Реферат на тему: "Ламинарные боксы – назначение, устройство. Автоклавы: виды, принцип действия, техника безопасности, порядок использования"

У нас на сайте представлено огромное количество информации, которая сможет помочь Вам в написании необходимой учебной работы.

Но если вдруг:

Вам нужна качественная учебная работа (контрольная, реферат, курсовая, дипломная, отчет по практике, перевод, эссе, РГР, ВКР, диссертация, шпоры...) с проверкой на плагиат (с высоким % оригинальности) выполненная в самые короткие сроки, с гарантией и бесплатными доработками до самой сдачи/защиты - ОБРАЩАЙТЕСЬ!

Содержание

1. Ломинарные боксы……………………………………………………….……3

- Общие сведения……………………………………………………………….3

- Классы защиты ламинарных боксов………………………………………….4

- Виды ламинарных боксов……………………………………………………..6

- Особенности применения ламинарных боксов в зависимости от класса….7

2. Автоклав……………………………………………………………………..…8

- Историческая справка………………………………………………….…...…..8

- Принцип работы……………………………………………………………..….9

- Конструкция автоклава………………………………………………………..10

- Применение автоклавов………………………………………………….……12

- Общие требования безопасности работы с автоклавом……………….……16

Ламинарные боксы

Общин сведения

Ламинарные боксы или ламинар-боксы представляют собой специальное оборудование, применяемое для оснащения помещений с особыми требованиями к чистоте воздуха и физической изоляции микроорганизмов, - лабораторий медицинских, фармацевтических и иных учреждений. Они применяются в производственных и научно-исследовательских отделах для проведения медицинских экспериментов и стерильных проверок на микроорганизмы, работы с микробиологическим материалом и лекарственными препаратами, электроникой, оптикой, культивированием тканей растений.

Ламинарный бокс - высокотехнологичное укрытие представляющее собой конструкцию с прозрачным ограждением рабочей зоны. В некоторых моделях боксов отсутствует передняя стенка для доступа оператора к рабочим образцам. В других физический контакт с внешней средой полностью исключен. Внутри бокса создается абсолютно стерильное и беспылевое пространство. Для этого используется технология направленных потоков.

Воздух всасывается и проходит через фильтрационную систему, включающую в себя один или несколько HEPA-фильтров. После очистки воздушные потоки подаются в рабочую зону, а потом выводятся наружу. Внутри бокса происходит постоянное движение очищенного воздуха, что обеспечивает стерильность пространства и отсутствие влияния на него окружающей среды. Важное условие стерильности – это постоянная поддержка положительного давления. Выбор биологического ламинарного шкафа безопасности зависит от модификации, которые отличаются по следующим критериям:

· В зависимости от направления воздушных потоков выделяют устройства с вертикальной и горизонтальной подачей. Технология вертикальной подачи воздуха обеспечивает большую защиту оператора и исключает создание зон турбулентности. Такие боксы получили широкое распространение.

· Ламинарные шкафы могут иметь различное оснащение: одно или два рабочих места, мобильные или стационарные тумбы, разное количество фильтров, типы компрессоров.

· По степени защиты выделяют укрытия, которые не защищают окружающую среду и персонал от воздействия образцов, и боксы, которые гарантируют полную защищенность образцов, оператора и окружающего пространства.

Для изготовления боксов используются высококачественные материалы: рабочая поверхность – из нержавеющей стали, боковины – из закаленного стекла, внешние детали конструкции – из холоднокатанной стали с покрытием, которое можно мыть и дезинфицировать. Зазоры и швы исключены, так как в них могут накапливаться микроорганизмы. Также все боксы оснащаются подсветкой рабочей зоны, УФ-лампами. Бокс отличается сложностью внутреннего устройства. В нем стоит микропроцессор, таймеры, сигнализация, датчики фильтров, ЖК-экран.

Классы защиты ламинарных боксов

Рассмотрим мировую классификацию, применяемую странами-членами CEN. Согласно существующим мировым стандартам, ламинарные боксы классифицируют на MSC class 1, MSC class 2, MSC class 3:

· боксы микробиологической безопасности І класса защиты - защищают оператора и окружающую среду в процессе работе с опасными для здоровья оператора агентами. Условия работы нестерильны, агент не защищен от внешних загрязнений.

