Cách Chọn Tủ Hút Khí Độc Phù Hợp Cho Phòng Lab Như Thế Nào?

Cách chọn tủ hút khí độc phù hợp là câu hỏi mà nhiều phòng lab chỉ thấy rõ tầm quan trọng sau khi tủ đã lắp xong: quạt không đủ sức hút vì đường ống quá dài, vách tủ xuống cấp chỉ sau vài mùa phá mẫu bằng axit, hoặc tủ cao hơn trần nhà nên phải cắt sửa. Một chiếc tủ hút chọn sai không chỉ lãng phí ngân sách mà còn để hơi độc lọt vào vùng thở của người thao tác, một rủi ro mà đồ bảo hộ cá nhân không xử lý được. Bài viết hướng dẫn quy trình chọn theo năm bước, từ loại hóa chất, vị trí, kích thước, đường xả đến kiểm định, rồi áp vào năm tình huống thực tế gồm phòng lab trường học, phòng phá mẫu axit, phòng R&D dùng dung môi, phòng lab thuê mặt bằng và phòng lab cải tạo.

Những ai chưa nắm khái niệm có thể đọc trước bài tủ hút khí độc là gì. Nội dung được đúc kết từ kinh nghiệm tư vấn, thiết kế và thi công phòng lab trọn gói của Lý Sơn Sa Kỳ Lab, đơn vị có xưởng sản xuất riêng và đã đồng hành cùng hàng chục đối tác lớn nhỏ cho đến khi phòng lab vận hành trơn tru.

Cách chọn tủ hút khí độc phù hợp cần bắt đầu từ đâu?

Hiểu một cách toàn diện, cách chọn tủ hút khí độc phù hợp là quá trình đối chiếu nhu cầu thao tác thực tế với năng lực của thiết bị, thay vì chọn theo kích thước hay giá bán. Người chọn cần trả lời ba nhóm câu hỏi: phòng lab thao tác những hóa chất nào, khí thải sẽ được dẫn đi đâu và có bao nhiêu người dùng tủ cùng lúc. Từ ba nhóm câu hỏi đó, Lý Sơn Sa Kỳ đúc kết thành Phép chọn 5 bước, mỗi bước là một từ ngắn dễ nhớ:

1. Chất: xác định hóa chất, nồng độ và có gia nhiệt hay không.
2. Chỗ: khảo sát vị trí đặt tủ, chiều cao trần và đường dẫn khí ra ngoài.
3. Cỡ: tính chiều dài tủ theo số người và thiết bị đặt trong tủ.
4. Xả: quyết định xả thẳng, lọc than hay xử lý ướt trước khi thải.
5. Kiểm: yêu cầu số liệu đo và kế hoạch kiểm định định kỳ.

Các phần dưới đây triển khai từng bước theo đúng thứ tự mà người mua nên đi, sau đó áp vào những tình huống cụ thể.

Chọn tủ hút khí độc theo loại hóa chất và quy trình thao tác như thế nào?

Bước Chất quyết định phần lớn các lựa chọn về sau, vì hóa chất khác nhau đòi hỏi vật liệu và cấu hình tủ khác nhau. Phần này đi từ cách nhận diện mức nguy hiểm đến cách ghép từng nhóm thao tác với loại tủ.

Nhận diện nhóm nguy hiểm bằng nhãn cảnh báo

Mọi quyết định bắt đầu từ nhãn hóa chất. Theo bài ký hiệu cảnh báo hóa chất GHS, hệ thống gồm 9 biểu tượng từ GHS01 đến GHS09, trong đó nhóm GHS05 đến GHS08 cảnh báo nguy hiểm sức khỏe như ăn mòn, độc cấp tính, kích ứng và tác hại mạn tính. Những hóa chất mang các biểu tượng này, nhất là loại dễ bay hơi, cần được thao tác trong tủ hút theo nguyên tắc trong bài 10 quy tắc an toàn phòng thí nghiệm bắt buộc biết. Khi lập danh sách, nên ghi kèm nồng độ và nhiệt độ thao tác, vì một loại axit ở nhiệt độ phòng khác hẳn với axit đun nóng nhiều giờ.

