انت هنا الان : شبكة جامعة بابل > موقع الكلية > نظام التعليم الالكتروني > مشاهدة المحاضرة

تصميم المختبرات الكيمياوية

تم دراسة تصميم المختبرات الكيميائية في مؤتمر عالمي عقد عام(1966)من قبل المجتمع العالمي للامانه بسبب كثره الحوادث في المختبرات الكيميائية ووضعت بعض الأسس والمواصفات لتصميم المختبرات من قبل المهندسين والفنيين والمشرفين على إعداد هذي المختبرات وهي :-

1.       إن البناية والجدران والسقوف للمختبرات يجب أن تكون من منذ غير قابله للاشتغال ومقاومه للحريق بحدود(40)دقيقه وهذا متفق عليه من قبل مؤسسات الإطفاء العالمية وان تكون البناية من طابق واحد لتسهيل إعمال الخدمات ومكافحه الحوادث.

2.       أن تكون كل بنايه مجهزه ببابين على الأقل ولكل مختبر مخرجين بحيث احدهما يؤدي إلى الخارج والأخر يطل على ممر يؤدي إلى الباب الخارجي للبناية.

3.       تكون الممرات بين المختبرات واسعة لمرور أكثر من شخصين في آن واحد وأيضا الممرات في داخل المختبر وتكون الممرات في المختبر باتجاه أبواب المختبر وتفتح من جهتين.

4.       احتواء البناية على فوهات طريق وبكرات خراطيم موزعه في أماكن مختلفة في البناية حسب خطورة المختبر.

5.       أن تكون المختبرات ذات أضاءه جيده ويفضل أن تكون بواسطة الشبابيك (طبيعيه)ومزوده بوسائل تهويه جيده لتزويد الهواء النقي والتخلص من الهواء الملوث داخل المختبر.

6.       يجب أن تكون بنايه المخازن الكيميائية ومخازن السوائل الملتهبة بعيده عن بنايه المختبرات وبنائها من الطابوق والكون كريت.

7.       أن تحتوي كل منشاة مختبر لإجراء التفاعلات الخطرة ويكون مزود بوسائل وقائية ممتازة.

-تهويه المختبرات :-

يجب أن يكون نظام التهوية في المختبرات فعالا بحيث يزيل الهواء الملوث بالا بخره (السامة,المشع,الملتهبة)وتخرج اقل كميه ممكنه من هواء المختبر إلى الخارج لتقليل نفقات التكييف.

*هناك نقاط مهمة للتوصل إلى نظام صحي واقتصادي للتهوية :-

1.       إن يكون تكييف المختبر مركزيا يضخ الهواء النقي إلى المختبر من خلال فتحات موزعه ومدروسة في السقف الكاذب . وان تكون غير قابله للاشتعال كالخشب والكارتون وتصنع المفرغات من الفولاذ أو سبائك فايبر كلاس أو حديد مطلي بصبغ بلاستيكي.

2.       لا يجوز إطلاق تدوير الهواء بين المختبرات لأنها وسيله لانتقال الابخره والغازات السامة من مختبر إلى أخر.

3.       في حاله عدم وجود تكييف مركزي يتم التبريد بواسطة مكيفات هواء واحده لكل مختبر أما التدفئة فيفضل أن تكون بواسطة مدفئات كهربائية زيتيه ولا تستعمل الغازية أو النفطية بسبب خطوه الحرائق.

4.       يتم سحب الهواء الملوث من المختبر بواسطة مفرغات هواء موزعه في سقف المختبر لكي يؤمن عدم رجوع الابخره والغازات السامة إلى المختبر ثانيه ا والى الممرات المجاورة .أما المختبرات الموجودة في بنايه متعددة الطوابق فيفضل ربطها بقنوات تنتهي بمفرغه هواء مركزيه وقويه مؤديه بهذه الغازات والابخره إلى مدخنه مرتفعه عن البناية .

-دواليب طرد الابخره :-

يتم فيها اجراء التفاعلات الخطره (كالغازات السامه,والابخره الملتهبه,المواد المشعه)وتتكون الدواليب من المكونات التاليه:-

1.       صندوق خشبي او معدني مستند على طاوله ذات ارتفاع مناسب يلائم طبيعه العمل في المختبر.

