Ⅱ級B2型生物安全柜在BSL-3實驗室中的安裝及調試

蔣晉生

中國疾病預防控制中心，北京 102206

Ⅱ級B2型生物安全柜在BSL-3實驗室中的安裝及調試

蔣晉生

中國疾病預防控制中心，北京 102206

結合工程實例，分析了Ⅱ級B2型生物安全柜在BSL-3實驗室中的安裝及調試流程，并給出了生物安全柜使用時的注意事項，以便BSL-3實驗室管理人員和操作人員系統(tǒng)了解并正確使用Ⅱ級B2型生物安全柜。

Ⅱ級B2型生物安全柜；BSL-3實驗室；排風量；氣流速度

0 前言

生物安全柜是生物安全實驗室中的空氣凈化安全裝置，可防止實驗操作過程中含有危害性或未知性氣溶膠的空氣散逸，以保證操作人員和周圍環(huán)境的安全，是保障實驗室生物安全的一級屏障。根據(jù)對操作人員、環(huán)境和受試樣本的保護程度，可將生物安全柜分為Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級。其中根據(jù)進風和排風類型又可將Ⅱ級生物安全柜分為A1型、A2型、B1型、B2型，B2型生物安全柜因具備柜內單向流的全新風系統(tǒng)，對操作人員和樣品保護安全度更高，在BSL-3實驗室中得以廣泛應用[1-2]。本文主要闡述Ⅱ級B2型生物安全柜在BSL-3實驗的中安裝和調試過程。

1 B2型生物安全柜的構成和工作原理

B2型全排風型生物安全柜主要由排風高效過濾器、送風高效過濾器、負壓排風道、送風機、工作視窗、前端進風口等組成，見圖1。安全柜前面開口的玻璃窗可上下推拉，但推拉高度必須保持在規(guī)定范圍內，否則柜體會報警。

B2型生物安全柜頂部自帶有送風機，可將房間內空氣從前端入口和上部進風口吸入柜內，再經(jīng)送風高效過濾器過濾后送至操作空間；同時，在BSL-3實驗室外排風機的抽吸作用下，操作空間的污染空氣可經(jīng)排風高效過濾器排出室外。因為柜內氣流為單向循環(huán)，可有效防止樣品間的交叉“污染”[3]。

圖1 Ⅱ級B2型生物安全柜（a）側面；（b）正面

2 B2型生物安全柜在BSL-3實驗室的安裝

結合某BSL-3實驗室B2型生物安全柜安裝實例，分析該型安全柜安裝前需要解決的問題和安裝流程。

2.1 安裝前需解決的問題

（1）在BSL-3實驗室設計階段，應該考慮安全柜的排風量需求，需要把安全柜的數(shù)量和每臺安全柜的具體排風量考慮在系統(tǒng)送、排風機的總風量內。

（2）BSL-3實驗室系統(tǒng)應為每臺安全柜配備一個定/變風量閥，以保證系統(tǒng)在狀態(tài)切換或擾動過程中安全柜排風量符合相應要求。

（3）若B2型生物安全柜和實驗室房間共用排風機時，為保證安全柜排風高效過濾器的使用壽命，系統(tǒng)應為B2型安全柜配置密閉閥，以保證安全柜在開關機過程中，該實驗室各房間的壓差滿足負壓和定向流要求，避免出現(xiàn)正壓和壓力逆轉現(xiàn)象，且負壓不宜過大以免危害實驗操作人員。

（4）根據(jù)生物安全實驗室建筑技術規(guī)范GB50346-2011要求，B2型生物安全柜應采用單獨供電方式且應配備不間斷電源系統(tǒng)（Uninterrupted Power System，UPS），UPS供電時間≥30min，以免其他設備發(fā)生意外導致生物安全柜失效。

2.2 安裝流程

（1）B2型生物安全柜安裝前BSL-3實驗室應完成相應的施工工作。具體需滿足：BSL-3實驗室的吊頂、墻面、地面等結構施工完成；實驗室內清理完畢，滿足一定的潔凈度要求；BSL-3實驗室空調機組、排風機安裝完畢；通風管道和管路閥門安裝完成；空調機組和排風機聯(lián)動調試完成；各風量閥調試完畢，風量匹配符合設計要求；BSL-3實驗室動力和照明調試完成；自控系統(tǒng)完成對送；排風機和風閥單機的調試完成。

（2）B2型生物安全柜應搬運至BSL-3實驗室核心區(qū)指定位置。B2型生物安全柜屬于實驗室大型設備，尤其是雙人安全柜，尺寸比較大，而BSL-3實驗室特殊性房間較多，大型儀器設備進出比較麻煩。因此在安裝有B2型生物安全柜的BSL-3實驗室核心區(qū)，實驗室設計和施工時應考慮到大型設備的進出，做到安全柜能夠簡單快捷地進出實驗室。

