NSF/ANSI49是目前世界上**通用的生物安全柜G際認證之一，標準對安全柜性能分級、安全性能檢測都有詳細的說明和要求。2002年，ANSI/NSF49正式獲得了美GG家標準學(xué)會（American National Standard Institute，ANSI）的官方認可，成為美G生物安全柜的統(tǒng)一標準。本文主要探討的是NSF/ANSI49標準的二級生物安全柜的設(shè)計及檢測要求。

 

      生物安全柜分Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級。Ⅰ級生物安全柜適合于檢驗樣品或產(chǎn)品不需要保護的操作；Ⅱ級生物安全柜用于保護人、樣品、環(huán)境的操作，有A1、A2、B1、B2 4型。除A1型外，均適合產(chǎn)生毒性化學(xué)物質(zhì)或放射性物質(zhì)的操作。Ⅱ級A 型生物安全柜的特點是沒有硬管式排氣管道， HE2PA濾過氣體的30%排入實驗室， 70%組成覆蓋樣品垂直氣流中的一部分。A1、A2 的不同之處是A1型生物安全柜允許污染風(fēng)道和靜壓箱為正壓而A2型的只允許為負壓。Ⅱ級B型生物安全柜內(nèi)HEPA濾過氣體通過硬管道排出，B1型生物安全柜排出氣體中有30%可循環(huán)，B2型為100%全排。Ⅲ級生物安全柜為全密閉結(jié)構(gòu)，通過聯(lián)在上面的橡膠手套在柜中操作。柜內(nèi)處于120 Pa的負壓。進入柜內(nèi)氣流經(jīng)HEPA過濾，排出前經(jīng)雙重HEPA 過濾，是規(guī)格**高的生物安全柜。

 

      制造生物安全柜的所有材料都要求耐磨、抗腐蝕、防碎裂、防火防潮、無毒無嗅，由結(jié)構(gòu)合理穩(wěn)定的材料制成。設(shè)計和制造生物安全柜時應(yīng)考慮操作安全、對人員、樣品和環(huán)境具保護性、方便潔凈、性能良好，為此提出二級生物安全柜設(shè)計構(gòu)造30項具體要求，見表1。

 

