矿山化验室设计原稿

浅谈矿山化验室设计1引言化验分析是矿山开采、选厂生产的眼睛，意义重大。因此，化验工作做好与否，事关投资矿山的成败。而做好化验工作，离不开化验室。那么，一个合格的矿山化验室应具备哪些条件呢，笔者根据自己多年的设计经验总结一下自己的设计心得。2化验室任务化验室的基本任务［1］是承担选矿厂各种原料、产品、水质、药剂以及流程考察、环境保护等方面的分析化验工作。由于选矿方面样品较多，所以采矿与选矿共用一个化验室，只有当采场距离较远、样品又较多的情况下，才考虑在采场附近单独设置化验室。具体任务有下列各项：（1）定期进行生产矿样（含原料、精矿、尾矿及中间产品）的基本分析、快速分析和商品样分析；不定期进行内检样的分析工作。（2）当化验室与矿山共用时，承担生产勘探和采矿的样品分析。（3）承担流程考查和试验研究的样品分析。（4）不定期进行水质、药剂、粉尘及有害气体等化验分析。3作业间的相互布置原则化验室一般包括制样间、仪器分析间、化学分析间、天平间、制水间、高温间、标液间、标样间、药品储藏间、设备备件间、副样间、值班室、办公室、会议室、更衣室、洗手间。中小型化验室的各作业间可适当合并。（1）制样过程产生的振动、噪声和粉尘会影响分析室的大型精密仪器的使用环境，可以通过功能合理分区和消音减振等辅助手段尽量将干扰影响减至最少。制样间应设在一楼，最好与主楼脱开。（2）工作联系比较密切的作业间应靠在一起或就近布置，例如制样间、天平间、化学分析间、高温间。（3）大型化验室的化学分析间一般按元素划分，以便于操作，避免相互干扰。（4）天平间、仪器分析间应设置于阴凉干燥的地方。（5）天平间、仪器分析间不宜与高温间相邻，并避免与化学分析间相对，以免酸气影响仪器。（6）高温间应布置在靠边位置，以利通风排气并减少对其它作业间的影响。（7）药品储藏与仪器、器皿保管要分别设置房间，以免酸气影响仪器。药品贮藏间最好布置于北侧，以免阳光直射引起室温过高，影响药品质量。（8）在设计专用的仪器分析间的同时，就近配套设计相应的化学分析间，这在保护仪器和加强管理上是非常必要的。矿山化验室各作业间的具体配置，可参见图1。图1化验室平面布置图3作业间室内布置要求3.1天平间室内布置要求天平台一般布置在靠近不开窗的墙20～50mm处，以防墙壁振动造成影响。3.2化学分析间室内布置要求（1）实验台分中央台和边台。中央台布置在分析间的中心位置，边台靠墙布置。实验台的长度方向应垂直开窗墙。（2）市面上的实验台的规格：中央台宽度一般1500mm，边台宽度一般750mm，实验台高度一般850mm，实验台长度有很多规格，可根据房间大小和需要选择。（3）市面上的实验台按材质分为钢木实验台、铝木实验台、全钢实验台、玻璃钢实验台。一般选择全钢实验台，经济条件好的可以选择玻璃钢实验台。（4）可根据需要给实验台选配试剂架、水盆、水嘴、滴水架。洗涤盆（水盆、水嘴）设置于分析台的端部，一般设1～2个。（5）分析间的走道应直通走廊，以便发生危险时，人员易于疏散。（6）通风柜在分析间内通常靠墙（承重墙）布置，通风柜应布置在室内气流的“死角”。分析间不大时，不宜面对面地布置两个通风柜。3.3高温间室内布置要求（1）高温间的工作台一般靠两面墙成平行布置，台面板应有足够的强度且为耐火材料。（2）工作台的尺寸应根据高温炉与恒温干燥箱的尺寸确定，保证人员操作方便。3.4仪器分析间室内布置要求（1）根据仪器厂家的具体要求和房间的格局布置仪器。（2）放置精密仪器的工作台必须稳固，工作台的尺寸应根据仪器的尺寸确定。（3）比色间需配备试剂柜。仪器分析间布置优化：为避免外界的影响，可将仪器室布置成里外间，将设备放到里间。