生物安全柜在搬運過程中，嚴禁將其橫倒放置和拆卸，宜在搬入安裝現(xiàn)場后再拆開包裝，防止安全柜送、排風高效過濾器被污染[4]。B2型生物安全柜應安裝于排風口附近，不應安裝在氣流激烈變化和人走動多的地方，應處于空氣氣流方向的下游。生物安全柜背面、側面與墻的距離宜≥300mm，至少為80mm，以留出生物安全柜檢修空間。

（3）連接排風管道。B2型生物安全柜放置平穩(wěn)后，其排風口要與BSL-3實驗室排風管道連接起來，連接要嚴密、結實、耐用、美觀。還要根據(jù)實際需要在管道上安裝密閉閥，密閉閥要與系統(tǒng)聯(lián)動。新建BSL-3實驗室排風管道材料宜采用不銹鋼，氬弧焊接。

（4）信號要與BSL-3實驗室系統(tǒng)聯(lián)動。應把B2型安全柜啟停信號和安全柜報警信號接入BSL-3實驗室自控系統(tǒng)，以便安全柜開關機狀態(tài)轉換和故障報警，且安全柜啟停信號要與整個實驗室系統(tǒng)送、排風量相匹配，滿足實驗室壓差和定向流要求。

3 B2型生物安全柜的調試

B2型生物安全柜安裝完成后要與BSL-3實驗室系統(tǒng)進行調試，同時還要對安全柜自身進行參數(shù)調整和設置。結合某BSL-3實驗室安裝的紐艾爾B2型生物安全柜（NU-430-600E型）工程實例，分析了該型號安全柜具體的調試方法。根據(jù)NU-430-600E型安全柜性能規(guī)格和公差要求，其總排風量和下降氣流平均速度分別有默認設定值和報警限定值。具體為：總排風量設定值為1868 cm3/h，報警限定范圍為1672～2064 cm3/h；下降氣流平均速度設定值為0.3 m/s，報警限定范圍為0.26～0.34 m/s[5]。

（1）測量安全柜實際排風量。首先在NU-430-600E安全柜外排風機和密閉閥開啟且內置送風機關閉的條件下，待系統(tǒng)穩(wěn)定后用風速儀測量該安全柜排風管道截面平均風速，計算總排風量，與標準設定值進行比較，通過調節(jié)排風管上風量閥把安全柜排風量調到設定值1868 cm3/h。然后恢復安全柜正常狀態(tài)，內置送風機可正常開啟。

（2）進入系統(tǒng)設定和校準模式。長按安全柜上“綠旗”進入安全柜氣流控制系統(tǒng)的設定和校準模式，此時安全柜面板上液晶屏垂直下降氣流顯示欄指示為“CAL”，時鐘顯示欄指示為“A_B3”。

（3）排風量上下限的設定。按壓安全柜面板上“SEL”按鈕，使緊挨著排氣量顯示器的LED燈亮起，同時按壓“SET TIME”和“↑”，時鐘顯示器將顯示“HI.LM”并顯示高限值，按“↑”或“↓”鍵，調整高限值為2064 cm3/h，按壓“SET TIME”保存。同時按壓“SET TIME”和“↓”，時鐘顯示器將顯示“LO.LM”并顯示低限值。按“↑”或“↓”鍵，調整低限值為1672 cm3/h，按壓“SET TIME”保存。

（4）垂直下降氣流速度上下限的設定。按壓安全柜面板上“SEL”按鈕，使緊挨著下降氣流速度顯示器的LED燈亮起，同時按壓“SET TIME”和“↑”，時鐘顯示器將顯示“HI.LM”并顯示高限值，按“↑”或“↓”鍵，調整高限值為0.34 m/s，按壓“SET TIME”保存。同時按壓“SET TIME”和“↓”，時鐘顯示器將顯示“LO.LM”并顯示低限值，按“↑”或“↓”鍵，調整低限值為0.26 m/s，按壓“SET TIME”保存。

（5）垂直下降氣流速度校準。在安全柜設定和校準模式下把送風機“開關”打開，外排風量和壓力滿足安全柜啟動要求后，安全柜壓力開關吸合內置送風機使其啟動，待風量穩(wěn)定后，用風速儀測量安全柜工作區(qū)窗口上方10cm處水平面的垂直下降氣流平均風速，與標準值0.3 m/s進行比較。按壓安全柜面板上“SEL”按鈕，使緊挨著時鐘顯示器的LED燈亮起，同時按壓“SETTIME”和“↑”，時鐘顯示器顯示“BLOW”并閃亮，同時顯示送風機運行百分數(shù)“×××.×”，按壓“↑”或“↓”鍵調整垂直下降氣流平均速度到0.3 m/s，然后按壓“SET TIME”保存。