表1 二級生物安全柜的設(shè)計與構(gòu)造要求

設(shè)計與構(gòu)造	要求
清潔能力	內(nèi)部工作面、裸露內(nèi)面易于操作，方便清潔，可用蒸汽清除污染。
凈化	生物安全柜設(shè)計成可用甲醛氣體清除污染。
整體設(shè)計	A1 型：允許有正壓的污染風(fēng)道和靜壓箱； A2 型/B1 型：所有的污染風(fēng)道和靜壓箱保持負壓； B2 型：所有的污染風(fēng)道和靜壓箱保持負壓或封閉在不再循環(huán)的直接排氣管內(nèi)。
內(nèi)頂角和內(nèi)邊角	二板、三板交接處的內(nèi)角**少為110°，二板交接處(垂直或水平)**小半徑為3. 2 mm，第三板交接處**小半徑為6. 3 mm 。
外頂角和外邊角	接合處閉合、光滑，無鋒利邊緣。
接頭與焊縫	所有的內(nèi)表面、外表面接縫處應(yīng)光滑、密封。
緊固方式	所有涉及維修的金屬緊固件不要噴過多的涂料。
焊縫	達到應(yīng)用表面的光滑要求。
焊料	用于連接大縫的密封或作為嵌條材料。
可拆卸面板	安全柜配有可拆卸面板，位于送風(fēng)機、電動機、過濾器入口前方，設(shè)計成開口減****小，要求完全密封。
穩(wěn)定性	安全柜安放后不應(yīng)晃動、傾斜，通過穩(wěn)定性試驗測試。
安放與底座	生物安全柜的底部應(yīng)與地面或底座緊密貼合，保證下方有10 cm清潔空間。
支架	支架腿、腳設(shè)計應(yīng)簡單，無外露螺桿。底部**小接觸直徑19 mm，用光滑材料制成，防止損傷地面。
加固件與框架	嵌入墻內(nèi)的加固物和框架便于清潔，不會隱藏有害物質(zhì)。
固定面板	設(shè)計制造固定面板時，應(yīng)盡量減少突起及開口。
門和擋板	安全柜內(nèi)使用的板與框應(yīng)完全閉合。無論單層或雙層板與框應(yīng)盡量減少外來物質(zhì)聚集。單層板底部不設(shè)滑道；雙層板中空部分開口必須閉合。應(yīng)有音響報警器，當(dāng)滑行可視窗抬起高度超過規(guī)定時報警。
天窗、開口	設(shè)計成水滴偏轉(zhuǎn)，易于清洗，雙層板型的天窗應(yīng)裝套筒。
導(dǎo)軌和導(dǎo)向裝置	移動所需的軌道在結(jié)構(gòu)設(shè)計上應(yīng)便于清潔。
過濾器	向下氣流和排出氣體必須經(jīng)HEPA 過濾器濾過。該濾器在材料、構(gòu)造、裝配方面應(yīng)滿足IEST-RP-CC- 001 C 型過濾器的要求，濾器材料必須符合M IL-F-51079B 標準。HEPA 過濾器泄漏量不超過0.01%
	通過HEPA 過濾器探漏測試。設(shè)計時，應(yīng)考慮方便過濾器的安裝、測試、封口。
密封墊和密封劑	被安裝的墊圈應(yīng)安全、密封、牢固，暴露在表面的墊圈應(yīng)便于清潔、無內(nèi)角。拐角連接處和中空部件的墊圈是密封的。HEPA 濾器、安全柜接縫處、嵌板的墊圈應(yīng)有密封連接處。其密封強度應(yīng)通過墊圈密封測試強度。密封條的連接處或集合點的結(jié)構(gòu)強度由密封條決定。
活塞和插座	應(yīng)便于接觸，內(nèi)部工作面上暴露的電源插座應(yīng)有防水蓋或有密閉墊的閘式開關(guān)。
警報系統(tǒng)	出現(xiàn)以下情況時應(yīng)報警：移動可視窗超過高度；排氣扇停止工作；排氣容量改變。
電氣元件	有熱保護裝置。在**大負載或高溫時，當(dāng)電壓達到標稱電壓的115% 時不跳閘；風(fēng)機開動程度應(yīng)符合本標準相關(guān)要求；所有風(fēng)機有安全控制器，能調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速保持氣流平衡；根據(jù)G家電器規(guī)范提供電路負載保護，單項電路為3芯線，地線連接機架。電機或燈具與插座分別保護。對所有插座提供電路超載保護裝置，開關(guān)裝在工作區(qū)外。電路圖貼在壓力排風(fēng)系統(tǒng)外部隨手可及處。提供起動電流運行功率、電路要求說明。可更換的電氣元件不準裝在污染的壓力排風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)。
照明	燈、整流器、啟動器不能安裝在污染區(qū)，應(yīng)便于裝卸。工作面的光照強度符合本標準6. 5要求。不推薦生物安全柜中安裝紫外燈，若買方需要安裝時不降低規(guī)定的性能要求。
壓差計	壓差計按制造商規(guī)定安裝。連接壓差計的軟管和取樣入口用正壓鉗緊固，如果檢漏口采用螺紋接口， 必須達到3條螺紋線連接。
排水槽	工作面下方設(shè)排水槽。排水管與之相連，安裝0. 94 cm 或更大的球閥。管與閥應(yīng)符合要求。排水槽的容積**少為4 L 。排水閥應(yīng)有表明開或關(guān)的識別標簽。
分散器安置	可拆卸部件在設(shè)計和制造上應(yīng)確?？芍匦掳惭b在正確的工作位置。
工作區(qū)組件安置	對于可拆卸的工作臺面，進氣和排氣格柵在設(shè)計和結(jié)構(gòu)上應(yīng)確?？芍匦掳惭b在正確的工作位置。
高度和寬度	安全柜尺寸大小應(yīng)能通過2 m ×0. 9 m 的門道。
銘牌	安全柜前方有一醒目的銘牌，包括以下內(nèi)容：制造商名稱、地址；安全柜樣式、類型、序列號；向下向內(nèi)流速設(shè)定點；向下流速試驗格柵設(shè)定點；流入速率試驗方法；潛在污染排放預(yù)示；電壓需求。

     

      NSF/ANSI49標準除了要求制造商按標準設(shè)計生產(chǎn)安全柜，還要求制造商進行安全柜質(zhì)量控制測試。所有可拆卸的部件在測試時均應(yīng)處于原位，各項測試結(jié)果均應(yīng)符合表2所列的技術(shù)要求。NSF/ANSI49標準規(guī)定保存生物安全柜的近期(1年內(nèi))校正記錄及3年質(zhì)控試驗測試結(jié)果。

 