· боксы микробиологической безопасности ІІ класса защиты - защищают продукт, оператора и окружающую среду при манипуляциях с патогенной средой, передающейся воздушно-капельным путем, и применением токсических химических веществ.

· боксы микробиологической безопасности ІІІ класса защиты - защищают оператора, продукт и окружающую среду в процессе работы с особо опасным материалом.

Следует отметить, что ламинарный бокс 1 класса защиты в отечественном исполнении существенно отличается принципом работы от MSC class 1 согласно мировой классификации. В нем применяются воздушные нисходящие потоки, направленные извне бокса, что совершенно не совпадает с мировыми стандартами, согласно которым в основе работы бокса первого класса защиты лежит принудительный забор из помещения воздуха через окно оператора и последующее его удаление через систему фильтров. Соответственно, воздушные потоки направлены из внешней воздушной среды внутрь бокса.

Виды ламинарных боксов

Из-за таких различий в работе отечественной и зарубежной техники мы можем разделить ламинарные боксы на следующие виды:

· ламинарные боксы - укрытия

· боксы микробиологической безопасности І, ІІ и ІІІ классов защиты.

Ламинарные боксы-укрытия представляют собой оборудование для создания абактериальной беспылевой среды только лишь в рабочей зоне бокса. Они не защищают от заражения ни персонал, ни окружающую среду. Этот вид оборудования применяется исключительно для защиты продукта, помещенного в рабочую зону, от перекрестного и внешнего загрязнения.

Что касается ламинарных боксов микробиологической защиты, такое оборудование применяется для физического удержания и контролируемого удаления микроорганизмов из рабочей зоны с целью предотвращения:

1. заражения персонала

2. контаминации воздуха окружающей среды и рабочей зоны

Определяющим фактором при выборе ламинарного бокса-укрытия является требование определенного уровня чистоты воздушной среды в рабочем пространстве бокса. При выборе ламинар-бокса микробиологической защиты определяющими выступают следующие факторы:

· уровень риска, возникающий в работе с используемым агентом

· необходимость защиты эксперимента от воздушной контаминации

· риск возникновения аэрозолей в процессе работы

Особенности применения ламинарных боксов в зависимости от класса

Боксы микробиологической защиты І класса предназначаются для работы с опасным для оператора агентом, однако не защищают агента от внешних загрязнений.

Ламинарные боксы ІІ класса защиты предназначаются для работы с патогенными организмами при обязательном условии нормирования воздушной среды, в производстве стерильных лекарств, для работы с радионуклидами и токсичными химическими веществами, цитостатиками, чумой . Их применяют в бактериологических и вирусологических лабораториях при манипуляциях с микроорганизмами ІІІ - ІV групп патогенности согласно СП 1.3.2322-08, СП 1.3.2518-09 и II группой патогенности согласно СП 1.3.1285-03 с воздушно-капельным путем передачи.

ІІІ класс защиты обеспечивает безопасную работу с вирусами и бактериями самого высокого уровня опасности, канцерогенами, изотопами, химическими веществами с зависимостями от состава атмосферы. Такие боксы применимы в области фармацевтики, органического синтеза, криминалистики, сборки электронных компонентов. Для этого класса характерны полная изоляция рабочей зоны от внешней среды, физический барьер между оператором и рабочим местом. Манипуляции производятся только с помощью механически соединенных с боксом перчаток. Для передачи и удаления предметов применяются шлюзы проходного типа с двумя дверями, блокирующимися электромеханическим способом. Применяются НЕРА-фильтры высоких классов.

Специфическое оборудование нуждается в соблюдении правил безопасности при работе с ним. Устанавливать бокс необходимо вдали от сквозняков и мест активного передвижения людей. Алгоритм действий должен включать в себя:

· использование средств индивидуальной защиты – перчаток;

· все инструменты, которые используются, необходимо положить в шкаф;

· обязательная дезинфекция рабочей поверхности и стенок;

· после включения бокса необходимо выждать пять минут, столько же он должен работать «вхолостую» и по завершении работ;

· нельзя закрывать воздухозаборные решетки;

· желательно сидеть на максимальном расстоянии от бокса;

· все движения необходимо выполнять в медленном темпе;

· емкости для отходов устанавливаются внутри бокса.

