Як обладнати власну лабораторію?

У кінцевому рахунку ці початкові капіталовкладення себе виправдовують. Один з найважливіших аргументів «за»: оплата за взяття ґрунтових зразків і їх аналіз, який проводиться в іншому спеціалізованому місці - процедури, що віднімають занадто багато часу (з досвіду: з пересилкою за кордон - два тижні, на території України - до тижня). До того ж ціна цієї процедури може доходити до 200 у. о. за один зразок залежно від кількості показників і точності вимірювання. У відомих лабораторіях існує поняття «електронної черги», яке збільшує час процесу отримання інформації.

Створення хімічної лабораторії є одним із складних і трудомістких елементів точного землеробства і безпосередньо залежить від кількості грошових вливань у вирішення цього питання. Для цього є прямі і непрямі причини. Почнемо з прямих: перш ніж купувати обладнання, необхідні, відповідно, персонал і людина, відповідальна за купівлю необхідного устаткування. Звичайно, можна делегувати це питання на продавця обладнання, чому останній, безумовно, буде безмежно радий. Запропонує типове вирішення питання, на кшталт «у нас саме таке купують». Будьте готові пізніше до неприємних сюрпризів у вигляді низької точності визначення елементів в зразках з поля, довгого освоєння персоналом приладової бази та неможливістю вчасно закупити запасні частини і матеріали до цього устаткування. А це означає втрати в часі та фінансах. Причому великі, так як це обладнання не з дешевих.

Ідеальним був би варіант, при якому відповідальна за покупку цього устаткування людина в подальшому сама працював на ньому або була б керівником цієї лабораторії.

При виборі обладнання, перш за все, слід виходити з його експлуатаційних характеристик і тільки після цього співставляти їх з ціною. І важливо звертати належну увагу на витратні матеріали. Справа в тому, що якщо прилад привабливий в ціні, він може мати в переліку витратних матеріалів дуже дорогий газ і хімічні реактиви, які будуть довго окупатися. І навпаки, дорогі прилади (за кілька мільйонів гривень) можуть споживати тільки електроенергію, окуповуючись швидше.

Загалом, на початковому етапі побудови лабораторії про швидку окупность варто забути. Стаття витрат під назвою «хімічна лабораторія» буде постійна, причому вельми немаленька (до 2 тис. у.о. в місяць), і складатися не тільки з зарплати співробітникам.

Припустимо, що потрібна людина, готова займатися питанням придбання обладнання, знайдена і знайдені грошові вливання в цей проект. З чого слід починати? Аж ніяк не з покупки самого обладнання. В першу чергу - з вивчення вимог дозвільних служб на установку такого обладнання і отримання дозвільної документації та розробки проекту на установку в будівлі, де планується робота даної лабораторії. Це є однією з головних непрямих причин складності створення хімлабораторії.

Від початку вивчення вимог до установки устаткування до самої установки і подальшого проведення пусконалагоджувальних робіт може минути до року часу!

Скільки коштує будівництво лабораторії?

Зробимо невелику калькуляцію:

- будівля (зазвичай два поверхи: перший поверх - лабораторія, відділення пробопідготовки (подрібнення, сушіння), склад, технічні приміщення, другий поверх - витяжки, компресорна, сушильні і складські приміщення): ціна - від 2-3 до 6 8 млн грн:;

- проект і встановлення електрообладнання: до 50 тис грн;

- установка і пусконалагоджувальні роботи витяжок і пультів управління, безіскрова вентиляторів: 120-200 тис. грн (в залежності від кількості може і перевищувати цю суму);

- установка пункту зберігання / приймання газових балонів і траси в будівлю обійдеться в 120 тис. грн;

- спеціальні хімічна меблі - вартість її придбання розраховується залежно від кількості приміщень самої лабораторії і може складати від 70 до 300 тис грн за одне приміщення (сюди відносяться також витяжні шафи, мийки, робочі столи і спеціальні столи - посилені, з певним хімічним покриттям);

- компресори стисненого повітря: до 10 тис грн;

- проекти та дозвільна документація: до 700 000 грн.

Загалом, без приладової бази тільки допоміжне обладнання і приміщення становитимуть від 4 млн до 9 млн 400 тис. грн, за умови, що все доведеться робити «з нуля».

Тому відразу після консультацій про вибір обладнання та його переліку необхідно перейти до вирішення питання про забезпечення його технічних вимог під час роботи і приступити до виконання проекту по установці і компонування такого обладнання в будівлі, щоб потім не переробляти по-новому.

