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赛默飞生物安全柜 Thermo Scientific 1500 使用说明

Thermo Scientific 1500 系列生物安全柜是赛默飞世尔科技在 1300 系列基础上升级推出的高性能防护设备,广泛应用于医学检验、微生物研究、生物制药、疾病控制及公共卫生等领域。该系列产品以其更高效的气流控制、更智能的监控系统和更优越的人机工程学设计而著称。

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一、前言

Thermo Scientific 1500 系列生物安全柜是赛默飞世尔科技在 1300 系列基础上升级推出的高性能防护设备,广泛应用于医学检验、微生物研究、生物制药、疾病控制及公共卫生等领域。该系列产品以其更高效的气流控制、更智能的监控系统和更优越的人机工程学设计而著称。

生物安全柜的使用目的在于同时保护操作者、样品以及实验环境。Thermo Scientific 1500 通过高效 HEPA 过滤系统、精确的流体动力控制以及实时监控技术,形成稳定的空气屏障,防止气溶胶或微生物的扩散,确保操作安全和实验可靠性。

本文详细介绍 Thermo Scientific 1500 系列生物安全柜的操作原理、使用步骤、功能说明、安全规范、维护要求与注意事项,旨在帮助使用者正确掌握设备操作方法,确保实验室安全和设备高效运行。


二、设备结构与工作原理

1. 主要结构组成

Thermo Scientific 1500 系列采用模块化结构,主要由以下部分组成:

  1. 操作区(Work Zone)
    实验操作空间,由不锈钢制成,具备圆角过渡设计,易于清洁。

  2. 前窗防护系统(Sash System)
    采用可调节防爆玻璃窗,配有安全限位和互锁装置,形成气流屏障。

  3. 风机系统(Blower System)
    无刷直流电机驱动风机,提供恒定气流速度,具备自动补偿功能。

  4. HEPA 过滤系统(HEPA Filtration System)
    包含送风和排风两级高效过滤器,过滤效率 ≥99.995%,可去除 ≥0.3μm 的颗粒。

  5. 照明与紫外系统(Lighting & UV System)
    内置 LED 照明灯与紫外灯,分别用于照明和操作区消毒。

  6. 控制面板与显示系统(Control Panel & Display)
    采用触控式控制面板,可实时显示风速、压差、紫外状态与报警信息。

  7. 电气与安全系统(Electrical & Safety System)
    包含接地保护、漏电保护、风速互锁与故障报警系统。

2. 工作原理

Thermo Scientific 1500 系列采用垂直层流气流设计,气流流动路径如下:

  1. 室内空气经前窗下方吸入口进入回风腔;

  2. 经预过滤器过滤后,由风机送入顶部送风腔;

  3. 空气通过送风 HEPA 过滤器净化后垂直下行,形成洁净层流;

  4. 70% 的空气循环回到风机系统,30% 经排风 HEPA 过滤后排出;

  5. 形成稳定的负压环境,有效防止污染物外泄。

该气流结构确保操作区空气洁净,样品无交叉污染,操作者得到全面防护。


三、操作前准备

1. 环境要求

  • 室温应保持在 18–26℃,相对湿度 30–70%;

  • 实验室应保持良好通风,避免强气流干扰设备运行;

  • 电源电压保持稳定(220V ±10%);

  • 设备背部与墙面距离不小于 30 cm,左右两侧保持 20 cm 以上间距。

2. 使用前检查

  1. 检查电源插头及接地是否完好;

  2. 检查玻璃前窗升降是否顺畅,安全限位功能正常;

  3. 确认风机、照明、报警系统正常;

  4. 检查操作区是否清洁,无杂物或液体残留;

  5. 确认紫外灯关闭,防止误照射。

3. 物品摆放

  • 将实验用品分区放置:“清洁区→操作区→污染区”;

  • 避免堵塞回风格栅;

  • 所有物品在进入安全柜前应消毒;

  • 禁止将非实验物品放入操作区。


四、操作步骤

1. 启动设备

  1. 插上电源,按下电源开关;

  2. 开启风机,运行 10–15 分钟以稳定气流;

  3. 开启照明灯,检查光照均匀度;

  4. 确认风速与压差显示在正常范围:

    • 下送风速度:0.33–0.53 m/s;

    • 吸入口速度:0.45 ± 0.05 m/s;

    • 压差:250–450 Pa;

  5. 调整前窗至标识高度(通常为 20–25 cm)。

2. 实验操作

  1. 操作前再次擦拭操作台与内壁;

  2. 按“清洁→实验→污染”方向操作;

  3. 保持手臂在层流内,动作平稳,避免紊流;

  4. 实验中禁止频繁进出手臂或阻挡进风口;

  5. 若使用移液枪或其他工具,避免尖锐物体碰触内壁;

  6. 禁止使用明火、乙醇灯或加热装置。

3. 实验结束

  1. 清除操作区所有实验用品和废弃物;

  2. 擦拭操作区表面,使用 70% 乙醇或中性消毒剂;