很多分析仪器都用到气瓶，以前化验室的常用的做法是将气瓶与用气的仪器设在同一个房间，气体管路短，操作方便。随着国家对工业生产中安全问题越来越重视，若存在爆炸、燃烧和窒息性气体，最好不要与仪器放到一个房间，可把钢瓶柜单独放置在隔间，布局如图2。图2仪器分析间布置图另外空压机有震动，为了减轻对仪器的干扰，应放到隔间。为了美观，仪器的变压器也应放到隔间。若用气仪器较多且仪器对气体管路的长度没要求，最好在化验室断头设置气瓶室，气体总量应满足规范要求［2］，用气的仪器设备配置在气瓶室附近，尽量减少气体管路。气瓶柜要配有自动检测报警装置和通风系统，检测装置与通风系统连锁，以保证在气瓶出现泄漏等异常情况下及时启动通风系统。3.5储藏间的配置要求（1）储藏间包括药品储藏间、设备备件间、副样间。设备备件间一般存放设备备件、玻璃仪器和器皿。当副样量大时，可设单间存放。（2）药品储藏间存放少量近期要用的化学药品，有毒药品应放在药品储藏间专门的位置。设备备件间内可设置物品柜和器皿柜，副样存放可酌情设置物品柜。每排柜子之间需留有800～1000mm宽的人行通道。化验室设备选择4总图布置化验室要求环境清洁卫生，应选在厂区的上风向，以免受生产车间散发出来的烟尘、各种杂质和有害气体的影响，并尽可能避免风砂和强大气流的影响。化验室不宜布置在靠近水池或喷水冷却设施的附近及其它影响气温的地方。化验室要求环境安静、噪音少、振动小以保证高度敏感精密仪器的正常使用。对产生较大震源的车间及铁路运输线和主要公路等应有一定的防震距离［3］，距离大小可参见表1。表1

化验室防震距离序号震源名称防震距离（m）序号震源名称防震距离（m）1火车国家铁路700～10004锻锤＜1t60～100矿区铁路100～1501～2t100～1502汽车国家公路80～1003～5t150～250矿山公路20～50≥10400～6003空压机功率＜100kW60～1005冲床＜50t30～40功率150～250kW100～15050～200t80～100为方便管理和资源共享，以及减小占地面积，可考虑试验室及化验室合并建设的方案，但需同时考虑通风、排气、振动、粉尘等相互影响。化验室区域内要进行绿化。5建筑化验室一般应该单独设置。中小型化验室多采用平房，大型化验室采用楼房。为保持安静，若矿山化验室设置在多层建筑中时，则应选择最上层，并集中于一端。为保持良好的通风换气条件，排除室内有害气体，化验室应采用单面外廊或单面内廊的单层或双层的“—”字形或“冖”字形建筑。但大型化验室可双面布置，借用通风设备进行系统通风换气。一般化验室宽度一般为3.6～4.0m，可根据建筑模数确定，房间进深一般为6～6.6m，室内净高以不低于3.9m为宜。制样间要求做减振处理。化学分析间的门应向外开，大型化验室应设两个出口，此外标准液间、药品储藏间的门也应外开，以利于发生意外时人员的撤离。需要恒温的仪器间可装密封性好的门窗。化验室室内要进行防潮处理，地面铺瓷砖。化学分析间、标准液间、高温室的地坪和内墙要求耐腐蚀。窗户要能防尘，室内采光要好。仪器分析间和天平间要求防火、防震、防噪音、防潮、防腐蚀、防尘、防有害气体侵入。药品储藏间应干燥、通风，要具有防明火、防潮湿、防高温、防阳光直射、防雷电的功能。6采暖化验室室内采暖温度在16～18℃，其中药品储藏间为5～8℃。精密仪器室最好设空调，根据仪器的具体要求调解温度和湿度。7通风由于化验工作中常常产生有毒或易燃的气体，因此化验室要有良好的通风条件，化验室通风系统主要分为局部排风和全面通风两种方式。7.1局部排风局部排风能以较少的风量排出大量的有害物质，能耗低，排风效果好，是化验室通风系统中最常用的方式。局部排风设备包括通风柜、和排风罩，排风罩可分为固定式和移动式两种。