Спецвозможности
Техника и оборудование

Как оборудовать собственную лабораторию?

31.07.2017
614
Как оборудовать собственную лабораторию? фото, иллюстрация

Актуальность создания своей агрохимической лаборатории в любом агрохолдинге или большом хозяйстве (средние и малые мы не рассматриваем по причине отсутствия необходимых финансов) обычно «зреет» достаточно долго. Объясняется это необходимостью изыскать довольно большие денежные средства для единовременной траты и долгим сроком окупаемости. Но, если такое решение все же принято, то дело всё-таки доходит до своего логического конца — и лаборатория появляется.

 

 

В конечном счете эти начальные капиталовложения  себя оправдывают. Один из самых важных аргументов «за»: оплата за взятие почвенных образцов и их анализ, который проводится в другом специализированном месте — процедуры, отнимающие слишком много времени (по опыту: с пересылкой за границу – две недели, на территории Украины – до недели). К тому же цена этой процедуры может доходить до 200 у. е. за один образец в зависимости от количества показателей и точности измерения. В известных лабораториях существует понятие «электронной очереди», которое увеличивает время процесса получения информации.

Создание химической лаборатории является одним из сложных и трудоёмких элементов точного земледелия и напрямую зависит от количества денежных вливаний в решение этого вопроса. Этому есть прямые и косвенные причины. Начнём с прямых: прежде чем покупать оборудование, необходимы, соответственно, персонал и человек, ответственный за покупку нужного оборудования. Конечно, можно переложить этот вопрос на продавца оборудования, чему последний, безусловно, будет бесконечно рад. Предложит типовое решение вопроса, потому как «у нас именно такое покупают». Будьте готовы позже к неприятным сюрпризам в виде низкой точности определения элементов в образцах с поля, долгого освоения персоналом приборной базы и невозможностью вовремя закупить запасные части и материалы к этому оборудованию. А это значит потери во времени и финансах. Причём большие, так как это оборудование не из дешёвых.  

Идеальным был бы вариант, при котором ответственный за покупку этого оборудования человек в дальнейшем сам работал на нём либо был бы руководителем этой лаборатории.

При выборе оборудования, прежде всего, следует исходить из его эксплуатационных характеристик и только после соразмерять их с ценой. И важно обращать должное внимание на расходные материалы. Дело в том, что если прибор даже относительно привлекателен в цене, он может иметь в перечне расходных материалов очень дорогой газ и химические реактивы, которые будут долго окупаться.  И наоборот, дорогие приборы (за несколько миллионов гривен) могут потреблять только электроэнергию, окупаясь быстрее.

В общем, на первоначальном этапе построения лаборатории о быстрой  окупаемости стоит забыть. Статья расходов под названием «химическая лаборатория» будет постоянна, причем весьма немаленькая (до 2 тыс. у.е. в месяц), и состоять не только из зарплаты сотрудникам.

Допустим, что нужный человек, готовый заниматься вопросом приобретения оборудования, найден и изысканы денежные вливания в этот проект. С чего следует начинать? Отнюдь не с покупки самого оборудования. Первым делом —  с изучения требований разрешительных служб на установку такого оборудования и получения разрешительной документации и разработки проекта на установку в здании, где планируется работа данной лаборатории. Это является одной из главных косвенных причин сложности создания химлаборатории.

Времени от начала изучения требований к установке оборудования до самой установки и последующего проведения пусконаладочных работ может уйти до года!

Сколько стоит строительство лаборатории?

Сделаем небольшую калькуляцию:

- здание (обычно два этажа: первый этаж – лаборатория, отделение пробоподготовки (измельчение, сушка), склад, технические помещения; второй этаж – вытяжки, компрессорная, сушильные и складские помещения): цена — от 2-3 до 6- 8 млн грн;

- проект и установка электрооборудования: до 50 тыс. грн;

- установка и пусконаладочные работы вытяжек и пультов управления, безыскровых вентиляторов:  120-200 тыс. грн (в зависимости от количества может и превышать эту сумму);

- установка пункта хранения/приемки газовых баллонов и трассы в здание обойдется в 120 тыс. грн;

- специальная химическая мебель — стоимость ее приобретения рассчитывается в зависимости от количества помещений самой лаборатории и может составлять от 70 до 300 тыс. грн за одно помещение (сюда относятся также вытяжные шкафы, мойки, рабочие столы и  специальные столы — усиленные, с  определенным химическим покрытием);

- компрессоры сжатого воздуха: до 10 тыс. грн;

- проекты и разрешительная документация: до 700 000 грн.

В общем, без приборной базы только вспомогательное оборудование и помещение будут составлять от чуть больше чем 4 млн до 9 млн 400 тыс. грн. При условии, что всё придётся делать «с нуля».

Поэтому сразу после консультаций о выборе оборудования и его перечне необходимо перейти к решению вопроса об обеспечении его технических требований во время работы и приступить к исполнению проекта по установке и компоновке такого оборудования в здании, чтобы потом не переделывать и не «перекраивать» по-новому.

