【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物安全实验室围护结构的气密性控制及监控，具体是三级生物安全实验室透光围护结构气密性计算及监控方法。
技术介绍
1、对于不能有效利用安全隔离装置操作常规量经空气传播致病性生物因子的三级生物安全实验室(即b2类三级生物安全实验室)，其围护结构良好的气密性是实验室生物安全的重要保障。一般而言，此类实验室围护结构采用不锈钢复合板无缝满焊而成，以此满足对其围护结构气密性验证的强制性要求。出于参观、自然光照等特定使用需求，在此类实验室(即b2类absl-3实验室)或在具有同等防护要求的高等级植物生物安全实验室(pbsl)温室应用较大面积单元组合式透光围护构件(如气密型玻璃幕墙、多扇组合气密窗、单扇气密窗、气密型透光顶等)时，实验室的整体气密性必然受到透光围护构件气密性能的影响。现有方法主要依赖建成后的“恒压法”检验实验室整体气密性是否满足规范要求，这种后评估的方法客观存在建成后不满足规范要求的风险，继而需进行检漏补漏等弥补性措施，最终导致误工误期、综合成本增加等后果。“恒压法”检测过程需严格遵循《实验室生物安全通用要求gb19489》相关规定，由专业人员、专业设备通过预留打压口进行机械增压，且该过程需暂停实验室使用，效率较低且毫无疑问增加了检测运维成本。此外，由于该过程主要依赖于实验室年检或巡检，其检测结果存在滞后性，不能及时发现该类实验室围护结构气密性异常状态。
技术实现思路
1、针对现有生物安全实验室设计方法存在实验室建成后不能满足规范要求、继而需进行检漏补漏等弥补性措施，
2、其技术方案是这样的：
3、三级生物安全实验室透光围护结构气密性计算方法，其特征在于：所述计算方法是基于所述的三级生物安全实验室适用于恒压法检测，其包括实验数据采集模块、设计数值计算模块；
4、所述实验数据采集模块中，首先根据该类生物安全实验室设计图纸获取其体积v1，该体积应包括与实验室直接相连、到密闭阀的送排风管路之体积；实验室内设施设备实体所占体积之和，计为v2，包括所用生物安全柜实体体积、培养架实体体积、传递窗室内部分占用体积、实验台实体体积及其他设备设施的体积；然后通过实验检测或生产厂商提供数据分别获取气密门、传递窗、穿墙密闭件、生物安全型密闭阀等存在泄露量的设备、构件在250pa压差条件下的小时泄漏率t1、t2、t3、t4等，具体检测方法参照行业规范执行，遍历已知生物安全实验室，获取气密门、传递窗、穿墙密闭件、生物安全型密闭阀等设备构件数量n1、n2、n3、n4等。高效过滤器箱体、生物安全型密闭阀至实验室管道泄漏量极小，可忽略不计，并记录检测时试验室气压值为p，空气温度值为t，t维持为三级生物安全实验室室内设计温度上限；
5、所述设计数值计算模块包括如下三个步骤：
6、根据三级b2类生物安全实验室气密性验证的要求，即tf≤10％(tf为小时泄漏率，表征给定时间内通过围护结构缝隙泄露的风量占实验室体积的比值)，计算已知生物安全实验室的允许泄漏量qy；
7、获取已知生物安全实验室的非透光围护结构在给定压差下的泄露风量qf：
8、
9、式中ti为非透光围护结构上存在泄漏量的设备构件i的小时泄漏率，ni为该类设备构件的数量。
10、当已知生物安全实验室采用单元组合式透光围护结构时，250pa压差条件下设其单位面积气密性指标为qa，透光围护结构的缝隙表面积为a(室内测量为准)，则在恒压法测试条件下，透光围护部分的气密性与其面积存在如下不等式：
11、qa·a≤qy-qf
12、此时，qa为250pa压差条件下计算值，针对同一构造、同一做法的透光围护单元i，其空气渗透特性一定，也即流量系数c、流动指数b值一定，通过幂指数方程q＝ci△pbi可获取该透光围护单元在压差为100pa时的空气渗透量qa’与qa的关系式：
13、
14、式中bi为所用单元组合式透光围护结构的流动指数，与气体穿过缝隙的流速和流动状态有关，取值在0.5～1.0之间。
15、再将该结果转换为标准状态：
16、
17、再在10pa压差条件下计算透光围护结构的气密性指标，将上述公式整合可得：
18、
19、式中，qa为已知三级生物安全实验室透光围护部分单位面积气密性指标，a为透光围护结构的表面积，单位为㎡，p为检测时试验室气压值(单位kpa)，t为检测时试验室空气温度值(单位k)，v1、v2单位为m3，t1、t2、t3、t4为气密门、传递窗、穿墙密闭件、生物安全型密闭阀小时泄漏率，bi为所用单元组合式透光围护结构的流动指数，取值在0.5～1.0之间。
20、利用上述关于qa和a为未知数的不等关系式，可为设计人员提供设计依据进而控制已知三级生物安全实验室透光围护部分的表面积指标a、单位面积气密性指标qa，以确保所设透光围护结构气密性满足该类生物安全实验室气密性验证要求；
21、三级生物安全实验室透光围护结构气密性监控方法，其包括运行数据分析模块，其特征在于：所述运行数据分析模块包括如下步骤：
22、在该三级生物安全实验室送排风末端，尽可能贴近房间，分别设置高精度流量计(单位为l/min)，在该实验室处于静态时即指实验室建成、工艺设备安装完成，通风空调系统和设备正常运行但无人员操作时的状态，关闭除送排风口外的其他所有通路(如门、传递窗等)且确保该实验室周边房间气压为p、气温为t，维持该状态，在该实验室建成初期，通过多次打压测试获取实验室作为整体的流动指数b值，在该实验室正式投入使用以后，在该实验室处于静态时即指实验室建成、工艺设备安装完成，通风空调系统和设备正常运行但无人员操作时的状态，关闭除送排风口外的其他所有通路(如门、传递窗等)且确保该实验室周边房间气压为p、气温为t，维持该状态，实时在线监测数值并分别记为qs和qp，通过室内温度和压力传感器记录检测时间段5分钟至10分钟的空气温度t0和相对压差p0，p0、t0维持为设计工作值上限，则在该压差条件下通过围护结构缝隙的小时泄露风量为q＝(qp-qs)×60/1000；通过幂指数方程将q转换为在250pa压差条件下的渗透风量q’，则该过程可在每次实验室启动后或关闭前截取部分时间段进行数据采集，当q’＞qy连续稳定出现时，则提示实验室围护结构气密性异常状态，存在潜在的生物安全泄露风险，此过程通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.三级生物安全实验室透光围护结构气密性计算方法，其特征在于：所述计算方法是基于所述的三级生物安全实验室适用于恒压法检测，其包括实验数据采集模块、设计数值计算模块；
2.三级生物安全实验室透光围护结构气密性监控方法，其包括运行数据分析模块，其特征在于：所述运行数据分析模块包括如下步骤：
【技术特征摘要】
1.三级生物安全实验室透光围护结构气密性计算方法，其特征在于：所述计算方法是基于所述的三级生物安全实验室适用于恒压法检测，其包括实验数据采集模块、设计...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨建建，朱立东，杨九祥，刘晓菲，孙东，吴文婧，陶刚，施金杰，孙波，程家磊，
申请(专利权)人：中国电子系统工程第二建设有限公司，
类型：发明
国别省市：
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