Đối chiếu nhóm thao tác với loại tủ hút

Sau khi có danh sách, bảng dưới đây giúp ghép từng nhóm thao tác với loại tủ phù hợp trong danh mục tủ hút khí độc của Lý Sơn Sa Kỳ Lab.

Nhóm cuối cùng cần tủ riêng vì các tài liệu hướng dẫn đều nêu yêu cầu đặc thù. Với axit perchloric, tủ phải có hệ phun rửa trôi và đường ống riêng cho từng tủ. Với axit HF, một hãng sản xuất khuyến nghị cửa chắn bằng polycarbonate trong dòng tủ PVC dành cho phá mẫu axit. Vì thế người dùng nhóm này nên trao đổi sớm với đơn vị thiết kế thay vì chọn mẫu có sẵn.

Nên chọn tủ hút khí độc có đường ống hay không đường ống?

Hiểu theo cách thoát khí, tủ có đường ống đưa hơi độc ra ngoài trời, còn tủ không đường ống cho khí đi qua than hoạt tính rồi quay lại phòng. Đây là lựa chọn mang tính nền tảng trong cách chọn tủ hút khí độc phù hợp, vì nó quyết định cả mặt bằng lẫn chi phí vận hành.

Giới hạn của tủ không đường ống được nêu khá rõ trong các tài liệu kỹ thuật. Theo Lab Manager, loại tủ này không phù hợp với phá mẫu axit hở, axit perchloric trên 5ml, hợp chất phospho hữu cơ và hydro cyanide. Than hoạt tính là môi trường hấp phụ duy nhất nên khi phin bão hòa, phân tử hóa chất sẽ lọt qua. Hãng cung cấp cần công bố khả năng giữ từng hóa chất trước khi lượng xuyên thấu chạm 1% giá trị ngưỡng TLV. Đại học Stanford còn ghi rõ tủ không đường ống nhìn chung không được phép, chỉ có ngoại lệ trong một số trường hợp được duyệt riêng.

Vì vậy tủ có đường ống là phương án mặc định, còn tủ không đường ống chỉ nên xét sau khi đã đánh giá khả thi cho từng hóa chất. Các mẫu của Lý Sơn Sa Kỳ Lab được cung cấp theo cấu hình tủ, quạt hút và thi công đường ống PVC.

Chọn kích thước và số lượng tủ hút khí độc ra sao?

Bước Cỡ và bước Chỗ thường bị làm vội vì người mua tập trung vào giá. Thực tế đây là hai bước tránh được nhiều chi phí sửa chữa nhất, đồng thời chúng bắt đầu từ việc tính chiều dài tủ theo số người.

Tính chiều dài tủ theo số người và thiết bị

Hướng dẫn của Đại học Stanford đề xuất dành tối thiểu 2,5 feet, tương đương khoảng 0,76m, chiều dài tủ hút cho mỗi sinh viên khi thao tác hóa chất thường xuyên. Đây là mốc tham khảo của một trường đại học chứ không phải quy định bắt buộc, nhưng đủ để làm phép tính nhanh. Ba người cùng thao tác thường xuyên cần khoảng 2,3m, nghĩa là hơn một tủ 1800mm, nên cần cân nhắc hai tủ thay vì một tủ lớn. Bảng dưới đây tổng hợp kích thước các mẫu Lý Sơn Sa Kỳ Lab đang công bố.

Kiểm tra trần nhà, đường ống và số liệu đo trước khi chốt mẫu

Thân tủ cao 1500mm đặt trên chân tủ cao 800mm, nên tổng chiều cao khoảng 2300mm chưa tính phần ống xả. Đường ống PVC Ø200mm trong cấu hình tiêu chuẩn dài tối đa 6m, còn quạt có lưu lượng tối đa 2100 m³/giờ cùng cột áp tối đa 750Pa. Đây là các giá trị tối đa nên lưu lượng thực tế tại mặt tủ sẽ thấp hơn khi ống dài hoặc có nhiều co nối. Quãng đường xa hơn mức này cần thiết kế riêng.

