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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(yàn)室，不僅僅是選購(gòu)合適的儀器設(shè)備，更應(yīng)該從建筑設(shè)計(jì)角度對(duì)實(shí)驗(yàn)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(gè)方面綜合考慮，設(shè)計(jì)出功能合理、操作安全、使用方便的石油化工分析化驗(yàn)室。分析化驗(yàn)室的工作貫穿石油化工整個(gè)生產(chǎn)過程，在原料檢驗(yàn)、中間生產(chǎn)控制分析、產(chǎn)品出廠檢驗(yàn)、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(yàn)室建筑設(shè)計(jì)要在對(duì)工作流程、化驗(yàn)室環(huán)境（如溫濕度、通風(fēng)等）要求充分了解的前提下，對(duì)分析化驗(yàn)用房、儀器設(shè)備進(jìn)行合理布局，保證各項(xiàng)分析化驗(yàn)工作的順利開展。在建筑設(shè)計(jì)過程中實(shí)現(xiàn)化驗(yàn)室平面布置合理，水、暖、電、氣設(shè)計(jì)滿足分析化驗(yàn)室要求，尤其是通風(fēng)設(shè)施的特殊要求，從而使分析化驗(yàn)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(yàn)室類型及特點(diǎn)

石油化工分析化驗(yàn)室按照功能定位通常分為中心化驗(yàn)室和裝置化驗(yàn)室。中心化驗(yàn)室負(fù)責(zé)全廠物料的質(zhì)量控制分析，裝置化驗(yàn)室只負(fù)責(zé)本裝置中間控制分析。一般工廠設(shè)一個(gè)中心化驗(yàn)室，只有當(dāng)某個(gè)裝置分析項(xiàng)目的分析頻次特別高，并且離中心化驗(yàn)室的距離較遠(yuǎn)時(shí)，才考慮設(shè)置裝置化驗(yàn)室。為集中管理，一般新建石化項(xiàng)目只設(shè)置一個(gè)中心化驗(yàn)室。石油化工分析化驗(yàn)室具有如下特點(diǎn)：（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(xiǎn)品的種類繁多。因此，石油化工分析化驗(yàn)室對(duì)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(yàn)室設(shè)計(jì)

2.1平面設(shè)計(jì)

石油化工分析化驗(yàn)室的平面設(shè)計(jì)應(yīng)以安全性、實(shí)驗(yàn)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(yàn)室布置首先要考慮的因素就是安全。石油化工分析化驗(yàn)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(chǎng)所。在設(shè)計(jì)時(shí)要盡量保持實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)流暢、逃生通道暢通。分析化驗(yàn)室的門應(yīng)朝外開，并且盡量對(duì)著實(shí)驗(yàn)臺(tái)中間的走道開。這樣一旦化驗(yàn)室發(fā)生危險(xiǎn)，人員可以快速逃生。分析化驗(yàn)室主要由化驗(yàn)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(yàn)室的主流設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)人員數(shù)量。例如，某化工中心化驗(yàn)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(yàn)室中，中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)和邊實(shí)驗(yàn)臺(tái)的組合是常見的布置形式，實(shí)驗(yàn)臺(tái)的布置有島型、半島型、一字形等。化驗(yàn)室的通風(fēng)柜、藥品柜和器皿柜等根據(jù)功能設(shè)置。化驗(yàn)室內(nèi)各種臺(tái)、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(jì)

化驗(yàn)室用電主要包括照明用電、儀器設(shè)備用電。化驗(yàn)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(yàn)室無(wú)人時(shí)，應(yīng)能切斷室內(nèi)電源。每一實(shí)驗(yàn)臺(tái)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(jì)的美觀性，同一類型的實(shí)驗(yàn)臺(tái)上盡量布置相同數(shù)量的插座。中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)電路一般自實(shí)驗(yàn)臺(tái)中心地面穿出，接至臺(tái)上插座。中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)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(tái)面上。邊實(shí)驗(yàn)臺(tái)電路可自地面穿出或自實(shí)驗(yàn)臺(tái)背面墻上引出，插座設(shè)置在墻上，離臺(tái)面300mm高。為配合實(shí)驗(yàn)臺(tái)、通風(fēng)柜、烘箱等設(shè)備的使用，在實(shí)驗(yàn)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(hào)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(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)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(shí)驗(yàn)臺(tái)上。

2.3給排水設(shè)計(jì)

石油化工的分析化驗(yàn)室一般需要引入生活水和純水，以滿足分析化驗(yàn)對(duì)水質(zhì)的要求。寒冷地區(qū)的分析化驗(yàn)室還需引入熱水，供化驗(yàn)人員冬季使用。中央實(shí)驗(yàn)臺(tái)的供水管道一般隱藏在底柜中間，邊臺(tái)的供水管道隱藏在底柜后面。化驗(yàn)臺(tái)、通風(fēng)柜的排水管以及地漏應(yīng)設(shè)水封。化驗(yàn)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(jià)低，缺點(diǎn)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(jì)

化驗(yàn)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?yàn)室。公用氣體管道進(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(yàn)室分析儀器使用點(diǎn)。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(jí)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(tái)用氣儀器，并在連接用氣儀器前加球閥。對(duì)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(shí)，氧氣管道要在最下方。化驗(yàn)室內(nèi)氣體管道主要材質(zhì)為BA級(jí)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(jì)

2.5.1采暖。分析化驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yàn)室最常用的方式。局部通風(fēng)采用通風(fēng)柜、原子吸收罩、萬(wàn)向抽氣罩等形式。通風(fēng)柜通風(fēng)效果好，是大部分實(shí)驗(yàn)室的通用配置；萬(wàn)向抽氣罩安裝簡(jiǎn)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(jì)、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(yàn)室需要安裝大量的通風(fēng)柜和萬(wàn)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(shì)主要是節(jié)能，并且安全性和穩(wěn)定性也很好［3］。化驗(yàn)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(shí)，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(yàn)室設(shè)置中央空調(diào)主要是滿足化驗(yàn)室溫濕度要求，小型化驗(yàn)室則安裝獨(dú)立空調(diào)滿足化驗(yàn)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(shí)驗(yàn)儀器的自動(dòng)化和智能化水平的發(fā)展對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊笠苍絹碓礁摺７治龌?yàn)室內(nèi)需設(shè)置電信接口以方便數(shù)據(jù)傳輸，中心化驗(yàn)室還要設(shè)置LIMS系統(tǒng)以方便分析化驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和整理共享。每間化驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置行政電話，保證不同化驗(yàn)室之間及全廠管理部門之間聯(lián)系通暢。

3結(jié)束語(yǔ)

分析化驗(yàn)室的設(shè)計(jì)涉及分析化驗(yàn)、建筑、結(jié)構(gòu)、電氣、電信、給排水、暖通、安全、儀表等多個(gè)專業(yè)。設(shè)計(jì)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(shí)，在保證安全、環(huán)保和化驗(yàn)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(yàn)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(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與建設(shè)指南[M].中國(guó)水利水電出版社,2011.

[2]丹尼爾?D?沃奇.研究實(shí)驗(yàn)室建筑[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004.

[3]劉浩宇.石油化工中心化驗(yàn)室變風(fēng)量送排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].石油化工設(shè)計(jì),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