（6）排風量校準。上述步驟完成后馬上進行工作窗口平均風速的測量，用風速儀測量工作窗口斷面平均風速，與標準值0.53 m/s進行比較，微調排風管風閥，直到平均風速為0.53 m/s。按壓安全柜面板上“SEL”按鈕，使緊挨著排風量顯示器的LED燈亮起，接著按壓“SET TIME”，時鐘顯示器顯示“CAL.P”，在保證工作窗口斷面平均風速穩(wěn)定為0.53 m/s的條件下，通過調節(jié)面板上的“↑”、“↓”使得排風量的值為1868 cm3/h，然后按壓“SET TIME”保存，即完成排風量校準。

（7）退出設定和校準模式。長按安全柜上“綠旗”則系統(tǒng)自動退出設定和校準模式，退出后下降氣流和排氣量顯示器均顯示破折號，時鐘顯示器將顯示當前時間。

B2型生物安全柜成功進行參數(shù)調整和設置后，要與BSL-3實驗室系統(tǒng)進行聯(lián)動調試，經(jīng)過反復自測驗證聯(lián)動調試合格后，方可申請第三方檢測。

4 B2型生物安全柜使用注意事項

BSL-3實驗室中的生物安全柜在使用之前必須經(jīng)過第三方專業(yè)檢測，檢測項目主要有排風高效過濾器的檢漏、垂直下降氣流平均速度、工作窗口氣流流向、工作窗口氣流平均速度、工作區(qū)潔凈度、噪音、照度等[6]，同時還需經(jīng)過認可委專家的驗收方可使用。

在BSL-3實驗室中B2型生物安全柜使用注意事項：

（1）在BSL-3實驗室啟動和關機過程中系統(tǒng)送排風量變化較大，因此此過程中嚴禁開關B2型生物安全柜，防止系統(tǒng)受到破壞。

（2）當BSL-3實驗室內有多臺生物安全柜時，不宜同時開啟或關閉兩臺及兩臺以上生物安全柜，避免系統(tǒng)風量變化較大。

（3）B2型生物安全柜開啟后如果排風量和垂直下降氣流風速不能滿足設定要求，則會蜂鳴報警，需專業(yè)人員調整正常后方可進行實驗操作。

（4）B2型生物安全柜安裝調試完成后，不可推、挪設備。

（5）在操作實驗時，要求前面玻璃開啟的高度為20cm左右，左下角有開啟高度的標志。如開啟高度超出限制儀器就會報警，調整合適高度后報警自動消失。

（6）在實驗操作完成后進行紫外燈消毒時，需把前面玻璃關閉，否則紫外燈不會點亮，同時還可對紫外燈消毒時間進行設定。

（7）B2型生物安全柜更換空氣過濾器時應與廠家工程師聯(lián)系進行更換，實驗室工作人員不能私自進行更換，以免操作不當污染周圍環(huán)境。

（8）用過的B2型生物安全柜過濾器必須放在密閉容器中，并在明確的位置注明其可能含有危險微生物，以引起相關工作人員的注意，對其進行特殊處理[7]。

5 結語

B2型生物安全柜是保證實驗室生物安全的重要屏障。BSL-3實驗室中B2型生物安全柜的安裝和調試，既要滿足操作規(guī)范，又要符合BSL-3實驗室的建設和操作需求，這樣方可保障實驗室的生物安全。

[1] 李敬華,顧子華．生物安全柜的原理及選擇[J]．生命科學儀器, 2007,5(6):46-48．

[2] 王秋娣．生物安全柜的原理及其應用[J]．中國醫(yī)學裝備,2005, 2(12):22-26．

[3] 許鐘麟,王清勤．生物安全實驗室與生物安全柜[M]．北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004．

[4] 中華人民共和國建設部．GB50346-2011生物安全實驗室建筑技術規(guī)范[S]．北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011．

[5] 陳激揚,李鵬宇,采云．臨床實驗室生物安全柜的選型及使用注意事項[J]．武警醫(yī)學,2008,19(9):833-835．

[6] 趙偉．生物安全柜的性能檢測與質量控制[J]．中國醫(yī)療設備, 2013,28(5):51-53．

[7] 中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局．GB19489-2008實驗室生物安全通風要求[S]．北京:中國標準出版社,2008．

Installation and Debugging of Class Ⅱ Type B2 Biosafety Cabinet in BSL-3 Laboratory

JIANG Jin-sheng
Chinese Center for Disease Control and Prevention, Beijing 102206, China

Combined with engineering projects, this paper analyzes the specif i c workf l owof installation and debugging of class Ⅱ type B2 biosafety cabinet in BSL-3 laboratory. The announcements during the usage phase of biosafety cabinet are also summarized in this paper. Thus, management staff and operating staff of BSL-3 laboratory can understand the biosafety cabinet systematically and use the biosafety cabinet correctly.

class Ⅱ type B2 biosafety cabinet; BSL-3 laboratory; exhaust air rate; airf l owvelocity

R197.39

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.01.041

1674-1633(2014)01-0119-03

2013-07-03

2013-08-19

作者郵箱：beijing2008cdc@163.com