党宇等：化学淋浴系统现场检测及评价方法研究

化学淋浴系统现场检测及评价方法研究

中国建筑科学研究院  党宇 

摘要：介绍了高等级生物安全实验室化学淋浴系统的构成，依据现有标准规范RB/T199-2015《实验室设备生物安全性能评价技术规范》，结合现场实际检测数据对化学淋浴系统的综合性能进行了分析，对检测过程中遇到的问题进行了探讨，给出了相应的解决方案。

关键词：生物安全实验室、化学淋浴系统、检测项目、风险

Research on field test and evaluation method of

chemical shower system

By Dang Yu, Cao Guoqing

    Abstract  Presents the composition of high - level biosafety laboratory chemical shower system. Based on the existing standard specification RB / T199-2015 "Laboratory equipment biosafety performance evaluation technical specifications" and with the field test data, the author analyzes the comprehensive performance of chemical shower systems. Also, this paper gives the discussion of the problems in the field test and the corresponding solutions.

Keywords   biosafety laboratory, chemical shower system, test item, risk

0引言

近年来，随着我国经济水平及科学技术的发展，我国许多生物安全实验室进行了改造或重建，逐渐建设起一批高等级生物安全实验室。随着高等级生物安全实验室的建成，生物安全研究领域也随之扩大化，研究对象的危险性也随之加剧。各实验室为了保证实验人员的安全及公共卫生安全，对高等级生物安全实验室的硬件要求也有了相应的提高。化学淋浴系统是高等级生物安全实验室中一个关键的防护设备，适用于身着防护服的人员消毒，在人员离开高污染区防止可能产生的污染。笔者结合化学淋浴系统的测试项目，给出了化学淋浴系统检测中应注意的问题，期待可以为化学淋浴系统的可靠性验证提供一些有益的参考。

  1   结构及操作步骤  

1.1结构

化学淋浴系统主要包括：不锈钢封闭箱体、两道互锁式气密门（常规为充气式气密门）、加药系统、喷淋系统、控制系统、送/排风系统、排水系统及供气系统（提供给正压防护服）。化学淋浴系统工艺见图1，化学淋浴系统主要构件实物图见图2。

图1 化学淋浴系统工艺图

图2 化学淋浴系统主要构件实物图

1.2操作步骤

操作步骤分成两大类，第一类是人员从辅助工作区进入污染区的步骤：

（1）操作人员从辅助工作区，准备进入化学淋浴间。

（2）操作人员从化学淋浴间进入污染区。

（3）启动化学淋浴消毒模式，对化学淋浴间进行消毒。因为操作人员从化学淋浴间进入污染区时，两个区域空气联通，必然有污染区内空气进入化学淋浴间，所以要对化学淋浴间进行消毒处理。

第二类是人员从污染区进入辅助工作区的步骤：

（1）操作人员离开污染区，准备进入化学淋浴间。

（2）工作人员事先在淋浴系统的控制面板上进行各项淋浴参数的设定（也可以提前统一设置）。

（3）按下进口处气密门的开启按钮，充气门放气后断电解锁（以充气式气密门为例），人员打开门进入到淋浴间。关闭充气门后，两扇气密门在消毒程序结束之前都是锁上的。

（4）将防护衣与淋浴间内呼吸空气接口对接。

（5）按下淋浴间内的消毒程序启动按钮，系统自动开始运行。如果中途遇到紧急 突发状况，可按下中止按钮，停止淋浴。

（6）安置在淋浴内部超声喷雾喷头定量 喷出5-10微米的含有化学药剂的雾气，会有效的附着在防护服外表面上，对操作人员进行完全消毒，喷雾时间以设定为准，一般为60秒。

（7）在喷雾阶段之后，冲洗喷头开始运行，对人员进行冲洗，冲掉人员身上试剂形成的水珠，时间可以调节，这是人员必须的最后一道净化程序。一般情况下2分钟。

（8）之后空气喷淋可以运作，对防护衣上的残余水滴进行吹干。

（9）待系统自动停止一切程序后，人员开启另一侧气密门离开淋浴间。

（10）根据需要，可以设定淋浴系统进行自清洗，对淋浴间内表面进行消毒。

（11）操作人员脱除防护服进入洁净区。

  2    测试项目及方法  

对于化学淋浴系统的测试方法及评价标准主要依据RB/T 199-2015《实验室设备生物安全性能评价技术规范》^[1]进行，该规范分别对箱体内外压差、换气次数、给排水防回流措施、液位报警装置、箱体气密性、送风高效过滤器检漏、排风高效过滤器检漏及消毒效果验证。具体测试方法及评价标准见表1，部分检测项目现场测试见图3。

