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赛默飞生物安全柜 Thermo Scientific 1500 检验标准

Thermo Scientific 1500 系列生物安全柜是赛默飞世尔科技专为生物实验室、医疗机构、制药企业及科研单位设计的高性能防护设备。该系列设备在制造、安装及运行过程中均严格遵循国际生物安全标准,旨在为操作者、样品及环境提供三重防护。

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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专为生物实验室、医疗机构、制药企业及科研单位设计的高性能防护设备。该系列设备在制造、安装及运行过程中均严格遵循国际生物安全标准,旨在为操作者、样品及环境提供三重防护。

为了保证设备在全生命周期内持续符合安全、防护及性能要求,需建立系统的检验与验证标准。检验标准不仅是设备出厂质量控制的依据,也是实验室运行期间性能评估、维护和再认证的重要依据。

本文全面阐述 Thermo Scientific 1500 系列生物安全柜的检验项目、技术指标、检测方法、判定标准及执行要求,为实验室管理者、质量控制人员及检测机构提供权威参考。


二、检验标准的目的与原则

1. 检验目的

  • 验证设备在安装、运行和使用过程中能持续达到设计性能;

  • 确保气流控制、防护效果、过滤效率和电气安全等符合标准;

  • 提供性能验证数据,为设备认证和质量审计提供依据;

  • 识别潜在风险,防止生物安全隐患。

2. 检验原则

  1. 科学性:检验依据国际及国家相关标准,采用可量化参数。

  2. 系统性:涵盖设备机械、电气、气流、过滤与噪音等方面。

  3. 可追溯性:所有检测结果需形成记录并保存。

  4. 一致性:相同型号设备检验方法应保持一致。

  5. 安全性:检验过程不得影响操作人员或设备安全。


三、适用标准与规范

Thermo Scientific 1500 系列生物安全柜的检验遵循以下国际与国内标准:

  1. EN 12469:2000 《微生物学-生物安全柜性能要求》

  2. NSF/ANSI 49:2021 《Class II 生物安全柜设计与运行标准》

  3. ISO 14644 系列 《洁净室及相关受控环境空气洁净度标准》

  4. GB 4793.1-2023 《测量控制和实验室用电气设备安全要求》

  5. GB 19489-2008 《实验室生物安全通用要求》

  6. YY 0569-2011 《生物安全柜安全要求》

  7. Thermo Fisher Scientific 内部技术标准与出厂验证规范


四、检验分类

检验类别执行阶段主要内容
出厂检验(FAT)制造厂阶段结构完整性、风速、过滤效率、电气安全、噪音、振动等;
安装确认(IQ)设备安装完成后安装位置、连接件、水平度、接地及电源验证;
运行确认(OQ)首次使用前风速、压差、气流方向、报警系统、紫外灯功能;
性能验证(PQ)定期运行中风速稳定性、过滤完整性、层流均匀性、噪音与照度;
年度再认证(Re-qualification)每12个月或维修后全面检测设备防护性能与电气安全。

五、主要检验项目与技术指标

1. 结构与外观检验

项目技术要求
材质外壳采用冷轧钢板静电喷涂,内腔304不锈钢;
密封性能操作区与风道结合处无可见缝隙;
玻璃前窗采用钢化玻璃,升降平稳;
水平度前后及左右倾斜度≤2 mm/m;
控制面板显示清晰、按键灵敏,无故障灯。

2. 电气安全检验

检测项目标准要求
接地电阻≤0.1 Ω;
绝缘电阻≥20 MΩ(500V直流);
漏电流≤3.5 mA;
电压波动保护±10%范围内设备正常工作;
电气互锁功能风机与紫外灯、照明互锁可靠。

3. 风速与气流检验

项目技术指标
下送风平均风速0.45 ± 0.05 m/s;
吸入口风速0.45 ± 0.05 m/s;
层流均匀性各点偏差≤±20%;
风速稳定性长时间波动≤±5%;
气流方向垂直下送并稳定吸入,无反向涡流。

4. 压差与过滤系统检验

检测项目技术要求
HEPA过滤器效率≥99.995%(0.3 μm颗粒);
过滤器完整性泄漏率≤0.01%;
压差范围250–450 Pa;
压差报警超出设定范围自动报警;
预过滤网清洁后通气阻力≤原阻力1.2倍。

5. 照度与噪音检验

检测项目技术标准
操作区照度≥800 lx;
照度均匀性中心与四角差异≤20%;
噪音水平≤65 dB(A)(距设备1米处测量);
振动幅度≤0.5 mm/s。

6. 紫外与照明系统检验

项目技术要求
紫外灯波长253.7 nm;
辐照强度≥100 μW/cm²(距灯管1米);
灯管老化检测强度下降至70%以下时更换;
紫外灯互锁风机或照明开启时禁止紫外灯点亮;
灯罩清洁灯管表面无灰尘、无水汽。

六、检测方法与步骤

1. 风速检测

  • 使用热球式风速仪;

  • 在操作区水平截面布置九点测试点;

  • 每点测量三次取平均值;

  • 计算平均风速与标准偏差;