表2 二級生物安全柜性能要求

檢測項目	技術(shù)要求
壓力衰減、皂泡、示蹤氣體泄漏試驗	安全柜正常運轉(zhuǎn)時，在正壓下排放的所有氣體是不泄漏的。通過減壓或皂泡試驗測試，所有密封部位應(yīng)不滲漏。 壓力減退試驗：對安全柜充壓**500 Pa，關(guān)閉加壓氣體，30 min后壓力減少不超過10%。 皂泡試驗：在500 Pa ±10%壓力下，外表接縫、墊圈等處無皂泡產(chǎn)生。 氦泄漏試驗：安全柜充壓**500 Pa,氦氣濃度**少占15%時,任一處測得泄漏量不超過1×10 -5 cc/s。 六氟化硫( SF6 )泄漏試驗：用SF6加壓**500 Pa時，任一處測得泄漏量不應(yīng)超過5×10-7 cc/s。
HEPA過濾器滲漏試驗	檢測向下氣流和氣體排放處HEPA 過濾器、過濾器套、過濾器相關(guān)設(shè)備的完整性、密閉性。用直線性刻度或?qū)?shù)刻度光度計測量時，可掃描過濾器的任一處氣溶膠滲透不超過上游氣體濃度的0.01%；不能掃描過濾器氣溶膠滲透不超過上游氣體濃度的0.005% 。
噪聲水平測試	在標稱速率運轉(zhuǎn)時測噪聲水平。在安全柜正面30 cm 和工作面上方沿垂直中心線38 cm 處測量。當(dāng)環(huán)境**大的噪聲不超過57 dbA 時，安全柜測量點的噪聲不應(yīng)超過67 dbA 。
照明度測試	在背景光線強度為( 110 ±50) lx 時測定，工作臺上方照明強度不低于650 lx，每個計數(shù)值不低于430 lx 。
振動試驗	在標稱風(fēng)速下運轉(zhuǎn)時，工作面中心振動頻率在10 Hz **10 kHz 時，物品位移不超過5 ×10 -6 m 均方根振幅。
人員保護試驗	人員防護：系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)受(1～8) ×108 枯草芽孢桿菌持續(xù)5 min 的攻擊，每次試驗在6個采樣器上生長的枯草桿菌菌落數(shù)不超過10個。用縫隙空氣采樣器作用30 min后采樣，每次試驗枯草桿菌菌落不超過5個。此試驗重復(fù)3次(所用質(zhì)控平板應(yīng)適合枯草桿菌生長) 。
樣品保護試驗	樣品防護：系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)受(1～8)×106 枯草芽孢桿菌持續(xù)5 min的攻擊，每次試驗平板上生長細菌數(shù)不超過5個，重復(fù)3次(質(zhì)控平板應(yīng)適合枯草桿菌生長)。
交叉污染的保護試驗	交叉污染的防護：系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)受(1～8)×104 枯草芽孢桿菌持續(xù)5 min的攻擊。攻擊面?zhèn)?6 cm以內(nèi)的平板上必須長出枯草桿菌菌落作為陽性對照。中心區(qū)域平板上細菌生長數(shù)與陽性對照比，不超過2個/次，重復(fù)3次，每次測試都要包括生物安全柜的左右兩側(cè)。
穩(wěn)定性試驗	通過實驗證實生物安全柜在一定壓力下不會翻倒、變形，在負重時工作表面不偏移，負載時不傾斜?？狗梗簼M足UL310121標準?？棺冃危红o態(tài)下，安全柜頂部后緣和一側(cè)分別受到110 kg側(cè)力時，頂部前緣與一側(cè)向前移動距離不超過1.6 mm 。工作面抗偏移：在工作表面中心25 cm×25 cm區(qū)域內(nèi)均勻負載23 kg測試物，移去后工作面不發(fā)生**性偏斜。抗傾斜：實驗物110 kg在安全柜前緣負載，其后面底部離地不會超過1.6 mm。
下送氣流速度	均衡下送氣流速度：均衡下送氣流安全柜，其各測定點流速與平均流速間不超過±20% 或±0.08 m/s。不均衡下送氣流速度：安全柜任一處單獨測試風(fēng)的速率偏離平均向下風(fēng)不超過±20%或±0.08 m/s。每個指定區(qū)域內(nèi)各點的流速與平均流速間的差異必須在±20%或±0.08 m/s。
操作口向內(nèi)氣流	A1 型：直接測量所得操作口向內(nèi)氣流速度**小0.4 m/s；每米寬的工作區(qū)**低進流量為76 m3/人。
速度	A2 、B1和B2型：直接測量所得操作口向內(nèi)氣流速度**小為0.5 m/s；每0.3 m 寬的工作區(qū)內(nèi)**低氣流流量應(yīng)為0.03 m3/s 。
煙霧流型	在標稱風(fēng)速下測煙霧流型，工作區(qū)內(nèi)氣流向下，操作口周邊氣流向內(nèi)，無死角，無逆流，不溢出安全柜外。
排水槽防漏試驗	排水槽應(yīng)容納4 L，1 h后不能有滲漏。
電機/風(fēng)機性能測試	安全柜處于標稱風(fēng)速時，不調(diào)整風(fēng)機速度，當(dāng)新過濾器壓力下降增大50%，總排風(fēng)量的減少不超過10%。
電氣安全	符合UL3101 1

 

      每臺二級生物安全柜在安裝后及每年應(yīng)進行現(xiàn)場測試，評價已安裝的生物安全柜是否滿足現(xiàn)行標準的設(shè)計要求。此外,更換HEPA 過濾網(wǎng)、安全柜內(nèi)部零件維修、安全柜移位時,均需重新測試；從事特定危險物質(zhì)操作、關(guān)鍵部位的超負荷運行,通常應(yīng)考慮重新測試。