Chỉ số cần yêu cầu là tốc độ gió mặt cửa. Tiêu chuẩn ANSI/ASSP Z9.5-2022 gợi ý điểm khởi đầu 80 đến 100 fpm, tương đương khoảng 0,41 đến 0,51 m/s, tùy hóa chất sử dụng. Phương pháp thử phổ biến là ANSI/ASHRAE 110, đồng thời việc kiểm tra nên thực hiện tối thiểu hằng năm. Các mẫu LSK-FH1.5 và LSK-FH18 công bố tiêu chuẩn BS EN 14175-3:2019, trong khi trang sản phẩm hiện nêu lưu lượng và cột áp quạt, nên khi lập dự toán người mua nên đề nghị thêm số liệu đo tốc độ gió mặt cửa tại hiện trường.

Chọn vật liệu, quạt và hệ thống xử lý khí thải thế nào?

Bước Xả gắn liền với vật liệu và thiết bị hút, vì hơi hóa chất ăn mòn cả quạt lẫn đường ống chứ không chỉ vách tủ. Hai phần dưới đây lần lượt trình bày vật liệu thân tủ và cụm hút xử lý.

Vật liệu vách, mặt bàn và hộc tủ

Các tủ của Lý Sơn Sa Kỳ Lab dùng khung inox 430 sơn tĩnh điện, vách ngoài Phenolic HPL và mặt bàn Phenolic HPL ReLab dày 18mm bo cạnh R5. Cửa là kính cường lực dày 5mm nâng hạ theo nguyên lý đối trọng, có điểm dừng để chỉnh độ mở.

Đặc tính của vật liệu này được phân tích trong bài Phenolic HPL là gì.

Dòng phá mẫu acid khác tủ tiêu chuẩn ở lớp vách trong. Mẫu LSK-FHA1.5 dùng kính cường lực kháng acid, còn bản ốp inox 304 dùng vách trong inox 304 dày 1,2mm. Mẫu LSK-FHA1.5 còn dùng hộc tủ Phenolic HPL, trong khi các mẫu FH dùng ván MFC chống ẩm. Điều này khớp với lưu ý trong bài gỗ MFC chống ẩm là gì: MFC chống ẩm không được thiết kế để tiếp xúc kéo dài với axit, nên khu vực axit đậm đặc cần vật liệu kháng hóa chất hơn.

Quạt, phin lọc và bộ xử lý khí thải

Quạt ly tâm chịu acid, base, muối có cánh và lồng bằng nhựa PP, công suất 370W, tốc độ motor 2800rpm và độ ồn 71dB. Các mẫu FH còn có phin lọc carbon 600 × 300 × 45mm đặt trong tủ. Khi cần xử lý khí trước khi thải, mẫu LSK-THT20 kết hợp phin carbon với bộ xử lý ướt phun sương dung dịch NaOH để hấp thụ và trung hòa khí axit. Bộ xử lý này có vỏ PP dày 5mm, tầng hấp thụ cầu nhựa, bơm 0,55kW đầu bơm inox SUS304, quạt 900 m³/giờ và độ ồn 57dB. Với tủ đã có sẵn, hệ thống lọc ướt LSK-PPN kích thước 1820 × 940 × 1260mm cũng có thể nối vào đường hút.

Cách chọn tủ hút khí độc phù hợp trong 5 bối cảnh phòng lab

Năm tình huống dưới đây được dựng từ các bối cảnh thường gặp ở phòng lab để minh họa cách áp dụng Phép chọn 5 bước. Thông số tủ lấy từ số liệu Lý Sơn Sa Kỳ Lab đã công bố.

Tình huống 1: phòng lab trường học có nhiều nhóm cùng thao tác

Một phòng thực hành hóa của trường chia lớp thành các nhóm 3 đến 4 người, thao tác axit loãng, kiềm và dung môi bay hơi trong giờ thực hành.

• Chất: nhóm hóa chất thường ngày, phù hợp tủ hút khí độc tiêu chuẩn.
• Cỡ: không cần đủ tủ cho cả lớp thao tác cùng lúc, mà tính theo số người thật sự đứng tủ trong mỗi lượt, rồi nhân với mốc khoảng 0,76m mỗi người.
• Hướng chọn: tủ LSK-FH1.5 hoặc LSK-FH18, tận dụng cửa kính có điểm dừng để cố định độ mở khi giáo viên hướng dẫn. Tủ nên đặt gần dãy bàn thí nghiệm áp tường để học sinh di chuyển ngắn nhất.