Автоклав

Историческая справка

Прообразом современного автоклава был созданный Д. Папеном в 1680 медицинский аппарат для стерилизации (она проводилась при высокой температуре, но без давления выше атмосферного), т. н. стерилизатор или сушильный шкаф. В 1795 французский кондитер Ф. Аппер изобрёл способ сохранять съестные припасы. Он упаковывал продукты в специальную ёмкость и подвергал их кипению в обычной воде; таким образом получился первый автоклав для домашнего применения. В 1879 француз Ш. Шамберлен создал уже настоящий автоклав, в котором создавалось нужное давление при повышении температурного режима. Изобретение получило распространение исключительно среди учёных-химиков и медиков, перед которыми остро стоял вопрос о стерилизации инструментов.

Прототипом современного автоклава, применяемого в химической технологии, является аппарат, созданный В. Н. Ипатьевым в 1904. В строительстве способ изготовления силикатного (известково-песчаного) кирпича в автоклаве изобретён в Германии в 1880 учёным В. Михаэлисом. В России автоклавные устройства для производства известково-песочных блоков, фибролита, облицовочных плит появились в 1930-х гг. До 1950-х гг. единственным видом силикатных автоклавных изделий были силикатный кирпич и небольшие камни из ячеистого силикатного бетона. Однако благодаря работам российских учёных впервые в мире было создано производство крупноразмерных силикатобетонных автоклавных изделий для сборного строительства. Возможность образования в автоклаве камневидного изделия была установлена в конце 19 в., но массовое производство силикатных изделий, деталей и конструкций, особенно типа бетонов, было впервые организовано в нашей стране. Технология их изготовления механизирована и в значительной мере автоматизирована, что обеспечивает получение более дешёвой продукции по сравнению с цементными материалами и изделиями. Эффективные исследования в этом направлении выполнили П. И. Боженов, А. В. Волженский, П. П. Будников, Ю. М. Бутт и др. Было показано, что при автоклавной обработке образуются наиболее устойчивые низкооснóвные гидросиликаты.

В 1953 компания «Lagarde» разработала автоклав для применения в текстильной промышленности (с его помощью красили ткани). В 1988 появился автоклав для домашнего консервирования, который работал при помощи подключения в домашнюю электрическую сеть.

Принцип работы

АВТОКЛА́В (от авто… и лат. clavis – запор, задвижка) - герметичный аппарат, предназначенный для осуществления разнообразных процессов (обработки продукции, сырья, изделий и др.) при нагревании и под давлением, превышающим атмосферное. В зависимости от сферы применения и назначения автоклавы различаются по конструкции, оборудованию, ёмкости аппарата, созданию температурного режима. Производятся самые разнообразные модели автоклавов для различных отраслей промышленности, однако по основным принципам функционирования они мало чем отличаются друг от друга.

В автоклаве для повышения температуры и создания давления используется водяная среда, которой заполняется межстенное пространство (водопаровая камера). После выбора технологического (рабочего) цикла в рабочей камере автоклава создаётся предварительный фракционированный с периодическим прогревом вакуум, т. е. происходит эффективное удаление воздуха и конденсата в рабочей камере. При нагревании водяной пар поступает в камеру, повышая в ней давление и температуру в соответствии с заданными параметрами, и начинается фаза стерилизации. Повышенное давление в автоклаве компенсирует температурное расширение продукта. Такие условия позволяют ускорить реакцию, а также увеличить выход продукта. По окончании стерилизационной выдержки в камере автоклава сбрасывается давление и начинается этап вакуумной пульсирующей сушки изделий, а оставшаяся влага мгновенно испаряется при высокой температуре и отрицательном давлении.

В зависимости от характера работы автоклавы снабжаются внутренними, наружными или выносными теплообменниками, механическими, электромагнитными либо пневматическими перемешивающими устройствами, различными приборами для контроля режима температуры, давления, уровня жидкости и регулирования параметров. В промышленности используют автоклавы с водяным (вода в системе циркулирует при помощи насоса) и воздушным (остужение происходит при помощи струи холодного потока воздуха) охлаждением

Управление циклом стерилизации, а также отображение параметров цикла осуществляется с помощью интерактивного электронного сенсорного экрана, расположенного на лицевой панели автоклава. С помощью расположенных на панели элементов управления (кнопки, плавные регуляторы и т. п.) оператор осуществляет выбор цикла, настройку параметров, а также имеет возможность переводить автоклав в режим ожидания.

