NSF/ANSI49标准的二级生物安全柜的设计及检测要求(一)
NSF/ANSI49是目前世界上最通用的生物安全柜国际认证之一,标准对安全柜性能分级、安全性能检测都有详细的说明和要求。2002年,ANSI/NSF49正式获得了美国国家标准学会(American National Standard Institute,ANSI)的官方认可,成为美国生物安全柜的统一标准。本文主要探讨的是NSF/ANSI49标准的二级生物安全柜的设计及检测要求。
生物安全柜分Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级。Ⅰ级生物安全柜适合于检验样品或产品不需要保护的操作;Ⅱ级生物安全柜用于保护人、样品、环境的操作,有A1、A2、B1、B2 4型。除A1型外,均适合产生毒性化学物质或放射性物质的操作。Ⅱ级A 型生物安全柜的特点是没有硬管式排气管道, HE2PA滤过气体的30%排入实验室, 70%组成覆盖样品垂直气流中的一部分。A1、A2 的不同之处是A1型生物安全柜允许污染风道和静压箱为正压而A2型的只允许为负压。Ⅱ级B型生物安全柜内HEPA滤过气体通过硬管道排出,B1型生物安全柜排出气体中有30%可循环,B2型为100%全排。Ⅲ级生物安全柜为全密闭结构,通过联在上面的橡胶手套在柜中操作。柜内处于120 Pa的负压。进入柜内气流经HEPA过滤,排出前经双重HEPA 过滤,是规格最高的生物安全柜。
制造生物安全柜的所有材料都要求耐磨、抗腐蚀、防碎裂、防火防潮、无毒无嗅,由结构合理稳定的材料制成。设计和制造生物安全柜时应考虑操作安全、对人员、样品和环境具保护性、方便洁净、性能良好,为此提出二级生物安全柜设计构造30项具体要求,见表1。
表1 二级生物安全柜的设计与构造要求
设计与构造 | 要求 |
清洁能力 | 内部工作面、裸露内面易于操作,方便清洁,可用蒸汽清除污染。 |
净化 | 生物安全柜设计成可用甲醛气体清除污染。 |
整体设计 | A1 型:允许有正压的污染风道和静压箱; A2 型/B1 型:所有的污染风道和静压箱保持负压; B2 型:所有的污染风道和静压箱保持负压或封闭在不再循环的直接排气管内。 |
内顶角和内边角 | 二板、三板交接处的内角至少为110°,二板交接处(垂直或水平)最小半径为3. 2 mm,第三板交接处最小半径为6. 3 mm 。 |
外顶角和外边角 | 接合处闭合、光滑,无锋利边缘。 |
接头与焊缝 | 所有的内表面、外表面接缝处应光滑、密封。 |
紧固方式 | 所有涉及维修的金属紧固件不要喷过多的涂料。 |
焊缝 | 达到应用表面的光滑要求。 |
焊料 | 用于连接大缝的密封或作为嵌条材料。 |
可拆卸面板 | 安全柜配有可拆卸面板,位于送风机、电动机、过滤器入口前方,设计成开口减至最小,要求完全密封。 |
稳定性 | 安全柜安放后不应晃动、倾斜,通过稳定性试验测试。 |
安放与底座 | 生物安全柜的底部应与地面或底座紧密贴合,保证下方有10 cm清洁空间。 |
支架 | 支架腿、脚设计应简单,无外露螺杆。底部最小接触直径19 mm,用光滑材料制成,防止损伤地面。 |
加固件与框架 | 嵌入墙内的加固物和框架便于清洁,不会隐藏有害物质。 |
固定面板 | 设计制造固定面板时,应尽量减少突起及开口。 |
门和挡板 | 安全柜内使用的板与框应完全闭合。无论单层或双层板与框应尽量减少外来物质聚集。单层板底部不设滑道;双层板中空部分开口必须闭合。应有音响报警器,当滑行可视窗抬起高度超过规定时报警。 |
天窗、开口 | 设计成水滴偏转,易于清洗,双层板型的天窗应装套筒。 |
导轨和导向装置 | 移动所需的轨道在结构设计上应便于清洁。 |
过滤器
| 向下气流和排出气体必须经HEPA 过滤器滤过。该滤器在材料、构造、装配方面应满足IEST-RP-CC- 001 C 型过滤器的要求,滤器材料必须符合M IL-F-51079B 标准。HEPA 过滤器泄漏量不超过0.01% |
通过HEPA 过滤器探漏测试。设计时,应考虑方便过滤器的安装、测试、封口。 | |
密封垫和密封剂 | 被安装的垫圈应安全、密封、牢固,暴露在表面的垫圈应便于清洁、无内角。拐角连接处和中空部件的垫圈是密封的。HEPA 滤器、安全柜接缝处、嵌板的垫圈应有密封连接处。其密封强度应通过垫圈密封测试强度。密封条的连接处或集合点的结构强度由密封条决定。 |
活塞和插座 | 应便于接触,内部工作面上暴露的电源插座应有防水盖或有密闭垫的闸式开关。 |
警报系统 | 出现以下情况时应报警:移动可视窗超过高度;排气扇停止工作;排气容量改变。 |
电气元件 | 有热保护装置。在最大负载或高温时,当电压达到标称电压的115% 时不跳闸;风机开动程度应符合本标准相关要求;所有风机有安全控制器,能调节转速保持气流平衡;根据国家电器规范提供电路负载保护,单项电路为3芯线,地线连接机架。电机或灯具与插座分别保护。对所有插座提供电路超载保护装置,开关装在工作区外。电路图贴在压力排风系统外部随手可及处。提供起动电流运行功率、电路要求说明。可更换的电气元件不准装在污染的压力排风系统内。 |
照明 | 灯、整流器、启动器不能安装在污染区,应便于装卸。工作面的光照强度符合本标准6. 5要求。不推荐生物安全柜中安装紫外灯,若买方需要安装时不降低规定的性能要求。 |
压差计 | 压差计按制造商规定安装。连接压差计的软管和取样入口用正压钳紧固,如果检漏口采用螺纹接口, 必须达到3条螺纹线连接。 |
排水槽 | 工作面下方设排水槽。排水管与之相连,安装0. 94 cm 或更大的球阀。管与阀应符合要求。排水槽的容积至少为4 L 。排水阀应有表明开或关的识别标签。 |
分散器安置 | 可拆卸部件在设计和制造上应确保可重新安装在正确的工作位置。 |
工作区组件安置 | 对于可拆卸的工作台面,进气和排气格栅在设计和结构上应确保可重新安装在正确的工作位置。 |
高度和宽度 | 安全柜尺寸大小应能通过2 m ×0. 9 m 的门道。 |
铭牌 | 安全柜前方有一醒目的铭牌,包括以下内容:制造商名称、地址;安全柜样式、类型、序列号;向下向内流速设定点;向下流速试验格栅设定点;流入速率试验方法;潜在污染排放预示;电压需求。 |