Паралельно з встановленим переліком обладнання необхідно узгодити з продавцями такі питання, як проведення пусконалагоджувальних робіт по кожному з приладів. Зазвичай ця процедура входить у вартість самого устаткування і покупець не несе додаткових витрат. Кожен прилад також зобов'язаний мати метрологічну повірку, яка також повинна входити в початкову вартість. Слід додати, що метрологічна повірка дається на певний термін (для кожного приладу - свій), і по його закінченню вона повинна проводитися повторно (і так - протягом усього періоду роботи приладу). Тому під час установки лабораторії необхідно виділити посаду метролога або закріпити його обов'язки за завідувачем лабораторією.

Витрати, які мають відношення до роботи та обслуговування обладнання лабораторії, а саме: датчиків (газо, електро, руху), контролерів за станом повітря в лабораторії, трасами для подачі газів і витяжками, можна порівняти із загальною сумою на ці прилади.

Розрахунок схеми електрозабезпечення

Після складання проекту по прокладанню вищезазначених трас і переліку відповідного обладнання слід провести необхідні розрахунки для виконання схеми електрозабезпечення. Кожне обладнання може мати підвищене споживання електроенергії і вимагатиме окремого підведення живлення і спеціальної проводки.

На фото наведені найбільш типові датчики і контролююче обладнання в лабораторії. Наприклад, датчик концентрації газів використовується для постійного і автоматичного контролю за концентраціями парів і горючих газів і їх сполук в повітрі робочих зон приміщень. При перевищенні заданих показників датчик видає сигнал за допомогою світлової та звукової сигналізації.

Окремо необхідно сказати про тамбур-шлюз. У приміщеннях з підвищеною небезпекою загоряння необхідний тамбур з можливістю подачі в нього великого об'єму повітря з метою створення надлишкового тиску - це перешкоджає поширенню вогню в приміщенні. Тамбур монтується згідно з проектом, його розміри вибираються виходячи з кубатури лабораторії

Для роботи обладнання важливо підтримання певного діапазону температур (інакше точність визначення і якість роботи будуть вельми низькі і далекі від параметрів, заявлених розробником). Для цього в витяжних трубах монтуються тени (разом з безіскровою вентиляторами), що відповідають за нагрів повітря, що подається в приміщення, і вимагають окремого введення для забезпечення електроживленням.

Подача газів (оксиду азоту, ацетилену, стисненого повітря) згідно з вимогами СНіП проводиться з окремих ізольованих приміщень або ізольованих будівель зовні лабораторії.

Вибір місць розташування та розмірів зондів для витяжок підбирається виходячи з компонування приладового обладнання в приміщенні лабораторії і вимог до витяжок кожного з приладів, які повинні ними бути забезпечені. Витяжні зонди можна зробити заздалегідь - до придбання приладів.

Тільки коли всі дозвільні документи отримані, допоміжне обладнання закуплено і розпочато його установку, а меблі для лабораторії вже замовлені, можна починати закупівлю і установку приладової бази.

Приладова база лабораторії

Нижче наведено необхідний мінімум приладової бази (один з дешевих варіантів) для початку роботи агрохімічної лабораторії:

- прилад атомної абсорбції (дозволяє визначати весь перелік макро- і мікропоказателей) Ааnalyst 400. Працює на стиснутому повітрі і ацетилені. Може бути доповнений автосемплером для подачі готових проб для аналізу, що підвищує загальну працездатність приладу. Оснащується виборчими селективними лампами на певну частоту в спектрі, в якій реєструється потрібний елемент. Термін дії однієї лампи - до 2 років.

Для роботи приладу необхідне стиснене повітря, витяжка, обігрів, ацетилен і електрика.

— Прилад визначення загального азоту за методом Кьельдаля. Споживає дистильовану воду, електрику, реактиви. Працює разом з мінералізатором, який здійснює пробопідготовку зразків грунту.

— Дистиллятор для води. Необхідний для приготування дистильованої води для проведення титрування, роботи мінералізатора Кьельдаля і приготування робочих розчинів. 

В окремих випадках, коли потрібна вода особливої чистоти, використовують бідістилятор, який двічі дистилюють воду і видаляє домішки.

— Ваги для визначення навесок: точність - 2 клас, 3 клас.

Всі сучасні ваги і вимірювальні прилади мають роз'єми для підключення до комп'ютера, що дозволяє систематизувати зразки, уникнути плутанини і більш точно проводити вимірювання.

— рН-метр дозволяє вимірювати індекс pH - показник, що характеризує концентрацію іонів водню в розчинах.

— штативи лабораторні, використовувані під час проведення титрування.

— різна хімічний посуд і лабораторні меблі.

Залежно від цілей і завдань щодо проведення агрохімічного або грунтового обстеження кількість і якість приладової бази може нарощуватися. Для цього слід завчасно передбачити посадочні місця під нові прилади, які повинні бути забезпечені всім необхідним.