实验室的布局建议.doc

实验楼布局改造方案2011年8月目 录一、 实验室仪器及设备清单.1二、 实验室名称.2三、 各实验室布局位置.3四、 各实验室布局要求.4五、 实验楼公用设施.5一、 实验室仪器及设备清单“中心”购置设备，主要包括检测、分析、中试柔性装置和设备建设。建设、运行一批适合盐湖中试研究的基础、在线分析仪器与设备，提高科研效率，满足盐湖资源综合利用工程化检测需求。表一为设备清单：表一序 号名 称1水分分析仪2原子吸收光谱仪3原子荧光光度计4粒度或尺寸分布测量仪器5热稳定性测量仪6在线液相色谱-质谱联用7在线PH值精密控制仪8气相色谱仪9在线离子检测设备10电化学工作站11电感耦合等离子体发射光谱仪12X射线荧光光谱仪13浮选分离中试柔性实验装置14萃取分离（含微波萃取）15旋流分离中试柔性实验装置16流化床反应器中试柔性实验装置17电化学反应装置中试柔性实验装置二、实验室名称根据实验室功能不同划分各室名称，主要包括：X射线荧光光谱实验室、ICP光谱仪室、扫描电镜实验室、原子吸收光谱室、电化学分析室、激光粒度分析室、中试柔性实验室、研发分析室、常规分析室、标液室、天平室、加热室、破碎室、纯水室、制样室、样品储存室、标液储存室、洗涤室、钢瓶室、资料档案室、办公室及各种辅助设施。2、各实验室布局位置国家工程技术中心分析检验中心，一层设置扫描电镜室、制样室、破碎室、仓库、资料室、玻璃器皿室、钢瓶间。二层北侧房间设置标液储存室、纯水房、激光粒度室、离子色谱室、气相色谱室、天平室、信息管理室、加热室、库房；南侧房间设置办公室、标液室、样品储存室、水分分析室、研发分析室、准备室、库房；附楼设置X 荧光光谱室、ICP光谱仪室、原子吸收光谱室。三层北侧房间设置计量检定室、办公室、阅读室；南侧房间设置研发实验室、浮选分离中试柔性实验装置、萃取分离（含微波萃取）、准备室、常规容量分析室；附楼设置旋流分离中试柔性实验装置、流化床反应器中试柔性实验装置、电化学反应装置中试柔性实验装置。 3、各实验室布局要求实验楼的总体布置应充分考虑生产特点，一般要求设置场地较为宽敞；环境条件安静；远离烟囱、灰尘、有害气体、噪声、震动源等的干扰。实验楼的平面布置一般采用的形式是中间为走廊，两侧为房间。南侧房间可作为实验室、办公室；北侧房间可布置辅助设施、仪器室。3.1一层布局扫描电镜室：扫描电镜的尺寸和质量大于实验室一般仪器设备，同时考虑防震、防电气干扰，放在一层。并在扫描电镜室旁设置制样室一间，以方便样品处理。电源要求：AC单相电压：100V，独立地线：接地电阻小于100欧姆；需配置循环水冷却机一台，电源要求：单相，220/240V，50Hz,15A;功率为3.5kW ；室内应设置仪器台、药品柜。 破碎室：比较脏，应该放在楼的最里面，同时也产生一定程度的噪声，它们不宜直接设在一般的实验研究房间里，室内应有换气设施。电源要求：380V/220V三相四线交流电，频率为50Hz。室内应设置仪器台。贮藏室：化学药品中心贮藏室供非危险性化学药品贮藏之用。贮藏室内应配有货架、货梯、推车、实验凳。钢瓶室：气体可以中心气罐通过管子接到各实验室房间，压缩空气和真空供应可由空压机房或真空泵接到各实验室房间。分析实验室常用各类不同的气体，多用钢瓶装气体。实验室用气除不燃气体、惰性气体外，其他气体具有高压、剧毒、氧化分解、爆炸等危险性气体。使用这些气体不得进入实验室，应设置专用的气瓶贮藏室。