Параллельно с установленным перечнем оборудования необходимо согласовать с продавцами такие вопросы, как проведение пусконаладочных работ по каждому из приборов. Обычно эта процедура входит в стоимость самого оборудования и покупатель не несёт дополнительных затрат. Каждый прибор также обязан иметь метрологическую поверку, которая также должна входить изначально в стоимость. Следует добавить, что метрологическая поверка даётся на определенный срок (для каждого прибора — свой), и по его истечению она должна проводиться повторно (и так — на протяжении всего периода работы прибора.  Поэтому во время учреждения лаборатории необходимо выделить должность метролога либо закрепить его обязанности за заведующим лабораторией.

Траты, которые имеют отношение к работе и обслуживанию оборудования лаборатории, а именно: датчиков (газо, электро, движения), контроллеров за состоянием воздуха в лаборатории, трассами для подачи газов и вытяжками, сопоставимы с общей суммой на эти  приборы.

Расчет схемы электрообеспечения

После составления проекта по прокладыванию вышеупомянутых трасс и перечня соответствующего оборудования следует произвести необходимые расчеты для выполнения  схемы электрообеспечения. Каждое оборудование может иметь повышенное потребление электроэнергии и будет требовать отдельного подвода питания и проводки увеличенного сечения.

На фото приведены наиболее типичные датчики и контролирующее оборудование в лаборатории . Например, датчик концентрации газов используется для постоянного и автоматического контроля за концентрациями паров и горючих газов и их соединений в воздухе рабочих зон помещений. При превышении заданных показателей выдаёт сигнал с помощью световой и звуковой сигнализации.

Отдельно необходимо сказать о тамбур-шлюзе. В помещениях с повышенной опасностью возгорания необходим тамбур с возможностью подачи в него большого объёма воздуха с целью создания избыточного давления — это препятствует распространению огня в помещении. Тамбур монтируется согласно проекту, его размеры выбираются исходя из кубатуры лаборатории.

Для работы оборудования важно поддерживание определённого диапазона температур (иначе точность определения и качество работы будут весьма низкие и далёкие от параметров, заявленных разработчиком).  Для этого в вытяжных трубах монтируются ТЕНы (вместе с безыскровыми вентиляторами), отвечающими за нагрев подаваемого в помещение воздуха и требующими отдельного ввода для обеспечения электропитанием.

Подача газов (оксида азота, ацетилена, сжатого воздуха) согласно требованиям СНиП производится из отдельных изолированных помещений либо изолированных строений снаружи лаборатории.

Выбор мест расположения и размеров зондов для вытяжек подбирается исходя из компоновки приборного оборудования в помещении лаборатории и требований к вытяжкам каждого из приборов, которые должны ими быть обеспечены. Вытяжные зонды можно сделать заранее — до покупки приборов.

Только когда все разрешительные документы получены, вспомогательное оборудование закуплено и начата его установка, а мебель для лаборатории уже заказана,  можно приступать к закупкам и установкам приборной базы.

Приборная база лаборатории

Ниже показано необходимый минимум приборной базы (один из дешёвых вариантов) для начала работы агрохимической лаборатории:

- прибор атомной абсорбции (позволяет определять весь перечень макро- и микропоказателей) Ааnalyst 400. Работает на сжатом воздухе и ацетилене. Может быть дополнен автосемплером для подачи готовых проб для анализа, что повышает общую работоспособность прибора. Оснащается избирательными селективными лампами на определенную частоту в спектре, в которой регистрируется нужный элемент. Срок действия одной лампы — до 2 лет.

Для работы прибору необходим сжатый воздух, вытяжка, обогрев, ацетилен и электричество.

— Прибор определения общего азота по методу Кьельдаля. Потребляет дистиллированную воду, электричество, реактивы. Работает вместе с минерализатором, который осуществляет пробоподготовку образцов почвы.

— Дистиллятор для воды. Необходим для приготовления дистиллированной воды для проведения титрования, работы минерализатора Кьельдаля и приготовления рабочих растворов. 

В отдельных случаях, когда нужна вода особой чистоты, используют бидистиллятор, который дважды дистиллирует воду и удаляет примеси.

— Весы для определения навесок: точность – 2 класс, 3 класс.

Все современные весы и измерительные  приборы имеют разъёмы для подключения к компьютеру, что позволяет систематизировать образцы, избежать путаницы и более точно проводить измерения.

— рН-метр позволяет измерять индекс pH — показатель, характеризующий концентрацию ионов водорода в растворах.

— штативы лабораторные, используемые во время проведения титрования.

— Различная химическая посуда и лабораторная мебель.

В зависимости от целей и задач по проведению агрохимического или почвенного обследования количество и качество приборной базы может наращиваться. Для этого следует заблаговременно предусмотреть посадочные места под новые приборы, которые должны быть обеспечены всем необходимым.

Интервью
Украинский АПК длительное время топчется на одних и тех же показателях использования минеральных удобрений - 79-82 кг д.в./га, что сдерживает рост урожайности зерновых культур. Большинство аграриев
О глобальном потеплении говорят уже несколько десятилетий. Какие конкретные практические последствия от него уже почувствовало сельское хозяйство Украины и что еще ожидать рассказывает самый

1
0