Конструкция автоклава

Современные промышленные автоклавы являются сложными высокотехнологичными аппаратами, обладающими большой производительностью. По конструкции автоклавы бывают вертикальные, горизонтальные, вращающиеся, качающиеся и колонные. Автоклав имеет вид сосуда (камеры, цилиндра), который на время работы закрывается специально подогнанными сферичными крышками, обеспечивающими его полную герметичность, т. к. в нём происходит нагрев продукта под давлением до высоких температур.

В вертикальных автоклавах (характеризуются компактной конструкцией) водяная среда нагревается в основном при помощи специальных трубчатых электрических нагревателей (тэнов), расположенных внутри нижней части камеры автоклава. Такие автоклавы получили широкое распространение для использования в лабораторных условиях. В горизонтальных автоклавах чаще используется газовый обогрев, который характеризуется минимальным временем нагрева и большей гибкостью эксплуатации. Такие автоклавы применяются, как правило, в промышленности для обработки композитных материалов. Это лучший вариант классического автоклава, так как имеет простой монтаж, занимает небольшую площадь и не требует системы диатермического обогрева. Кроме этого, расходы на процесс термической обработки изделия у такого автоклава значительно ниже, чем при использовании электрического автоклава. Существуют модели горизонтального автоклава и со спиральным теплообменником, которые являются примером энергосберегающих технологий. Спиральный теплообменник позволяет работать с любым изделием, однако его стоимость значительно выше газового, кроме этого, он имеет и длительный срок окупаемости. Вращающиеся автоклавы применяют для работы с суспендированными (суспензированными, взвешенными) твёрдыми или кашицеобразными веществами (для выщелачивания минеральных концентратов разнообразных металлов и руд). Автоклав имеет вид герметичного сосуда со съёмной крышкой, которая прикреплена к корпусу при помощи уплотнительной прокладки и шпилек. Снаружи крышки монтируется запорный кран с многослойным фильтром. Качающиеся автоклавы позволяют выполнять перемешивание веществ в таких упаковках, для которых стерилизация в обычных автоклавах считается неприемлемой. Колонные автоклавы обычно используются для создания глинозёма из бокситов.

Автоклавы изготовляют из высококачественных сталей, алюминия и других металлов, которые нередко покрывают химически стойкими материалами (эмалью, фторопластами). Корпус конструируют методом сваривания или склёпывания звеньев с выпуклыми днищами. В корпусе делают специальные отверстия (крышки), через которые удобно загружать материалы. Пар подаётся к перфорированной трубе через штуцер, а конденсат удаляется через спускной клапан. В электрических автоклавах система подачи нагретого пара отделена от рабочей камеры. Пар подаётся в камеру через патрубок от котелка, снабжённого электронагревательным элементом с регулятором степени нагрева. Чтобы избежать больших тепловых потерь, внешние поверхности автоклава покрыты тепловой изоляцией, что способствует интенсификации технологического процесса.

Конструкция и основные параметры промышленного автоклава разнообразны: ёмкость от нескольких десятков кубических сантиметров до кубометров; предназначаются для работы под давлением до 150 МПа (1500 кгс/см²) при температуре до 500 °C. Как правило, современные промышленные автоклавы в диаметре составляют от 1,2 м до 7,6 м, в длину – от 1,9 м до 40 м. При проведении в автоклаве физико-химических процессов используются давления до 300 МПа и температуры до нескольких тысяч градусов.

Применение автоклавов

Автоклавы применяют для научных исследований (лабораторные автоклавы), в медицине, биологии, металлургии, химической, резиновой, пищевой промышленности, при производстве стройматериалов.