本实验室共有六种气体，乙炔、氩气、氧化亚氮、氦气、氩气-甲烷混合气 、压缩空气，其中乙炔为易燃气体；压缩空气、氧化亚氮为助燃气体；氩气、氦气为惰性气体；对同性质的气体为可燃气体与助燃气体应隔开放置，气瓶室应专人保管使用。钢瓶室内需配有气瓶柜及防爆风机，气瓶柜采用2mm冷轧钢板, 采用不锈钢面板，表面环氧树脂喷塑,柜顶配备排风口与通风设备连接, 带配套风管与风机，有毒气报警装置，底板厚度3mm，前后侧门2mm，外设可搬移气瓶的活动抽拉式斜面板，防腐防爆。内部配有防倒钢瓶支架；防爆风机要求排风量大于600m3/h。3.2二层布局超纯水房：应配置一台超纯水机，以供二层精密分析仪器使用。电源要求：380V/220V三相四线交流电。需配置推车一辆，方便工作人员运送超纯水。X 荧光光谱室、ICP光谱仪室、原子吸收光谱室：X 荧光光谱、ICP光谱仪、原子吸收光谱三台精密仪器均有气路要走，故设在一层钢瓶室之上，以便连接气路装置。X 荧光光谱室电源要求：单相220V，功率8KW，独立地线电阻小于0.5欧姆；需配置循环水冷却机一台，电源要求：独立电源220/240V，功率3.5KW，最大制冷量冷量8Kw，水温控制范围535，水箱容积70L，最大水压4.5kg/cm2，循环水流量20L/min。室内应设有电脑桌、药品柜。X 荧光光谱仪需要使用的气体有：氩气-甲烷混合气，混合比例氩气90%，甲烷10%；氦气供液体及松散粉末样品测试用，纯度99.9%以上。ICP光谱仪室电源要求：单相220/240V，独立地线，电阻小于4欧姆；仪器配有空气压缩机一台，电源要求：单相，220/240V，50Hz,6A;功率为1.5kW；过滤无油、无水，压力0.6Mp，用量30L/min ；仪器配有循环水冷却机一台，电源要求：独立电源220/240V，功率3.5KW；ICP光谱仪需要使用的气体有：吹扫气体氩气及压缩空气，当分析波长小于190nm时，必须使用吹扫气体。室内应设有仪器台、药品柜、ICP抽气罩：采用万向抽气罩带配套轴流风机（玻璃钢防腐风机）, 配套风管, 走外风管为160,能自由转动两个转角及其它零部件。配套齐全。天平室: 分析天平是化学实验室必备的常用仪器。高精度天平对环境有一定要求：防振、防尘、防风、防阳光直射、防腐蚀性气体侵蚀性气体侵蚀以及较恒定的气温，因而便使用，如基本实验室为多屋建筑，宜每屋设有天平室。加热室：这种房间室内气温比常温稍高，人可在里面作短时间操作，室内具有加热器，墙面、地面、平顶等须有隔热措施，故需要良好的通风，所以设在二层最里面。研发分析室：根据一般化学实验室长度为6m，宽度为3.6m，净高为3.6m，走廊净宽为2m。此种布置建筑面积利用率较高，公用设施管线也较短捷，造价比较经济。水分分析室：为了方便使用设在分析室旁。3.3三层布局 研发分析室：根据一般化学实验室长度为6m，宽度为3.6m，净高为3.6m，走廊净宽为2m。此种布置建筑面积利用率较高，公用设施管线也较短捷，造价比较经济。纯水房：实验室中溶液的配制、器皿的洗涤都要用纯水。4、实验室布局建议 （1）建议将二层激光粒度室改在纯水房旁，激光粒度室须有水源及下水槽，故将激光粒度室与纯水房设在一处。（2）建议将二层准备室与信息管理室调换位置，由于原准备室房间位置太小不便于操作。（3）建议在三层设置纯水房，纯水室一般设在高层，利用水位差将纯水输送。但采用反渗透装置，要求原水有一定的压力，故一般选择在低层，而制出的纯水再以泵输出。