸性危险的工作场所，宜用导电材料铺地（如导电橡胶板等）或采用导电性良好的混凝土地板，以泄除人体静电或其他物体所带的静电荷，导电地面表面不得使用油脂和蜡，地阻应不大于l06Q。

接地的方法只能用于金属等导体，对于非导体带电体并无效果。就静电而言，由于静电电压一般较高，物体电阻率低于l06Q·cm者，可作导体看待。

③除此之外，还有离子化空气，静电中和法泄放静电；用接地的金属网（或板）屏蔽带电体，不使静电影响外界；用惰性气体保护，将空气隔绝防止静电及加强对静电电压的检测等方法。

(5)电磁屏蔽

为了防止静电的、磁场的或电磁场的相互感应所采取的方法和措施称为屏蔽。屏蔽的目的是要将电力线或磁力线的影响限制在某个允许的范围内；或者要在给定的空间内防止外部干扰的影响。屏蔽一般分为三种，即静电屏蔽是防止静电耦合干扰，磁屏蔽是防止低频的磁场感应，电磁屏蔽是防止高频电磁波干扰。

①静电屏蔽。静电屏蔽用于防止两个电路之间的分布电容的耦合；也用于防止高阻抗线路由于高电位引起的静电感应。静电屏蔽的方法是用低电阻率的导体材料，如铜或铝等，将需要屏蔽的部分包封起来，使内部的电力线不传到外部去。同时，外部的电力线也不影响其内部。

将导体接地是静电屏蔽作用中的一个重要措施。接地体就具有屏蔽作用。静电屏蔽要用低电阻率导体材料，要求有良好的接地。作为静电屏蔽的条件是屏蔽导体上没有移动的电荷，所以屏蔽导体本身是一个等位面。正因为如此，在屏蔽导体上可以开缝。静电屏蔽是局部性的，它可以爱仪器设备外部设置金属网笼子，成为局部屏蔽罩加以解决。

②磁屏蔽。对于低频交流磁场的屏蔽比对高频（几个兆赫以上）磁场的屏蔽要困难得多。这种低频磁场的屏蔽要求高导磁率和低电阻率的金属材料。例如在标准的工频范围内，就要用很厚的铜板才能达到磁屏蔽的效果。对弱磁场的屏蔽要用高导磁率的坡莫合金或其他类似的合金材料。或者采用多层金属的屏蔽措施以减少涡流的产生。例如对电源变频器的磁屏蔽可用多层铁皮将变压器的铁芯部分包封起来，以阻挡和减少产生磁场耦合。低频磁屏蔽和静电屏蔽一样，可以用局部屏蔽罩加以解决，不一定要将整个房间完全屏蔽起来，除非这种需要屏蔽的设备非常巨大。

③电磁屏蔽。通常所指屏蔽多半是指电磁屏蔽而言。电磁屏蔽主要用来防止高频电磁场的干扰和影响。电磁屏蔽所采用的屏蔽材料要用低电阻率金属，如铜或铝。它的屏蔽作用是使干扰波在屏蔽层内产生涡流而起屏蔽效果。如果将电磁屏蔽用的金属体接地，则它同时也就具有静电屏蔽的作用。除超高频和特高频的电子设备等个别情况外，电磁屏蔽用的高导电率金属材料的厚度，一般来说，只要保证有一定的机械强度就足够了。

(6)防振

①振源及其对实验室的影响

地面脉动，是一种大自然中的风、海水和地壳内部各种变化因素以及远处各种振动的叠加传播所造成的，是永远存在的，它一般在十分之几到百分之几微米的范围内变化，其频率大都在2～3Hz左右。对个别极精密的仪器设备，要考虑地面脉动的因素，但对实验室的一般精密仪器设备则不必考虑此因素。

而人工振源有交通运输工具，土建施工中的打桩爆破等临时性的振动及邻近建筑物内产生振动的设备。

交通运输工具，如火车、汽车等振动多属高频，有瞬时冲击作用，对精密仪器有影响，实验室应与他们保持一定的防护间距，同时应注意公路路面质量，路面的质量越差，振动越大。

土建施工中的打桩爆破等属临时性的振动，在实验室的设计中可不予考虑，但矿山和采石场的爆破则不是临时性的振动，在开始设计时就应予以注意。

邻近建筑物内产生振动的设备，一般来说，所发出的周期性振动对实验室的影响较小，如为非周期性振动，能使基础产生振动，对实验室的影响较大。

除此之外，还有其他振源，例如人的行走、关门、搬运东西等，在总体设计中就无需考虑，但在实验室建设的单体设计中应予以注意。

②防振措施

在总体设计中遇到防振间距达不到要求时，可采取的做法如：房屋四周用玻璃棉下脚料做隔振材料使实验室与室外地表面隔绝，以阻止地面波的影响。这种做法比开挖人工防振沟或防振河道简单、卫生，同时在用地上也较经济。

室内的防振措施主要有这几种情况：凡振动较大，或防振要求较高的精密仪器设备应尽可能设在底层，以利于采取有效的隔振措施；可将精密仪器设备放置在防振基础或防振工作台上；对实验楼内产生较大振动的设备采取积极隔振措施；利用增加地坪刚度进行防振。

(7)接地

分析实验室所使用的电器装置和仪器设备均应接地。实验室接地种类较多，有工作接地、保护接地、过电压保护接地、设备仪器接地、屏蔽接地以及防雷接地等，前三种接地按一般接地规定进行实验室设计。

设备接地是为了保证设备和人身安全，也为了设备工作时有一个统一的电位参考点和防止外界电磁场的干扰。设备接地又分信号地、功率地、安全地。由于各种分析仪器内的电子设备已在设备内部，可将各种接地汇接在机壳上。因此把几个电子设备的汇接点接在环状接地体上。接地体也可与防雷接地系统共用。特殊要求分析测试仪器，可采用单独接地引下线，再接在环状接地体上。许多旧的实验室建设没有接地系统，应充分考虑设备的接地系统。

设备接地最普通的方法是连接到一个金属系统（如自来水管）去接触地面。利用水管接地时，由于导线与水管的接触不良，或是由于水管系统缺少电的连续性，因此，这种接地方式常常是不合要求的。使用这种接地系统时，须经严格地检查，以保证达到合适的接地要求。第二种接地方法是对危险设备安装一个单独的接地系统，这种系统需要较多的费用，但比较可靠，可保证合适和有效的接地。