Tình huống 2: phòng kiểm nghiệm phá mẫu bằng axit đậm đặc

Một phòng kiểm nghiệm phá mẫu để phân tích, đun nóng axit đậm đặc nhiều giờ liên tục.

• Chất: hơi axit ăn mòn mạnh, tủ tiêu chuẩn sẽ xuống cấp nhanh hơn.
• Hướng chọn: tủ hút phá mẫu acid, trong đó vách trong kính kháng acid hoặc ốp inox 304 dày 1,2mm, tấm chắn khí động tháo rời giúp hạn chế axit chảy đọng. Trang sản phẩm cho biết kích thước 1200mm hợp phòng tiêu chuẩn và 1800mm hợp phòng cần không gian lớn.
• Câu hỏi cần đặt: bảng tương thích vật liệu với đúng loại axit đang dùng, vì danh mục hóa chất tương thích chi tiết chưa có trên trang. Nếu quy trình có axit perchloric hoặc HF thì cần tủ chuyên dụng riêng.

Tình huống 3: phòng R&D dùng dung môi và axit, cần xử lý khí trước khi thải

Một phòng R&D của nhà máy thao tác dung môi bay hơi và axit hằng ngày, doanh nghiệp muốn giảm khí axit và mùi dung môi trước khi thải ra môi trường.

• Xả: xả thẳng không còn phù hợp với mục tiêu này.
• Hướng chọn: tủ kết hợp bộ xử lý khí thải LSK-THT20, nơi phin carbon giữ hơi hữu cơ còn bộ xử lý ướt NaOH trung hòa khí axit. Nếu đã có tủ FH hoặc FHA, có thể nối thêm hệ lọc ướt LSK-PPN.
• Lưu ý: quạt của LSK-THT20 có lưu lượng 900 m³/giờ, thấp hơn mức 2100 m³/giờ của các tủ tiêu chuẩn, nên cần yêu cầu số liệu tốc độ gió mặt cửa và hiệu suất xử lý trước khi chốt.

Tình huống 4: phòng lab thuê mặt bằng văn phòng, khó đi ống ra ngoài

Một đơn vị thuê tầng trong tòa nhà văn phòng và ban quản lý hạn chế việc đục tường hay lắp ống ra mái.

• Chỗ: việc đầu tiên là khảo sát kỹ lối đi ống qua cửa sổ, hộp kỹ thuật hoặc trần trước khi bỏ phương án tủ có đường ống.
• Giới hạn: nếu buộc phải dùng tủ không đường ống thì chỉ nên dành cho thao tác nhẹ, sau khi đánh giá khả thi từng hóa chất, kèm số liệu khả năng giữ của phin lọc và kế hoạch thay phin.
• Hướng chọn: các mẫu hiện có trên website Lý Sơn Sa Kỳ Lab đều theo cấu hình có đường ống, nên trường hợp này cần trao đổi kỹ với đội ngũ kỹ thuật để tìm phương án phù hợp thay vì chọn mẫu có sẵn.

Tình huống 5: cải tạo phòng lab cũ, trần thấp và mặt bằng hẹp

Một phòng cũ được cải tạo thành phòng thí nghiệm, trần cao khoảng 2,6m.

• Chỗ: tủ cao khoảng 2300mm nên chỉ còn khoảng 300mm phía trên, trong khi ống PVC Ø200mm và co nối cần không gian lắp đặt.
• Cỡ: chọn mẫu 1200mm như LSK-FHA1.2 để tiết kiệm mặt bằng nếu số người thao tác ít.
• Hướng chọn: đo trần và đường ống ngay từ khảo sát. Nhờ có xưởng sản xuất riêng, Lý Sơn Sa Kỳ Lab có thể đề xuất điều chỉnh kích thước tủ theo mặt bằng thay vì ép phòng lab theo mẫu có sẵn.

Những sai lầm thường gặp khi chọn tủ hút khí độc là gì?