Основная часть автоклавов, используемых в медицине и биологии, – герметически закрывающийся резервуар с двойными стенками, выдерживающими высокое давление. Если процесс стерилизации осуществляется без воздействия высокого давления, то используют термин стерилизатор либо сушильный шкаф. Медицинские автоклавы применяют для стерилизации хирургического перевязочного материала и инструментов, посуды и некоторых приборов для выращивания микроорганизмов, обеззараживания инфицированного материала, уничтожения культур болезнетворных микроорганизмов, при создании изделий из карбонового волокна, для придания им твёрдых форм и т. п. В межстенное пространство (водопаровая камера) заливается дистиллированная вода. При нагревании водяной пар поступает в стерилизационную камеру, повышая в ней давление и температуру (выше 100 °С).

В металлургии (гидрометаллургии, см. также Автоклавное выщелачивание) с помощью автоклавов выполняется очистка растворов металлов от примесей и процесс восстановления драгоценных и редкоземельных металлов после выщелачивания из подготовленных растворов. Объём аппарата может изменяться от десятков кубических миллиметров (лабораторные импульсные автоклавы) до нескольких сотен кубометров (горизонтальные автоклавы для окисления Ni-концентратов). Для агрессивных жидкостей используют автоклавы из нержавеющей стали, а также аппараты, футерованные коррозионно- и термостойкими покрытиями или плитками. Используют цилиндрические или сферические автоклавы, работающие при 260 °С и давлении 6 МПа, и автоклавные установки типа «труба в трубе» (во внешнюю трубу подают теплоноситель, во внутреннюю – нагреваемую смесь), работающие при температуре менее 300 °С.

В химической промышленности автоклавы применяются при производстве гербицидов, органических полупродуктов и красителей, в процессах синтеза. Для проведения разнообразных химических реакций данный аппарат называют химическим реактором. В случае необходимости перемешивания продукта используются автоклавы с бессальниковыми мешалками и экранированным электродвигателем, не требующим уплотнения.

В резиновой промышленности автоклавы используются для вулканизации или отверждения многих резиновых или пластиковых изделий.

В пищевой промышленности автоклавы применяются для стерилизации, пастеризации продуктов (в т. ч. консервов), приготовления пищи и др. Используются вертикальные и горизонтальные автоклавы широкого спектра разновидностей, размеров и принципов действия. Например, в горизонтальных автоклавах для пищевой промышленности может создаваться необходимое противодавление по отношению к каждой отдельно взятой упаковке с продуктом, что позволяет проводить стерилизацию продуктов не только в жёсткой таре (стеклянная, железная), но и в мягкой и полужёсткой упаковке.

Производство строительных материалов, в частности силикатных, базируется на гидротермальном синтезе гидросиликатов кальция, который осуществляется в реакторе-автоклаве в среде насыщенного водяного пара с давлением 0,8–3 МПа и температурой 175–200 °С. В данном производстве большой объём работ составляет процесс получения извести для сырьевой смеси. В технологический процесс производства извести входят следующие операции: добыча известкового камня в карьерах, дробление и сортировка его по фракциям, обжиг в шахтных вращающихся и других печах, дробление или помол комовой извести (получение негашёной извести). Получение сырьевой смеси осуществляется двумя способами: барабанным и силосным, которые отличаются друг от друга приготовлением известково-песчаной смеси.

В наши дни почти все элементы зданий и сооружений (панели, плиты перекрытий, элементы лестниц и др.) могут быть изготовлены из армированного силикатного бетона, который по своим свойствам почти не уступает железобетонным, а благодаря применению местных сырьевых материалов и промышленных отходов обходится на 15–20% дешевле, чем аналогичные железобетонные элементы на портландцементе. На современных автоклавных установках изготавливают газобетон и пенобетон. Их широко применяют в строительстве коммерческих и жилых зданий разного назначения и этажности. Газобетон и пенобетон могут быть применены как для несущей конструкции, так и для межкомнатных перегородок и в качестве перемычек. Автоклавный метод изготовления газобетона и пенобетона является основным, так как в автоклаве создаются оптимальные условия для твердения смеси, а использование управляемого автоклавного процесса позволяет получить газобетон и пенобетон с заданными техническими характеристиками.

