Проект метрологической лаборатории (центра)
Введение
В практической жизни человек всюду имеет дело с измерениями. На каждом шагу встречаются измерения таких величин, как длина, объем, вес, время и др.
Измерения являются одним из важнейших путей познания природы человеком. Они дают количественную характеристику окружающего мира, раскрывая человеку действующие в природе закономерности. Все отрасли техники не могли бы существовать без развернутой системы измерений, определяющих как все технологические процессы, контроль и управление ими, так и свойства и качество выпускаемой продукций.
Велико значение измерений в современном обществе. Они служат не только основой научно-технических знаний, но имеют первостепенное значение для учета материальных ресурсов и планирования, для внутренней и внешней торговли, для обеспечения качества продукции, взаимозаменяемости узлов и деталей и совершенствования технологии, для обеспечения безопасности труда и других видов человеческой деятельности.
Особенно возросла роль измерений в век широкого внедрения новой техники, развития электроники, автоматизации, атомной энергетики, космических полетов. Высокая точность управления полетами космических аппаратов достигнута благодаря современным совершенным средствам измерений, устанавливаемым как на самих космических аппаратах, так и в управляющих центрах.
Большое разнообразие явлений, с которыми приходится сталкиваться, определяет широкий круг величин, подлежащих измерению. Во всех случаях проведения измерений, независимо от измеряемой величины, метода и средства измерений, есть общее, что составляет основу измерений - это сравнение опытным путем данной величины с другой подобной ей, принятой за единицу. При всяком измерении мы с помощью эксперимента оцениваем физическую величину в виде некоторого числа принятых для нее единиц, т.е. находим ее значение.
В настоящее время, установлено следующее определение измерения: измерение есть нахождение значения физической величины опытным путем с помощью специальных технических средств.
Отраслью науки, изучающей измерения, является метрология.
Слово "метрология" образовано из двух греческих слов: метрон - мера и логос - учение. Дословный перевод слова "метрология" - учение о мерах. Долгое время метрология оставалась в основном описательной наукой о различных мерах и соотношениях между ними. С конца прошлого века благодаря прогрессу физических наук метрология получила существенное развитие. Большую роль в становлении современной метрологии как одной из наук физического цикла сыграл Д. И. Менделеев, руководивший отечественной метрологией в период 1892 - 1907 гг.
Метрология в ее современном понимании - наука об измерениях, методах, средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности.
Состояние вопроса и обзор литературы.
Испытательная лаборатория
Испытательная лаборатория - это определенным образом аккредитованная <#"justify">Требование метрологической лаборатории
Метрологическая лаборатория должна располагаться либо в отдельном здании, либо находиться в отдельном помещении. Расположения лаборатории в отдельном помещении (здании) связанно с необходимостью создания оптимальных условий для проведения поверки (калибровки) средств измерений (влажности, температуры и т.д.)
Основной деятельностью Метрологической лаборатории является поверка средств измерений следующих видов;
измерения давления
измерения расхода и количества жидкостей и газов
теплофизические и температурные измерения в целях определения и подтверждения соответствия средств измерении установленным технических и метрологическим требованиям.
Возглавляет Метрологическую лабораторию начальник метрологической лаборатории.
Технологическая часть
Разработка проекта лаборатории (центров)
Характеристика помещения.
Помещение лаборатории должно быть по возможности просторным и светлым. Лабораторию не следует устраивать в таком месте, где по тем или иным причинам происходит вибрация здания, так как это мешает работе и часто делает невозможным обращение с аналитическими весами, а также микроскопом и другими оптическими приборами.
Нельзя помещать лабораторию близко от котельных, Дымовых труб и мест, где вообще возможно загрязнение воздуха пылко, сажей или химически активными газами. Последние могут разрушать точные приборы, портить титрованные растворы (затрудняя этим проведение анализов) и т. д.
Очень существенным является освещение помещения. Лаборатория должна иметь большие окна, обеспечивающие достаточное освещение днем. Для вечернего освещения, помимо потолочных ламп, над каждым рабочим местом должен находиться источник света.
В аналитических лабораториях рекомендуется применять лампы дневного света. Это особенно касается лабораторий, работающих по вечерам или круглосуточно.
Рабочие столы должны быть поставлены так, чтобы свет падал сбоку, - по возможности, с левой стороны от работающего или же спереди. Ни в коем случае нельзя допускать,' чтобы свет падал в спину работающего или чтобы рабочее место затемнялось стоящими перед ним шкафами, столами и т. п.
Удобнее всего, когда рабочее место освещается спереди скрытыми лампами дневного света. Это не утомляет зрения работающих и позволяет расположить столы в помещении наиболее рационально.
На предприятиях центральная лаборатория, в которой проводятся наиболее ответственные аналитические и исследовательские работы, должна помещаться в отдельном, не связанном с другими здании.
Совершенно недопустимо большое скопление работающих в лаборатории. Средняя норма площади на каждого работающего должна быть около 14 м2 и не менее 1,5 м длины стола. В аналитических лабораториях, проводящих массовые анализы, длина стола одного рабочего места может достигать 3 м.
