[发明专利]用于管道净化的方法和设备

说明书

技术领域

本文所述的实施例大体涉及一种使用气溶胶、蒸汽或气体型净化剂或消毒剂来净化管道的装置和方法，更确切地说，本文所述的实施例涉及一种用于净化安全壳系统和安全壳过滤器测试系统的系统和方法。

背景技术

许多设施均会处理有害并可能致命的化合物和/或颗粒。例如，这些设施包括生物安全实验室、制药设施、生物技术研究实验室以及生产设施。有害颗粒可包括对人类有害或致命的任何物质，包括但不限于，病毒、细菌、化学物质和废料。通常，在离开有害区域的空气进入周围环境之前，设施中的安全壳系统会过滤这些空气，以阻止有害颗粒从设施中逸出。

安全壳系统通常由采用串联布置的多个部件组成。这些部件大体包括：一个或多个过滤器外壳部分；一个或多个过滤器，其设置在所述一个或多个过滤器外壳部分中；上游测试部分；下游测试部分；以及气密气闸，其用于将安全壳系统与所述安全壳系统所耦接到的上游和下游管道系统隔离。

设置在安全壳系统中的过滤器的性能是防止人们接触有害颗粒的关键。因此，必须定期检定过滤器的性能(例如，泄漏和/或过滤效率)。检定过程确保所述过滤器符合预定操作规定和/或标准。在过滤器安装到防污壳中后，通常要求对处理有害颗粒的过滤器进行过滤器现场检定。过滤器现场测试通过以下步骤进行：向过滤器上游注入已知浓度的气溶胶；通常情况下，使满载空气的气溶胶以一定运行流速流经过滤器；以及对过滤器下游的空气进行采样，从而基于预定过滤性能规定，确定过滤器的泄漏(例如，针孔或边缘泄漏)或整体过滤效率中的至少一个。

目前存在两种用于安全壳系统的现场检定的方法。第一种方法是在安全壳外壳上使用两个旁通端口。第一端口位于过滤器上游，且第二端口位于过滤器下游。这些端口通常是关闭的。要检定过滤器，则需要关闭安全壳系统，从而使设施关闭。上游和下游气闸关闭，同时安全壳外壳的内部通过接触净化剂来进行净化。所述端口随后打开，从而在过滤器测试期间连通所述过滤器。下游气闸和排气装置会打开，以使空气和气溶胶流通过所述过滤器。由于安全壳系统已净化并与上游管道系统隔离，因此可安全地测试安全壳系统中的过滤器，同时使空气通过排气装置流入周围环境中。

用于安全壳系统的现场检定的第二种方法是使用来自设施的空气。此方法需要在过滤器测试前，净化实验室和安全壳外壳。在净化过程中，所述外壳的上游和下游气闸必须关闭。净化完成后，气闸打开，以允许来自实验室或其他工作区域的空气进入安全壳系统。将气溶胶引入流经过滤器的空气中，以便于进行过滤器测试。

上述方法成本较高且较为耗时。测试过程要求设施和/或安全壳系统在过滤器测试期间关闭。关闭和净化过程可能需要花费数个小时，甚至在某些情况下需要花费数天。正在进行的研究可能需要暂停或完全放弃。此外，难以有效净化用于测试设置在安全壳系统中的过滤器的整个管道网络。因此，为了确保环境安全，则必须使用更高浓度的净化剂或更长的浸泡时间。设施在净化周期中的时间损耗可能使设施因研究时间或生产时间损耗而产生数百万美元的损失。

因此，一种用于进行净化和测试安全壳系统中的过滤器的改进方法和设备是必要的。

发明内容

本发明的实施例大体上提供一种用于净化管道和较小空间的设备和方法。本发明尤其适合于净化测试系统中的管道，所述测试系统用于检定安全壳系统中的过滤器。众所周知且有案可循的是，要有效净化空间以及存在于所述空间中或围绕所述空间的表面，则必须存在适当的环境条件。适当的温度、相对湿度、药剂浓度以及与消毒/净化剂的接触是必须的。由于在系统中存在相对较长的管道、节口、阀、孔、泵、过滤器以及其他复杂表面和空间，且由于系统中存在流时所形成的高压和低压区域、湍流以及死角区域，因此确实不太可能提供适当的环境条件来确保在正常运性条件下系统的每个部分均进行净化。本发明的实施例包括补偿并克服这些限制的设备和方法，从而使整体条件适合于可接受的净化。

在一项实施例中，提供一种用于安全壳系统的测试系统，包括：采样系统，其包括测试设备，适用于使用从所述安全壳系统的所述下游采样端口和上游采样端口采集的样本，对设置在所述安全壳系统中的过滤器进行测试；以及用于逆转所述采样系统中的流的装置。