（4）建议在三层设置研发实验室，以便研发人员做试验，如筛分、兌卤等试验。（5）建议在三层设置洗涤室，三层设有常规容量分析室及研发实验室，故有大量玻璃器皿需要洗涤。5、特殊实验室的设计参数5.1 原子吸收光谱室供电电源需要符合当地的安全规范，并且经过有资质的电工确认无误。AA800 需要稳定的50 或60Hz 电源。必须有良好的接地，短暂的瞬间脉冲峰峰电压不要超过50V；电源电压：230V（+5 % - 10 %） 电源零线对地电压 < 2V；功率消耗： AA800 需要5000W。相三线制交流电源（相线，中线，保护地）230V（+5 % -10%，50Hz±0.3Hz）容量 >40A。从配电室至实验室的导线截面积应6mm2。如果距离大于十米则相应的截面积要更大。电源插座为3 孔欧式插座。（AA800 为230V，32A；）仪器电源线长度约2.4 米。假如使用保险丝：32A 的慢熔保险丝，可以至少承受3 秒的3 倍额定电流。接地线的接地电阻 < 4 欧姆。配置质量可靠的配电箱，插头、插座配置一个高质量的多用插座盒用于计算机及外部设备。仪器的主机，外部设备和计算机的电源必须使用同一地线，在供电线路上不能使用带漏电保护的空气开关。空气压缩机需要独立电源，工作时会发热，不能放置在密封空间。原子吸收用可燃气体，燃烧放出大量二氧化碳，室内要有良好的通风，仪器的上方要有局部排气罩装置。原子吸收一般设有三种气路管线：笑气、乙炔气、压缩空气，气路由气瓶贮藏间进入室内，室内总管线通过稳压阀分向每一台色谱仪，在连接每一台色谱仪前加针型阀。助燃气可用空气压缩泵。5.2 X射线荧光光谱实验室仪器使用单相220V电源,功率约8KW.由于仪器功率较大,仪器与电力系统的连接不能采用墙上的插座方式,而是直接连接到室内电源开关上(40A的自动过流保护断路器).由于仪器有高压系统, 要求仪器必须连接在可靠的单独地线上,接地电阻小于0.5欧姆.由于仪器有极少部分的感应电流通过地线, 电力回路中如果安装有漏电保护器,要求漏电保护器动作电流大于30mA,否则仪器使用过程中会由于漏电保护器的误动作造成电力突然被切断,影响仪器寿命.电力回路中可以不接漏电保护器,但注意地线的可靠性.每年须自行检查一次.随仪器有约7m的主电源电线,将室内配电箱或电源开关安排在靠近仪器的位置.仪器X射线光管需要循环冷却水装置仪器要使用氩-甲烷混合气体,混合比例氩气90%,甲烷10%. 5.3 ICP光谱仪室实验室供电要求为单相三线制。实验室可以采用三相五线制。其中一相供应主机，另一相供计算机及打印机，第三相供空气压缩机及循环冷却水装置。其它用电设备均匀的分配在除主机外的另两相。必须具有良好的接地线，接地电阻要求小于 4 欧姆。用户应具备可靠的地线，严禁用零线替代地线。仪器自带电源线长度为2.4米。主机要求电源为 200-240伏，无大幅度波动，20 A，50Hz，单相，具备独立地线。应配备一单独的断路器（建议使用不带漏电保护的空气开关）。如果用户电网电压变化过大，应配置5 KVA 以上的稳压电源。计算机及打印机消耗功率大约为 800 W，单相。计算机及打印机必须同仪器主机共用一条地线。准备适合计算机及打印机使用的多用插线板插线板必须能够接入独立地线。循环冷却水装置电源要求：220/240 V, 50 Hz, 15A ，单相，自带电源线长度为1.5米，准备多用插线板。