  3. 关闭风机前保持运行 10 分钟以清除残留气溶胶;

  4. 关闭风机与照明灯;

  5. 启动紫外灯消毒 30 分钟;

  6. 关闭主电源。


五、安全规范与注意事项

  1. 操作前应经过培训并通过考核方可使用;

  2. 操作中保持前窗高度在规定范围内,不得随意调节;

  3. 禁止在设备内进行任何化学反应或燃烧操作;

  4. 严禁在风机未运行时进行实验;

  5. 若设备报警,应立即停止操作并排查原因;

  6. 实验过程中严禁将头部伸入操作区;

  7. 避免长时间开启紫外灯,防止灯管老化与臭氧积聚;

  8. 若发生液体泄漏,应立即使用吸水材料擦拭并消毒;

  9. 保持实验记录完整,记录包括使用日期、时间与操作人;

  10. 禁止未经授权人员私自拆卸或调整设备内部零件。


六、运行监控与报警系统

Thermo Scientific 1500 配备智能运行监控系统,可实时显示和记录关键参数。

1. 监控参数

  • 下送风风速与吸入口风速;

  • HEPA 滤芯压差;

  • 风机、电源与照明状态;

  • 紫外灯运行时间与使用寿命;

  • 报警信息与历史记录。

2. 报警类型

  • 风速偏低或偏高;

  • 前窗高度超限;

  • 滤芯堵塞或泄漏;

  • 电机过载;

  • 紫外灯互锁异常。

3. 处理措施

出现报警时,操作员应:

  • 停止实验并确认报警原因;

  • 检查风机与过滤器状态;

  • 若报警持续,应联系维护人员;

  • 记录报警时间与处理结果。


七、清洁与维护

1. 每日清洁

  • 每次使用前后用 70% 乙醇擦拭操作区;

  • 禁止使用强酸、强碱或含氯腐蚀性清洁剂;

  • 清洁顺序:上部 → 侧壁 → 台面 → 回风口。

2. 定期维护

  • 每周:检查风速与照明系统;

  • 每月:检测HEPA过滤器压差;

  • 每季度:清洗预过滤网;

  • 每年:进行完整性检测与性能验证。

3. 滤芯更换

  • 当压差超过初始值 50% 或检测不合格时更换;

  • 更换后需重新进行风速与气流验证;

  • 操作应由具备资质的技术人员执行。


八、性能验证

设备安装或维护后需进行性能验证,主要项目包括:

  • 气流流型与均匀性;

  • 风速与压差检测;

  • HEPA 过滤器完整性测试(PAO/DOP);

  • 噪音与照度测试;

  • 电气安全与接地检测。

所有测试结果应记录并归档。若有项目不合格,须立即进行整改。


九、常见问题与排查

问题现象可能原因解决措施
风速下降滤芯堵塞或风机故障更换滤芯或检查风机系统
前窗报警高度不在安全位置调整至标识范围
紫外灯不亮灯管老化或互锁启动检查灯管或前窗位置
噪音增大风机轴承磨损检查并更换风机
异味明显滤芯密封不严或污染检查密封条并清洁

十、应急处理与安全防护

  1. 停电处理

    • 立即降低前窗至最低位置;

    • 停止实验操作,关闭设备电源;

    • 电力恢复后运行风机 10 分钟再使用。

  2. 污染事故

    • 关闭风机,使用含氯消毒液清洁;

    • 佩戴防护装备处理污染物;

    • 通报安全管理人员并填写事故报告。

  3. 火灾或烟雾

    • 切断电源;

    • 不得使用水灭火;

    • 使用干粉或二氧化碳灭火器。

  4. 过滤器破损

    • 立即停止运行;

    • 关闭前窗,封闭排风口;

    • 通知维护工程师更换过滤器。


十一、运行记录与管理

每次使用后,应在《设备使用记录表》中记录以下信息:

  • 使用日期与时段;

  • 操作人员姓名;

  • 实验内容摘要;

  • 风速、压差、报警状态;

  • 清洁与消毒完成情况。

记录保存至少 3 年,以便追溯设备运行状态与维护历史。


十二、节能运行与延寿建议

  1. 合理安排实验时间,避免设备长时间空转;

  2. 关闭不必要的照明与风机;

  3. 定期维护风机系统,减少能耗;

  4. 保持实验室温湿度稳定,防止系统负荷过高;

  5. 每年进行性能评估,确保节能运行与稳定性能。


十三、停用与再启用

1. 临时停用

  • 清空操作区并彻底清洁;

  • 启动紫外灯照射 30 分钟;

  • 关闭电源并覆盖防尘布。

2. 长期停用

  • 断开电源并清洁所有部件;

  • 封闭进、排风口;

  • 存放环境保持干燥、通风;

  • 再启用前应进行全面性能验证。


十四、使用规范总结

  • 设备运行前后均应通风 10 分钟;

  • 前窗高度必须符合安全要求;

  • 操作过程中保持动作平稳;

  • 及时记录运行参数;

  • 定期进行清洁与维护;

  • 严格遵守实验室安全管理制度。