Từ kinh nghiệm tư vấn, các sai lầm dưới đây lặp lại nhiều nhất khi áp dụng cách chọn tủ hút khí độc phù hợp:

• Dùng một loại tủ cho mọi hóa chất: axit đậm đặc, dung môi hữu cơ và nhóm hóa chất đặc biệt cần cấu hình khác nhau.
• Chọn theo giá mà bỏ qua đường xả: quạt và đường ống quyết định lưu lượng thực tế, không chỉ thân tủ.
• Bỏ qua chiều cao trần: tủ cao 2300mm cùng ống xả chiếm nhiều không gian hơn dự kiến.
• Coi phin carbon là vĩnh viễn: phin phải được thay theo hóa chất sử dụng, còn hiệu suất phụ thuộc vào thời gian khí tiếp xúc với than.
• Không yêu cầu số liệu đo: thiếu tốc độ gió mặt cửa và kế hoạch kiểm định hằng năm là thiếu bằng chứng tủ đang giữ được hơi độc.
• Đặt tủ tùy tiện: hiệu suất tủ còn phụ thuộc vị trí đặt tủ và cách bố trí thiết bị xung quanh.

Vì sao nên chọn Lý Sơn Sa Kỳ Lab khi cần tư vấn cách chọn tủ hút khí độc phù hợp?

Một chiếc tủ chỉ phát huy giá trị khi đúng hóa chất, đúng đường xả và đúng mặt bằng. Lý Sơn Sa Kỳ Lab kết hợp ba lợi thế mà doanh nghiệp, cơ quan đang tìm đơn vị thi công phòng lab uy tín thường cần:

• Có xưởng sản xuất riêng: chủ động chất lượng, tiến độ và khả năng điều chỉnh kích thước theo mặt bằng.
• Tư vấn và thi công phòng lab trọn gói: từ khảo sát hóa chất, thiết kế, cung cấp tủ cùng quạt và đường ống đến lắp đặt và hỗ trợ vận hành.
• Thiết kế dụng cụ theo nhu cầu riêng: phù hợp những quy trình đặc thù mà mẫu có sẵn khó đáp ứng.

Tủ hút gắn trực tiếp với sức khỏe người làm việc nên cần được cân nhắc kỹ trước khi đầu tư. Doanh nghiệp, trường học hoặc viện nghiên cứu đang lập dự toán có thể liên hệ qua hotline 0934 517 576 hoặc 0931 458 247, hay gửi yêu cầu báo giá để đội ngũ kỹ thuật khảo sát và đề xuất giải pháp mang lại hiệu quả tốt nhất cho phòng lab.

Key Takeaways

• Cách chọn tủ hút khí độc phù hợp bắt đầu từ hóa chất và quy trình thao tác, không bắt đầu từ kích thước hay giá bán.
• Phép chọn 5 bước gồm Chất, Chỗ, Cỡ, Xả và Kiểm giúp rà soát đầy đủ trước khi chốt mẫu.
• Tủ có đường ống là phương án mặc định, còn tủ không đường ống chỉ nên xét sau khi đánh giá khả thi từng hóa chất.
• Chiều dài tủ nên tính theo số người thao tác, với mốc tham khảo khoảng 0,76m mỗi người khi dùng hóa chất thường xuyên.
• Axit đậm đặc cần tủ phá mẫu acid, khí thải cần xử lý thì chọn tủ kết hợp bộ xử lý hoặc nối hệ lọc ướt, còn axit perchloric, HF và chất phóng xạ cần tủ chuyên dụng riêng.
• Nên yêu cầu số liệu tốc độ gió mặt cửa, hồ sơ kiểm định và kế hoạch kiểm tra định kỳ trước khi nhận tủ.
• Lý Sơn Sa Kỳ Lab có xưởng sản xuất riêng, tư vấn trọn gói và thiết kế theo yêu cầu, đồng hành từ khảo sát đến khi phòng lab vận hành ổn định.

• Hotline: 0934 517 576 hoặc 0931 458 247
• Email: info@lysonsakylab.vn
• Xưởng: 22A Đường 26, Khu phố 83, Phường Hiệp Bình, TP. Hồ Chí Minh

Source:

• Stanford EH&S, Fume hood and local exhaust ventilation selection
• Labconco, How to select the correct fume hood
• Lab Manager, What you need to know about filtered fume hoods
• Lab Manager, Conducting proper face velocity testing for lab fume hoods
• University of Guelph, Fume hood safe operating practices