 表1 化学淋浴相关参数检测方法及评价标准

图3 现场测试验证

  3  实测数据及分析  

3.1静压差、换气次数及气密性

表2中给出了3个品牌化学淋浴系统箱体内外压差、换气次数及箱体机密性3个参数的实测值，可以看出来这3个参数都是满足规范要求的（国产品牌是在生产车间内进行检测，没有用在实际工程中，所以没有与相邻房间的压差）。但是化学淋浴的换气次数及化学淋浴与相邻房间的压差均远远大于规范中的要求，这是因为调试过程中主要考虑到穿正压防护服进入化学淋浴间的工作人员，当把正压防护服接入生命支持系统后，就相当于向化学淋浴箱体内送风，为了不让化学淋浴箱体出现压力逆转，调试人员在调试过程中把化学淋浴箱体的换气次数及相对压差放大，避免出现化学淋浴压力逆转。

表2 实测3个品牌箱体内外压差、换气次数及箱体气密性

3.2送/排风高效过滤器检漏

化学淋浴系统箱体内的送/排风高效检漏方法主要有扫描检漏、全效率检漏两种^[2-3]，按照《洁净室施工及验收规范》GB50591-2010 ^[4]及《生物安全实验室建筑技术规范要求》GB50346-2011 ^[5]中规定对于采用扫描检漏的高效过滤器，上游≥0.5μm粒子浓度在不小于4000Pc/L的情况下，下游≥0.5μm的粒子浓度不应超过3Pc/2.83L；对于不能进行扫描检漏的高效过滤器，上游0.3~0.5μm粒子浓度在不小于200000粒的情况下，下游0.3~0.5μm粒子的史册计数效率及置信度为95%的下限效率均不应低于99.99%。

按照GB50591-2010《洁净室施工及验收规范》及GB50346-2011《生物安全实验室建筑技术规范要求》对三个品牌的14套送/排风高效过滤器检漏检测进行分析，发现测试样本中的送、排风高效过滤器检漏合格率为97%，见图4。

图4高效过滤器完整性合格率分布情况

从测试结果可以看出，送、排风高效过滤器检漏合格率较高，其主要原因是因为目前应用在化学淋浴上的高效过滤器，所选用的材料及工艺安装形式较为成熟（油槽或者气动压紧式），加之大部分厂家在现场安装完毕后均对该项目进行自检，减少滤芯破损及安装边框泄漏现象的发生。而对于样本中有3%不合格的过滤器，主要还是过滤器安装过程中不仔细导致过滤器破损造成的，见图5。

   图5 高效过滤器滤芯破损   

  4  探讨  

通过化学淋浴系统的现场测试及对化学淋浴运行模式的深入了解，发现有些测试验证方法仍不能很好的降低使用过程中的风险，存在问题举例如下：

(1) 目前调研的三个厂家化学淋浴消毒装置药液储罐内加水至高位或排水至低液位时，自控系统声光报警均正常，均能满足规范中的要求。但是如果实验室人员刚进入化学淋浴，储罐就发生低液位报警了，而此时实验室人员还是要进行化学淋浴的。如果储罐内剩余的液体不能满足化学淋浴一次完整消毒所需要的用液量，那么就意味着实验室人员的防护服上消毒不彻底，就可能把实验室内的病菌带出污染区，从而增大风险。建议调试和现场验证时，储罐低液位报警后，再测试下剩余液体可否满足化学淋浴系统一次完整的消毒（人员数量按照预先设定的最多可能人数），从而避免风险。

(2) 化学淋浴系统的消毒效果验证条件不明确，有的只针对正常情况下的化学淋浴系统的效果进行了验证，缺少紧急淋浴时的消毒效果验证。目前化学淋浴系统都有一套紧急淋浴系统，当化学淋浴自控系统出现问题时，操作人员可以在化学淋浴间进行消毒。建议紧急淋浴系统的消毒效果验证也应该明确要求，必须达到消毒要求，从而避免风险。

  5  结语  

高等级生物安全实验室的化学淋浴系统作为辅助工作区与污染区之间的重要屏障，对保证污染区内污染物不扩散至辅助工作区起到至关重要的作用。做好化学淋浴系统的维护和定期检测，对保证实验室正常运行、减少实验室内污染物外溢风险具有非常重要的意义。

  参考文献  

[1] 中国国家认证认可监督管理委员会. RB/T 199-2015实验室设备生物安全性能评价技术规范[S].北京:中国标准出版社,2016,3~4.

[2] 许钟麟主编．空气洁净技术原理．北京：科学出版社，2014，1：269

[3] 曹冠朋，冯昕，路宾．高效空气过滤器现场检漏方法测试精度比较研究[J] ．建筑科学，2015，31（6）：145~151

[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. GB50591-2010洁净室施工及验收规范[S]．北京：中国建筑工业出版社

[5] 中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB50346-2011生物安全实验室建筑技术规范[S]．北京：中国建筑工业出版社

[6] 陈咏．生物安全高级别实验室化学淋浴技术工艺浅谈．中国比较医学杂志，2013,6

 第一作者：党宇，男，1984年1月，大学本科，工程师

 [基金项目]：“十三五”国家重点研发计划“生物安全关键技术研发专项”课题“高等级病原微生物实验室风险评估体系建立及标准化研究”（编号：2016YFC1202202）