Так же изготавливают ячеистый бетон, силикатные блоки и панели, облицовочные, теплоизоляционные материалы и другие изделия. Автоклавы используются для изготовления плёночного триплекса. При использовании автоклавной технологии обеспечиваются улучшенные оптические характеристики стекла, повышается его влагостойкость и т. п. При производстве триплекса применяют туннельные или тупиковые автоклавы. Внешне они представляют собой трубу 3–6 м в диаметре и 15–20 м в длину, закрываемую крышкой с байонетными затворами (тупиковыми с одной стороны, туннельными с двух сторон). Вдоль по длине автоклава расположены рельсы для вагонеток с изделиями. Автоклавы оборудованы магистралями для впуска насыщенного пара, перепуска отработанного пара в другой автоклав, выпуска пара в атмосферу или в утилизатор и для конденсатоотвода.

Общие требования безопасности работы с автоклавом

К обслуживанию автоклава допускаются лица, достигшие 18 лет и прошедшие перед допуском к работе:

· предварительный медицинский осмотр и не имеющие медицинских противопоказаний; при последующей работе медицинские осмотры проводятся в сроки установленные Минздравом России;

· профессиональное обучение по эксплуатации сосудов, работающих под давлением, с последующей проверкой знаний и получением именного удостоверения;

· обучение по электробезопасности с последующей проверкой знаний и присвоением I квалификационной группы.

Каждый вновь принятый работник, использующий в работе автоклав, должен пройти следующие виды инструктажей по охране труда:

· вводный инструктаж перед допуском к самостоятельной работе;

· первичный инструктаж на рабочем месте

· повторный инструктаж (не реже 1 раза в 6 месяцев);

· в случае изменения условий труда, нарушения работником правил и требований охраны труда и других обстоятельств — внеплановый инструктаж;

· целевой инструктаж — при разовом выполнении работ, не связанных с основными трудовыми обязанностями.

Результаты всех инструктажей фиксируются в журналах установленной формы. Подпись инструктируемого лица обязательна. При эксплуатации автоклавов, обслуживающий их персонал должен соблюдать требования настоящей Инструкции, инструкции по эксплуатации автоклава из паспорта завода-изготовителя, а также требований электробезопасности, пожарной безопасности, правил эксплуатации сосудов, работающих под давлением, санитарных норм.

При эксплуатации автоклавов возможно воздействие на работника следующих опасных и вредных производственных факторов:

· повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

· опасность взрыва автоклава (сосуда, работающего под давлением);

· повышенная физическая нагрузка;

· повышенная влажность воздуха рабочей зоны;

· повышенная температура воздуха рабочей зоны;

· повышенная температура поверхностей автоклава;

· повышенный уровень шума.

Работник, обслуживающий автоклав, должен быть обеспечен средствами индивидуальной защиты: халат и косынка белые х/б, термовлагостойкий фартук, обувь на мягкой нескользящей подошве, перчатки медицинские резиновые. Работник обязан выполнять правила личной гигиены и правила ношения специальной одежды и обуви, средств индивидуальной защиты.

Работники, обслуживающие автоклав, должны быть проинструктированы в объеме инструкции по пожарной безопасности и инструкции по оказанию первой доврачебной помощи пострадавшим при несчастных случаях, действующих в образовательном учреждении, с последующей проверкой знаний основных требований правил, методов и практических приемов реализации.

Помещение, в котором установлен автоклав, должно быть оснащено огнетушителем (порошковым или углекислотным). Работники обязаны уметь оказывать первую доврачебную помощь при различных видах повреждения организма человека, знать местонахождение аптечки с набором необходимых медикаментов и перевязочных средств для оказания помощи.

О каждом несчастном случае в помещении с автоклавом или на территории учреждения пострадавший или очевидец должен после оказания первой доврачебной помощи пострадавшему известить своего непосредственного руководителя или представителя администрации для принятия соответствующих неотложных мер. Сообщение о несчастном случае должно быть обязательно доведено до руководителя образовательного учреждения. Для расследования несчастного случая следует сохранить обстановку на рабочем месте (месте травмирования) такой, какой она была в момент происшествия, если это не угрожает жизни и здоровью окружающих работников.

Знание и выполнение требований настоящей Инструкции является обязанностью работника, а их несоблюдение рассматривается нарушением трудовой дисциплины, что влечет за собой, виды ответственности, установленные законодательством РФ.