2.       يغلق الصندوق بباب منزلق مصنوع من اطار خشبي وزجاج غير قابل للتناثر(زجاج الامان).او بلاستك قوي بسمك(0.5)كالبولي كاربونات .

3.       ان تكون البوابه المنزلقه تنزلق عموديا او افقيا والافقي اكثر كفاءه .

-مفرغه الهواء:-

يوجد للديلاب مفرغه هواء ذات كفاءه عاليه ويجب مراعاه النقاط التاليه عند تصميم دواليب طرد الابخره المحتويه على مفرغات الهواء:-

1.       فتحه مفرغه الهواء للدواليب بعيده عن فتحات التهويه لانها ترجع الى المختبر بحيث تطلق الهواء الى مكان مرتفع عن سطح المختبر.

2.       تصنع الدواليب من ماده مقاومه للحرائق كما مر ذكره سابقا.

3.       لا تستخدم الدواليب لحفظ اسطوانات الغازات السامه او المواد الكيميائيه الخطره.

4.       موضع الديلاب في المختبر مهم جدا لزياده كفاءته بحيث يكون موقعه لا يؤثر عليها التيارات الهوائيه القادمه من الشبابيك او الابواب بحيث تؤثر على قوه سحب الهواء داخل الديلاب.شكل(10-1)يبين بعض المواقع الجيده والسيئه لدواليب طرد الابخره الكيميائيه.

-اضاءه المختبر:-

1.       الاضاءه الجيده للمختبرات تساعد على دقه الملاحظه وسرعه اكتشاف العطب والاضاءه المتفق عليها عالميا للمختبرات العلميه هي(600)شمعه-متر.

2.       يفضل الاضاءه الطبيعيه عن طريق الشبابيك لانها تفيد في التهويه للمختبرات وكذلك ادخال ضوء الشمس.

3.       استعمال الشمعات الاعتياديه (الفلوريسينيه)على هيئه شمعات مزدوجه مغطاه بغطاء اضافي لتفادي حوادث الحرائق.

-معدات الامان الاساسيه في المختبرات:-

1.       مطافىء الحرائق تجهز بمطافىء من نوعA,B,C .

2.       يحوي على قناعين تنفسيين يحويان هواء مضغوط يكفي لمده(30)دقيقه.

3.       يجهز القسم ببدلات اطفاء الحرائق وبطانيات ضد الحريق.

4.       يجهز كل مختبر بمرشه ماء (دوش)ووعاء خاص لغسل العيون .وتوضع في مدخل المختبر.

5.       يحوي كل مختبر صيدليه اسعافات اوليه.

6.       يجهز المختبر بمحلول الغسل كالصابون ومسحوق الغسيل ومناشف ورقيه .

7.       تجهز المختبرات الخطره والمخازن الكيميائيه بشبكه مرشات تلقائيه واهم المختبرات هي:-مخزن المواد الملتهبه,مخازن اسطوانات الغازات الملتهبه,مخازن المواد المشعه,غرف المعدات الميكانيكيه والكهربائيه ,مختبرات الهدرجه والغازات السامه.

-ما هي مواصفات والتصاميم العامه للمختبرات الكيميائيه من حيث المساحه,المستلزمات الموجوده في المختبرات القياسيه؟

-المناضد المختبريه:

توجد نماذج متعدده للمناضد وتكون مصنوعه من خشب او معدن او بلاستك او اسبست ومعادن وغيرها.وتحتوي على احواض مصنوعه من مواد مقاومه لفعل المواد الكيميائيه وصنابير الماء.وتغطى سطوح المناضد مواد مقاومه للمواد الكيميائيه  مثل الراتنجات البلاستيكيه او الاسبست.......الخ.وكذلك تحتوي على خزانات حفظ الاجهزه والمعدات اللازمه.او تجهز برفوف. وتثبت في المختبر على هيئه جزيره تثبت في وسط المختبر او تكون على هيئه مناضيد جانبيه تثبيت على جوانب المختبر. او وحدات متوازيه. والاخيره تستعمل في مختبرات التعليم.

_غرف الموازين:-ما هي مواصفات غرف الموازين؟

س/ما هي مواصفات المختبرات الخطره(التي يجري فيها تفاعلات ضغوط عاليه او درجات حراريه مرتفعه او تفاعلات قابله للانفجار او التفاعلات السامه).

