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建設(shè)一座正規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、功能完善的分析化驗室，不僅僅是選購合適的儀器設(shè)備，更應(yīng)該從建筑設(shè)計角度對實驗室的平面布置、給排水、氣體管道、電氣、電信、采暖、通風(fēng)等幾個方面綜合考慮，設(shè)計出功能合理、操作安全、使用方便的石油化工分析化驗室。分析化驗室的工作貫穿石油化工整個生產(chǎn)過程，在原料檢驗、中間生產(chǎn)控制分析、產(chǎn)品出廠檢驗、新工藝研發(fā)等方面起著關(guān)鍵的作用。優(yōu)秀的分析化驗室建筑設(shè)計要在對工作流程、化驗室環(huán)境（如溫濕度、通風(fēng)等）要求充分了解的前提下，對分析化驗用房、儀器設(shè)備進(jìn)行合理布局，保證各項分析化驗工作的順利開展。在建筑設(shè)計過程中實現(xiàn)化驗室平面布置合理，水、暖、電、氣設(shè)計滿足分析化驗室要求，尤其是通風(fēng)設(shè)施的特殊要求，從而使分析化驗室在石油化工企業(yè)中更好地發(fā)揮作用，保證企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量。

1石油化工分析化驗室類型及特點

石油化工分析化驗室按照功能定位通常分為中心化驗室和裝置化驗室。中心化驗室負(fù)責(zé)全廠物料的質(zhì)量控制分析，裝置化驗室只負(fù)責(zé)本裝置中間控制分析。一般工廠設(shè)一個中心化驗室，只有當(dāng)某個裝置分析項目的分析頻次特別高，并且離中心化驗室的距離較遠(yuǎn)時，才考慮設(shè)置裝置化驗室。為集中管理，一般新建石化項目只設(shè)置一個中心化驗室。石油化工分析化驗室具有如下特點：（1）由于石油化工企業(yè)加工的物料及產(chǎn)品多屬于易燃、易爆品，涉及危險品的種類繁多。因此，石油化工分析化驗室對通風(fēng)設(shè)施及防爆的要求比較嚴(yán)格。（2）石油化工分析儀器設(shè)備類型和數(shù)量多，有標(biāo)準(zhǔn)的工作流程及嚴(yán)格的安裝要求和使用要求。

2分析化驗室設(shè)計

2.1平面設(shè)計

石油化工分析化驗室的平面設(shè)計應(yīng)以安全性、實驗流程順暢、功能分區(qū)明確、聯(lián)系方便為原則，合理布局功能房間以及家具、設(shè)備，并將人流和物流出入口分開設(shè)置。化驗室布置首先要考慮的因素就是安全。石油化工分析化驗室是易于發(fā)生有毒有害易燃易爆物質(zhì)泄漏、爆炸、火災(zāi)的場所。在設(shè)計時要盡量保持實驗室的通風(fēng)流暢、逃生通道暢通。分析化驗室的門應(yīng)朝外開，并且盡量對著實驗臺中間的走道開。這樣一旦化驗室發(fā)生危險，人員可以快速逃生。分析化驗室主要由化驗分析房間及輔助房間（更衣室、辦公室、資料室等）組成。各類用房按功能應(yīng)集中布置，做到功能分區(qū)明確、布局合理、聯(lián)系方便、互不干擾，且留有發(fā)展余地。目前，化驗室的主流設(shè)計思想是大開間和小房間結(jié)合配置，即保證特殊房間的獨(dú)立性，也方便同類儀器的統(tǒng)一擺放，統(tǒng)一管理，減少實驗人員數(shù)量。例如，某化工中心化驗室，水質(zhì)分析室、儀器分析室采用了大開間，加熱室和天平室采用小開間。在石油化工的分析化驗室中，中央實驗臺和邊實驗臺的組合是常見的布置形式，實驗臺的布置有島型、半島型、一字形等。化驗室的通風(fēng)柜、藥品柜和器皿柜等根據(jù)功能設(shè)置。化驗室內(nèi)各種臺、柜之間的間距應(yīng)符合人體工程學(xué)的要求，并滿足操作要求［1-2］。

2.2供配電設(shè)計

化驗室用電主要包括照明用電、儀器設(shè)備用電。化驗室內(nèi)需要引入380V和220V兩種交流電源。電力布線一般采用暗裝的形式并設(shè)置總電源控制開關(guān)，當(dāng)化驗室無人時，應(yīng)能切斷室內(nèi)電源。每一實驗臺上都要設(shè)置一定數(shù)量的電源插座，插座的數(shù)量以能滿足需要為原則，略有富裕。為保持設(shè)計的美觀性，同一類型的實驗臺上盡量布置相同數(shù)量的插座。中央實驗臺電路一般自實驗臺中心地面穿出，接至臺上插座。中央實驗臺有試劑架的，插座設(shè)置在試劑架上；沒有試劑架的，插座應(yīng)設(shè)置在臺面上。邊實驗臺電路可自地面穿出或自實驗臺背面墻上引出，插座設(shè)置在墻上，離臺面300mm高。為配合實驗臺、通風(fēng)柜、烘箱等設(shè)備的使用，在實驗室四面墻壁上適當(dāng)位置要安裝多處380V和220V插座，這些插座一般安裝在距地面300mm高處。通風(fēng)柜電器的開關(guān)和插座應(yīng)安裝在通風(fēng)柜外部。電源線路要和局域網(wǎng)、電話線路分開，避免信號干擾。所有電源與水槽應(yīng)保持一定的安全距離。還有很多實驗室的設(shè)計采用功能柱形式，將水、電、氣的配管配線沿吊頂通過功能柱引入到實驗臺上。