空气压缩机电源要求：220/240 V, 50 Hz, 6A ，单相，自带电源线长度为1.5米，准备一插头及插线板。5.4 扫描电镜实验室AC单相电压：100V，如果不是100V，需要变压器；电压波动：±10；频率：50或者60Hz冷却水循环器必须由独立的电源供电；能量消耗：2.0kVA。任何电源电压的波动应该逐渐地发生，突然的的波动是不允许的。引线到配电盘的导线应该尽量长，主机和墙上的配电盘之间的距离应该在1.5m以上。 一定要为配电盘准备专用的开关带断路器（中等灵敏，延迟型）从设备后面到配电盘的输入电缆长是10m在输入电缆的终端是一个M5无焊接头(无焊接头尺寸: 内径5.3 mm，外径 9.5 mm)。确保连接地线与接地终端的接地电阻小于100欧姆。该接地终端不可以和其它电气设备共用。5.5 激光粒度室220V50HZ， 标准地线，多用插座2个，总功率4000W， 如当地电网质量不佳， 建议配用1500W的交流净化电源或正弦波输出的UPS电源。吸尘器：功率8001100W, 家用或工业用均可。实验室房间须有水源及下水槽。6、实验楼的公用设施公用设施包括给水（生活用水、工业水、去离子水、热水等）、排水（一般洗涤废水、腐蚀性废水、有毒废水等）、强电（三相、单相、直流或低压电等）、弱点（电话、讯号、接地、报警等）、气体（压缩空气、蒸汽、氮气、燃料气等其他气体）、采暖通风（冷热水的供水回水管、送排风管、通风柜的排气管）等，应根据分析实验工作的需要合理配置。6.1采暖及通风系统采暖系统实验楼办公室、会议室、化学分析室等需要采暖的房间，为了改善工作环境，通常选用热水采暖系统。通风系统实验室的通风，分全室通风和局部通风两种。全室通风采用轴流通风机，局部通风常用通风柜。6.2给排水系统给水通常实验室的水龙头多采用鹅顶水龙头和缩口水龙头，每只流量取为0.1L/s；去离子水的管线和水龙头选用不锈钢材料。实验室给水包括：生活用水（自来水）；工业用水（直流水和循环水）；热水（加热用水和洗涤用水）；去离子水（分析化学用水）。排水实验室可集中设置专用耐酸碱排水管线。实验室排水包括：一般洗涤废水（不必专门处理，可直接排放）；腐蚀性废水（酸碱废水需稀释中和后集中排入室外中和池）；有毒废水（统一收集，专门处理）。6.3动力和照明系统中央实验室必须是专用配电间，配电间外需设置防电磁干扰的屏蔽。通常，供电电压为380V/220V三相四线交流电，频率为50Hz。室内照明采用日光灯，除特殊要求外，不考虑事故照明。实验室用电：一个室内面积为6m*3.6m=21.6m2的实验室总配电量按8kw考虑，同时使用系数为0.3左右。仪器分析室需设接地，电阻小于4欧姆以下。6.4电信系统实验楼应设置外线电话、内线电话和消防报警专线电话。7、实验室辅助设备辅助设备一览表 序号名称数量（台）设备要求备注1循环冷却水装置3单相，220/240V，50Hz,15A;功率为3.5kW由于循环冷却水与空气压缩机有一定噪音，建议在实验室内建一隔断，将循环冷却水与空气压缩机与仪器主机分开放置2空气压缩机4单相，220/240V，50Hz,6A;功率为1.5kW；过滤无油、无水，压力0.6Mp，用量30L/min3气体钢瓶7乙炔、氩气（3）、氧化亚氮、氦气、氩气-甲烷混合气气瓶安放在钢瓶室通过管子接到各实验室房间4磨样机1三相380V；功率为2.2 kW放置在二楼准备室内5压片机1三相380V；功率为1.3 kW放置在二楼准备室内6计算机及打印机6消耗功率为800W与仪器主机连接