ج/

1.       يكون المختبر معزول عن القسم او يقع في الطابق الاخير من البنايه.

2.       يحوي على دولاب طرد ابخره كفوء جدا.

3.       يزود بحواجز وقائيه زمنيه ويكون تاثيثاته من مواد غير قابله للاشتعال.

4.       يزود بكافه معدات السلامه.

5.       يجهز باجراس اضطراريه تتصل مباشره بالمسؤول عن السلامه في القسم وكذلك يجهز بكاميرات تلفزيونيه تنقل ما يجري على شاشه في غرفه مرئيه.

6.       يكون العمل الانفرادي ممنوع في هذه المختبرات.

7.       تحاط مفاعلات الضغط العالي (اوتوكيف)بحواجز وقائيه متينه .

8.       يزود بصندوق الاسعافات الاوليه تحوي على بعض الجرعات المضاده لبعض المواد الكيميائيه الخطره ويكون ذا تهويه كفوء جدا.

س/ما هي اسس الامان عند تصميم مختبرات الكيمياء الاشعاعيه؟

ج/

1.       عدم خلق التراكيب التي تعتمد على جمع الغبار كالانابيب المغلقه او اخاديد وزوايا جاده.

2.       ان تكون سطوح المناضيد والجدران والارض والتاثيثات ملساء وسطوح غير نفاذه لكي يسهل غسلها وتنظيفها.

3.       يحوي على دواليب حفظ الملابس والملابس المختبريه ويحوي على احذيه خاصه عند الانتقال.

4.       يحوي على دواليب طرد الابخره .......................................................................

5.       تكون مفرغات الهواء في نهايه القناه المرتبطه بدولاب طرد الابخره وتوضع مرشحات الهواء في بدايه دولاب الابخره.

6.       لا يجوز تدوير الهواء من المختبرات بل تصرف الى الجو بعد تنقيتها بواسطه مداخن عاليه.

7.       تكون احواض المختبرات وصنابيرها مصنوعه من مواد مقاومه للتاكل وتفتح الصنابير بالقدم.

8.       توضع الفضلات في اوعيه خاصه بها وتبطن باكياس بلاستيكيه وتكون سلات المهملات من النوع الذي يفتح بالقدم اما اذا كانت الفضلات سائله يجب وضع الوعاء في حوض اخر.

س/ما هي المستلزمات الاساسيه في مختبرات الكيمياء المختلفه؟

ج/

يحتاج كل مختبر من المختبرات الكيميائيه المتخصصه الى مجموعه من المرافق الاساسيه والخدمات الفنيه التي يجب ان توليها اهميه عند تصميم المختبرات الكيميائيه والمخططات في نهايه الفصل (1-6) تبين ذلك.

*تختلف مختبرات الاشعاعيه عن باقي المختبرات لانها تحتاج الى مواصفات عاليه تبعا لمستوى النشاط الاشعاعي المتداول في المختبر ةتقسم المختبرات الاشعاعيه على هذا الاساس الى ثلاث مستويات :-

        I.            مختبرات بمستوى مايكروكيوري.

      II.            مختبرات بمستوى ملي كيوري.

    III.            مختبرات بمستوى يتجاوز(0.5)كيوري.

اما المختبرات من النوع(I)فتحتوي على ص 330 (13)نقطه:-

1.       تتم الممارسات الكيميائيه والاشعاعيه تزود بمناضد موزعه في المختبر المخططات (5,4,2)وتكون المناضد مغطاه بمواد صقيله لا تمتص السوائل كبعض انواع البلاستيكات كا(leneleum)او الفورمايكا او صفائح الفولاذ وتكون الارضيه مصنوعه من الليتوليوم القابل للغسل في الماء.

2.       دواليب طرد الابخره ذات كفاءه عاليه ومزوده بمرشحات تنتهي قنواتها الى سطح البناء.

3.       غرفه تصوير.

4.       مدخل يحوي على مشاجب الملابس ومغسله وجهاز رصد النشاط الاشعاعي.

5.       غرفه لمولده النيوترونات.

6.       غرفه مراقبه وتحضير.

7.       صندوق مزود بكفوف شكل(6-1)ج.

8.       قاصه لحفظ المواد المشعه شكل(6-1)ب.

9.       غرفه مصدر اشعه كاما.