通风柜是化验室中最常用的一种局部排风设备，主要用于化学分析的试样前处理过程，如液体试样的加热滴定等。通风柜按照材质分为铝木通风柜、全钢通风柜、玻璃钢通风柜。铝木通风柜不耐腐蚀，所以一般选择全钢通风柜，经济条件好的最好选择玻璃钢通风柜。通风柜按照排风方式分为上部排风式、下部排风式和上下同时排风式三类。为保证工作区风速均匀，对于化验室用作加热处理的通风柜一般采用上部排风式。通风柜按照进风方式分为全排风式、补风式和变风量式。全排风式通风柜是应用广泛的一种类型；为节省采暖，最好选择补风式通风柜；对风量要求精度高的场合，应选择变风量式通风柜。固定式排风罩一般安装在大型仪器发生有害气体部位的上方。排风罩的位置、尺寸和风量要根据仪器的具体要求确定。移动式排风罩，也叫万向排风罩，一般安装在化学分析室实验台上方。可根据具体操作位置移动排风罩，风量为500～800m3/h。局部排风系统在设计时还需考虑以下几点：（1）一台风机连接一个通风柜较好，不同房间共用一个风机和通风管道易发生交叉污染。（2）排出的废气应设净化设备。（3）为减少排风系统振动和噪声对仪器精度和操作人员的影响，排风机的吸入端管道需装设消音器，另外将通风风机应安装在顶层机房内，并应有减少震动和噪音的装置。（4）通风设施（包括通风管道）要求耐酸碱气体腐蚀。7.2全面通风全面通风有自然通风和排风扇通风，常用于室内不设局部排风系统的房间，或者已设了通风柜和排风罩，只作为局部排风的补充。自然通风适用于无有害物质的房间通风。排风扇通风适用于药品储藏间、气瓶室和高温室。有爆炸危险的房间，必须用防爆风机。8供电化验室的电源分照明用电和设备用电。化验室照明采用荧光灯。由于化验室有很多精密大型进口仪器，为避免由于外部电网不稳定对化验室仪器产生冲击，化验室应考虑单独的送配电系统，并设置单独变压器确保仪器的用电稳定性要求，大型精密设备如X荧光仪、光谱仪需单独接地，如条件许可大型光谱仪、X荧光仪应配备UPS不间断电源［4］。烘箱、高温炉等电热设备应有专用插座、开关及低压断路器，且电源插座应沿工作台的墙上对应布置。烘箱、高温炉的外壳应接地线，附近不允许堆放易燃、易爆物品。设备配电箱内开关要有过载和过流保护，二次配线？若气瓶室有爆炸性气体，应选用防爆电器。实验台和通风柜都带电源插座，需配电。在室内（除辅助室）和走廊上安置应急灯，备夜间突然停电时使用。化验室计算机应与选矿厂中控室进行联网，以便将检、化验结果进行数据传输。在楼道和设备备件间设监控。中华人民共和国国务院令第445号对危、化品储存和使用的有关规定，需要安装视频监控器。另外，取样点需加装视频监控器。9供水与排水化验室的给水分二部分，一部分为生活水，这部分水直接从厂区生活水管网接入；另一部分是化验室的纯水，不同的化学分析和分析仪器对水的要求不一样，需选择不同的制水设备。按照国家标准［4］，化验室用水可分为三个级别：一级水，二级水和三级水。三级水用于一般的化学分析实验。二级水用于无机痕量分析等实验，如原子吸收光谱分析用水。大型化验室为两层楼，为方便用水，应采用管道输送直接送到各化学分析室终端用水点。为减少能耗，把制水间放到化验室二楼。通过管道输送纯水的水质受管道污染会有不同程度的下降，因此化验室需配置一套超纯水制备系统，满足光谱仪的用水要求。室内供水管网，应尽量设暗管，必须出露地面时，管线不得紧靠设备、墙壁等。精密仪器间内不得设置水盆或有任何管道穿过，以免潮湿、管道渗漏或因管道检修影响天平的使用和维护。化学分析室都应设置水盆和洗涤池，洗涤池一般布置在实验台的端部。在靠近洗涤池处设地漏。化验室外排废水主要为生活用水和玻璃器皿的洗涤用水，可直接排入厂区排水系