  • 判定标准:平均值0.45 ± 0.05 m/s,偏差≤±20%。

2. 压差检测

  • 使用数字微压计连接过滤器两端;

  • 记录静态与动态压差值;

  • 若超过450 Pa或低于250 Pa,判断为异常。

3. 过滤器完整性测试

  • 采用PAO气溶胶法或DOP检测法;

  • 喷雾浓度10–20 μg/L;

  • 检测扫描速率约4 cm/s;

  • 泄漏率超过0.01%判定为不合格。

4. 噪音与照度测试

  • 使用声级计(A计权)在距离设备正前方1米、距地面1.2米处测量;

  • 使用照度计在操作区中心测量照度值;

  • 测试时风机与照明处于工作状态。

5. 电气安全测试

  • 使用接地电阻测试仪测量设备接地端;

  • 使用绝缘电阻表检测电路间绝缘性能;

  • 漏电流通过专业电流表检测。

6. 紫外强度检测

  • 采用紫外辐照计测量灯下中心点照度;

  • 确认紫外灯强度达到100 μW/cm²以上;

  • 低于标准值需更换灯管。


七、运行性能验证

性能验证是检验标准中的核心部分,用于确认设备在实际运行条件下的防护效果。

1. 气流模式验证

通过烟雾发生装置可视化气流轨迹,确认层流稳定、无涡流、无回流。

2. 人员防护性能

采用气溶胶粒子法:

  • 在操作区释放气溶胶,操作口外部检测泄漏浓度;

  • 防护效率应≥10⁵倍,即泄漏浓度小于内部浓度的百万分之一。

3. 产品防护性能

在操作区放置颗粒计数器,检测背景空气与操作区空气颗粒数;
结果应符合 ISO 5 级标准,即 ≥0.5 μm粒子≤3520个/m³。

4. 交叉污染性能

同时操作两组样品,一组为污染源,一组为空白样品,实验后检测空白样品中不得检出污染物。


八、检验结果判定与记录

1. 判定标准

  • 各项目测试结果均符合标准要求 → 判定为合格;

  • 单项指标轻微偏差但经调整恢复正常 → 判定为调整合格;

  • 关键项目(风速、防护性能、过滤完整性)不合格 → 判定为不合格。

2. 检验记录

所有检测结果应形成书面记录或电子档案,包括:

  • 设备型号与序列号;

  • 检测项目与方法;

  • 测试数据与分析结果;

  • 检验人员、审核人及日期;

  • 校准仪器编号与有效期。

3. 文件保存

  • 检验记录保存期限不少于5年;

  • 关键数据应备份并纳入质量管理体系。


九、再检与年度验证

1. 再检条件

  • 设备移动或重新安装后;

  • 更换HEPA过滤器后;

  • 主要部件(风机、传感器)维修后;

  • 年度例行再认证周期到期。

2. 年度验证项目

  • 风速与压差检测;

  • HEPA完整性测试;

  • 紫外强度测试;

  • 电气安全与报警功能验证;

  • 气流可视化试验。

3. 验证报告

验证结束后应出具《生物安全柜年度性能验证报告》,由质量负责人签字确认。


十、常见问题与处理

异常现象可能原因处理措施
风速偏低HEPA堵塞或风机老化更换滤芯或调整风机转速
风速波动环境气流干扰或传感器漂移检查房间气流及校准传感器
压差过高过滤器阻力增加清洁预过滤器或更换主滤芯
紫外强度不足灯管老化更换灯管并清洁灯罩
噪音超标风机轴承磨损润滑或更换风机
照度不均灯管位置偏移调整或更换照明系统

十一、质量控制与管理要求

  1. 人员要求:检验由经过培训的技术人员执行,须熟悉相关标准与设备结构。

  2. 仪器校准:检测仪器需定期校准,确保数据准确性。

  3. 环境条件:检测环境温度18–26℃,湿度30–70%,无明显气流干扰。

  4. 安全防护:检测过程中操作者需佩戴防护用品。

  5. 第三方验证:每年应由具备资质的独立机构执行一次外部检测。


十二、检验流程总览

  1. 外观与结构检查;

  2. 电气安全检测;

  3. 风速与气流检测;

  4. 压差与过滤完整性检测;

  5. 噪音与照度测试;

  6. 紫外灯强度与互锁功能检查;

  7. 性能验证与数据分析

  8. 出具检验报告与整改建议。


十三、检验安全注意事项

  1. 检测时应保持安全柜运行状态稳定;

  2. 禁止在风机运行期间拆卸内部部件;

  3. 检验仪器应接地良好;

  4. 测试气溶胶应采用低毒性PAO替代物;

  5. 过滤完整性检测后应执行消毒程序;

  6. 检验人员不得直接暴露在紫外灯照射下;

  7. 异常情况须立即停止检测并报告主管。


十四、检验周期与维护建议

检验类型周期备注
日常自检每次使用前后观察报警、风速与灯光状态;
月度检测每月风速与压差快速测试
半年维护检验每6个月清洁预过滤网、测试紫外灯强度;
年度性能验证每12个月由第三方或厂家认证机构执行;
特殊检验必要时移动、维修或更换部件后执行。