10.   احواض ومجاري غير متصله بالمجاري العامه.

11.   حظيره حيوانت (مختبرات البايولوجيا الاشعاعيه)ز

12.   مخزن صغير للمواد الكيميائيه.

*مختبر الكيمياء الصناعيه والتكنولوجيا فلا يختلف عن مختبر العضويه واللاعضويه من حيث الاطار العام للمواصفات الا انها تختلف من حيث السعه والمتانه للمناضد المختبريه وتحتاج الى معدات واجهزه متطوره (2).

*مختبر الحياتيه لا يختلف عن باقي المختبرات الا انه يحتاج الى بعض المرافق الخاصه مثل حظيره حيوانات للتجارب وغرفه مبرده لحفظ النماذج وغرفه معدات التعقيم وجهاز تهويه جيد ويكون الهواء المطروح خاضع الى التعقيم بواسطه الحراره مثلا.

*مختبرات الكيمياء العامه تحتاج الى قسم مخصص لاجراء التجارب البسيطه كما في مخطط(4).

س/ما هي مستلزمات القاعه الدراسيه ؟

ج/ص 332 (11)نقطه

*خدمات الماء والكهرباء :-

تجهز عن طريق انابيب واسلاك كهربائيه تمتد في جدار كاذب (عدم دفن الانابيب تحت الارض) بحيث تمكن التوصل اليها بسهوله اذا حصل عطب في اي منها.

عند تصميم المختبرات يراعى الاتي:-

1.       يكون لكل مختبر مفتاح رئيسي للماء والكهرباء والغاز بحيث يقطع الامداد اذا حصل عطب فيها.

2.       يجب ان تكون انابيب الغازات غير الغاز الاعتيادي متل غاز الاثلين او الاستيلين فيكون لون الانبوب مميز وكذلك الصنابير وتكون الانبوب من ماده لا تتفاعل مع الغاز كما هو الحال مع الاستيلين الذي لا يمرر في انابيب مصنوعه من النحاس لتفاعله الشديد معه.

3.       تكون نقاط الكهرباء بعيده عن مجرى الماء وموصله بالارض وذات قدره تستوعب الجهاز الواحد ولا يربط اطلاقا اكثر من جهاز على نقطه واحده.

4.       النقاط المثبته على الطاولات المختبريه مزوده باغطيه وقائيه تمنع دخول المواد الكيميائيه والماء الى داخلها.

5.       تمييز انابيب الماء المتعدده(ساخنه,اعتيادي,بخار,هواء مضغوط)بالوان معينه وتحاط انابيب الماء الساخن بمواد عازله للحراره.لانها قد تكون سبب حصول الحرائق.

6.       تكون انابيب الصرف مصنوعه من مواد مقاومه لفعل الكيمياويات كالاسبست او البلاستيك ويكون ارخص الانواع اما اذا كانت مصنوعه من الحديد او الالمنيوم فيجب تغطيتها بطبقه من الاسفلت او بعض المواد البلاستيكيه لان المعادن الاعتياديه شديده التاثير بالحوامض والمواد المؤكسده وتكون خاليه من الالتواءات والزوايا الحاده لانها تترسب فيها.

7.       الماء المقطر يوفر جهاز تقطير في مكان مرتفع ويكون ذات معدات كهربائيه وقائيه خاصه بحيث تقطع التيار الكهربائي عن الاجهزه في حاله انقطاع الماء عنها واعاده توصيلها تلقائيا خلال وصل الماء ثانيه.

س/كيف يمكن صيانه المختبرات الكيميائيه؟

ج/

1.       تنظف ارضيات المختبر ومناضدها وممراتها باستمرار.

2.       جمع الفضلات السائله والصلبه في اماكن خاصه لذلك. اما السامه فيجب تحطيمها قبل ان تذهب الى المجرى العام.

3.       متابعه تصليح اي عطب في المعدات الكهربائيه.

4.       فحص معدات السلامه والامان.

5.       تجهيز المختبر بصندوق الاسعافات ........الخ.

6.       جرد المختبرات سنويا وارجاع المواد الكيميائيه الغير ضروريه واتلاف الملوث منها.

7.       فحص انابيب الغاز باستمرار وانابيب الماء.

8.       تنظيف مجاري المختبرات من خلال فتحات مخصصه لذلك لمنع تراكمها في المجرى.