2.3給排水設(shè)計

石油化工的分析化驗室一般需要引入生活水和純水，以滿足分析化驗對水質(zhì)的要求。寒冷地區(qū)的分析化驗室還需引入熱水，供化驗人員冬季使用。中央實驗臺的供水管道一般隱藏在底柜中間，邊臺的供水管道隱藏在底柜后面。化驗臺、通風(fēng)柜的排水管以及地漏應(yīng)設(shè)水封。化驗室管道通常為明裝，應(yīng)盡量沿墻、梁柱、墻角、走廊敷設(shè)。明裝敷設(shè)方便施工安裝和維修且造價低，缺點是影響室內(nèi)美觀。如有特殊要求也可以采用暗裝敷設(shè)。

2.4氣體管道系統(tǒng)設(shè)計

化驗室氣體管道系統(tǒng)包括公用氣體管道系統(tǒng)和鋼瓶氣管道系統(tǒng)。公用氣體主要是壓縮空氣和低壓氮?dú)猓葱枨蠼尤牖炇摇９脷怏w管道進(jìn)入室內(nèi)后，需要加過濾器，用于脫除氣體中的水、油等雜質(zhì)，此處應(yīng)并聯(lián)一段管路，在過濾裝置前后加裝獨(dú)立閥門，以便在不影響正常使用的情況下進(jìn)行維修、更換。鋼瓶氣管道系統(tǒng)是將鋼瓶間的氣體通過氣體管道，配送到各化驗室分析儀器使用點。鋼瓶氣管道系統(tǒng)配置包括鋼瓶、單向閥、金屬軟管、匯流排、管道、二級減壓閥、終端球閥。鋼瓶可燃?xì)怏w主要是氫氣、乙炔等，管路需要在匯流排出口加阻火器。進(jìn)入室內(nèi)的總管線通過穩(wěn)壓閥分向每一臺用氣儀器，并在連接用氣儀器前加球閥。對于并行的鋼瓶氣體管道，氫氣、乙炔等可燃?xì)怏w管道要遠(yuǎn)離氧氣管道，管道處于垂直面上下并行時，氧氣管道要在最下方。化驗室內(nèi)氣體管道主要材質(zhì)為BA級316L不銹鋼，管道采用焊接連接，管道與閥門采用卡套連接。根據(jù)管道的管徑情況在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置管卡支撐，防止管道位移。

2.5采暖通風(fēng)及空調(diào)設(shè)計

2.5.1采暖。分析化驗室采暖系統(tǒng)的熱媒宜采用熱水。儀器設(shè)備的擺放不要遮擋暖氣熱源。2.5.2通風(fēng)。一般化學(xué)實驗室的通風(fēng)有局部通風(fēng)和全室通風(fēng)兩種方式，局部通風(fēng)是石油化工分析化驗室最常用的方式。局部通風(fēng)采用通風(fēng)柜、原子吸收罩、萬向抽氣罩等形式。通風(fēng)柜通風(fēng)效果好，是大部分實驗室的通用配置；萬向抽氣罩安裝簡單、定位靈活，通風(fēng)性能良好，一般用于氣相色譜室；原子吸收罩主要適用于各類大型精密儀器，如原子吸收分光光度計、ICP等。原子吸收罩要求設(shè)定通風(fēng)性能參數(shù)定位安裝。大型的中心化驗室需要安裝大量的通風(fēng)柜和萬向抽氣罩，變風(fēng)量通風(fēng)系統(tǒng)成為首選。采用變風(fēng)量系統(tǒng)的優(yōu)勢主要是節(jié)能，并且安全性和穩(wěn)定性也很好［3］。化驗室環(huán)境通風(fēng)能夠采用自然通風(fēng)的盡量自然通風(fēng)，當(dāng)自然通風(fēng)不能滿足要求時，可采用機(jī)械通風(fēng)或集中設(shè)置新風(fēng)系統(tǒng)。2.5.3空調(diào)。石化企業(yè)的中心化驗室設(shè)置中央空調(diào)主要是滿足化驗室溫濕度要求，小型化驗室則安裝獨(dú)立空調(diào)滿足化驗室的要求。2.6通信及信息管理系統(tǒng)設(shè)置石油化工企業(yè)工業(yè)管理離不開綜合布線、安防、網(wǎng)絡(luò)通訊等技術(shù)。現(xiàn)代實驗儀器的自動化和智能化水平的發(fā)展對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊笠苍絹碓礁摺７治龌炇覂?nèi)需設(shè)置電信接口以方便數(shù)據(jù)傳輸，中心化驗室還要設(shè)置LIMS系統(tǒng)以方便分析化驗數(shù)據(jù)的實時傳輸和整理共享。每間化驗室應(yīng)設(shè)置行政電話，保證不同化驗室之間及全廠管理部門之間聯(lián)系通暢。

3結(jié)束語

分析化驗室的設(shè)計涉及分析化驗、建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、電信、給排水、暖通、安全、儀表等多個專業(yè)。設(shè)計要整體規(guī)劃、把握細(xì)節(jié)、各專業(yè)配合協(xié)作，確保工作流程順暢、工作環(huán)境安全。同時，在保證安全、環(huán)保和化驗室功能性的前提下，考慮建筑外形和室內(nèi)布局的美觀，使分析化驗室達(dá)到功能完善、美觀、安全和現(xiàn)代化的完美統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃家聲.實驗室設(shè)計與建設(shè)指南[M].中國水利水電出版社,2011.

[2]丹尼爾?D?沃奇.研究實驗室建筑[M].中國建筑工業(yè)出版社,2004.

[3]劉浩宇.石油化工中心化驗室變風(fēng)量送排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計[J].石油化工設(shè)計,2012,29(4):1-3.

作者:趙洪濤 郭天祥 單位:北京石油化工工程有限公司