Помещения и окружающая среда
Окружающая среда, в условиях которой проводят испытания, не должна отрицательно влиять на результаты и искажать требуемую точность измерений. Помещения для проведения испытаний должны быть защищены от воздействия таких факторов, как повышенные температуры, пыль, влажность, пар, шум, вибрация, электромагнитные возмущения, и отвечать требованиям применяемых методик испытаний, санитарных норм и правил, требованиям безопасности труда и охраны окружающей среды. Помещения должны быть достаточно просторными, чтобы устранить риск порчи оборудования и возникновения опасных ситуаций, обеспечить сотрудникам свободу перемещения и точность действий.
Помещения для испытаний должны быть оснащены необходимым оборудованием и источниками энергии и при необходимости устройствами для регулирования условий, в которых проводятся испытания. Доступ к зонам испытаний и их использование должны соответствующим образом контролироваться; должны быть также определены условия допуска лиц, не относящихся к персоналу данной лаборатории.
Для поддержания порядка и чистоты в испытательной лаборатории должны предприниматься профилактические меры.
Требование к персоналу.
Состав персонала, профессиональная подготовка, квалификация и опыт должны обеспечивать проведение испытаний продукции в соответствии с областью аккредитации. Для каждого специалиста должна иметься должностная инструкция, устанавливающая функции, обязанности, права и ответственность, требования к образованию, техническим знаниям и опыту работы.
Специалисты, непосредственно участвующие в проведении испытаний, должны быть аттестованы установленным порядком на право их проведения в соответствии с действующим порядком аттестации инженерно-технических работников и квалификационным справочником для рабочих.
Лаборатория должна располагать сведениями и документами по вопросам повышения квалификации персонала.
Требование к вентиляции.
Вентиляционная система лаборатории должна создавать необходимый климат и воздухообмен для персонала и технологических процессов, происходящих в ней, исключить выброс в атмосферу опасных элементов (результат деятельности лаборатории). Наиболее эффективным способом решения такой задачи является установка приточно-вытяжной системы вентиляции с механическим побуждением (в зависимости от потребности система комплектуется устройствами охлаждения, подогрева, увлажнения воздуха) совместно с системой кондиционирования воздуха.
Вот некоторые выдержки и СНиПов и ГОСТов по проектированию вентиляционной системы лаборатории:
вредные выбросы лаборатории не должны оказаться в общеобменной вентиляционной системе здания или комплекса, в которых расположена лаборатория;
- для очистки воздуха использовать соответствующие классы фильтров <http://vent-climat.ru/statyi_5.html> и при необходимости многоступенчатую фильтрацию;
возможно использование систем рекуперации воздуха с промежуточным теплоносителем <http://vent-climat.ru/catalog_156_rekuperator.html> или тепловым насосом <http://vent-climat.ru/hot_nasos.html> (не допускается использовать роторный <http://vent-climat.ru/catalog_156_rekuperator.html> или пластинчатый тип рекуператоров <http://vent-climat.ru/catalog_156_rekuperator.html> - из-за возможности подсасывания воздуха в процессе рекуперации);
если процессы в лаборатории происходят с выделением опасных горючих паров и газов, рециркуляция воздуха не допускается;
в случае необходимости в лабораториях проектируются местные вентиляционные системы с использованием вытяжных шкафов;
для специализированных лабораторий, например бактериологических, местные вентиляционные системы должны быть оснащены ультрафиолетовыми стерилизаторами воздуха;
если лабораторные выбросы представляют собой смесь химически активных газов или паров, то при изготовлении воздуховодов необходимо использовать коррозионно-стойкие материалы;
в случае расположения лаборатории в многоэтажном здании, необходимо вывести воздуховоды на крышу и с превышением ее по длине минимум на 1 метр;
поэтажные ответвления или коллекторы воздуховодов могут быть объединены, если этажность здания не превышает девяти, с обязательной установкой самозакрывающихся обратных клапанов;
в нерабочее время лаборатория должна проветриваться естественной системой вентиляции <http://vent-climat.ru/vent_206_218.html>;
при повышенных требованиям к лаборатории, применяются спирально-навивные воздуховоды II класса герметичности (не допускается применение фланцевого или реечного типа соединений воздуховодов);
иногда при самом строительстве или реконструкции лаборатории возникает потребность в использовании тамбур шлюзов, воздушных шлюзов <http://vent-climat.ru/statyi_vozdshluz.html>;
запрещено использование настенных, потолочных или кассетных сплит-систем кондиционирования;
следует соблюдать следующие пропорции по приточному воздуху: 90% непосредственно в помещение лаборатории, оставшиеся 10% в коридор и холл;
необходимо создать 20-кратный воздухообмен в холлах зданий химических лабораторий которые примыкают к лестничным клеткам или шахтам лифтов;
Вытяжная система вентиляции помещения лаборатории с производством «В» категории (в том числе работа со взрывопожароопасными веществами) проектируется:
децентрализованной: с вытяжными шкафами с индивидуальными воздуховодами и вентиляторами для каждого помещения;
централизованной: воздуховоды от каждого отдельного помещения лаборатории объединяются в вертикальный / горизонтальный сборный коллектор, который размещают либо за пределами здания, или на техническом этаже в помещении для оборудования вытяжных систем.
Требование к освещенности