摘要：介紹了袋進袋出高效過濾器的使用范圍，基本組成以及特點，對比了袋進袋出過濾器與現(xiàn)有過濾設(shè)備在使用方面的優(yōu)勢。
０ 引言
近年來，國家越來越重視生物安全及疾病控制領(lǐng)域的研究及科研工作，在世界范圍內(nèi)爆發(fā)SARS，禽流感，瘋牛?。˙SE）等惡性強傳染性疾病后，此類研究工作更成為社會各界關(guān)注的焦點。為了更好的為此類科研工作服務(wù)，國家相應(yīng)制定了《實驗室生物安全通用要求》（GB19489-2007）用來規(guī)范和完善生物安全實驗室的設(shè)計，施工及管理。在該“要求”中對生物安全實驗室所使用的空 氣過濾系統(tǒng)進行了詳細的規(guī)定，并且提出“BSL-3(Ⅱ)和BSL-3(Ⅲ)實驗室的高效過濾器單元的結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固，應(yīng)能承受2500 Pa的壓 力，其密封性應(yīng)能保證在最小檢測壓力為1000 Pa時，空氣泄漏率每分鐘不超過其容積的0.1%；所有排風(fēng)HEPA應(yīng)安裝成可原位進行氣體消毒和 可現(xiàn)場進行掃描檢漏或全效率檢漏的方式；如果排風(fēng)HEPA安裝在實驗室外的設(shè)備層（間），必須具備利用氣密袋安全進行更換的條件”。所謂“具備利用氣密 袋安全進行更換的條件”的過濾器即是袋進袋出型過濾器（BAG-IN/BAG-OUT Filter Housing簡稱BIBO或Safe ChangeFilter Housing）。
１ 袋進袋出過濾器概述
袋進袋出過濾器出現(xiàn)于上 個世紀的五六十年代，目前廣泛的應(yīng)于各種高危險性或高隔離要求的領(lǐng)域，例如：化學(xué)和生物（CB）防護、化學(xué)、生物及放射（C B R）防護、核化、生物 及化學(xué)（NBC）防護、醫(yī)院隔離房間、制藥設(shè)備、微電子環(huán)境、食品加工區(qū)域、生物研究、遺傳與生物技術(shù)實驗室、工業(yè)處理排放系統(tǒng)、化工處理設(shè)備、動物疾病研究試驗室、放射性同位元素處理設(shè)備、核電站、戰(zhàn)略核設(shè)施，D.O.E設(shè)備、軍事基地等。
袋進袋出過濾器的組成類似于組合式空調(diào)機 組，是根據(jù)使用的需要將不同的功能單元組合拼裝于袋進/袋出箱體（BIBO Housing）內(nèi)，常用的功能單元包括：預(yù)過濾器（Pre- filter）、高效粒子過濾器（H E P A）、高效氣體吸附過濾器（HEGA）、精細掃描檢測裝置 （Precision ScanTest Sections）等。一般情況下，袋進袋出過濾器由過濾單元與檢測單元兩部分組成，最簡單的過濾單元僅包含高效粒子過濾器，如果空氣在進入袋進袋出過濾器之前沒有其它過濾設(shè)備，則需要配置預(yù)過濾器保護高效粒子過濾器，如果過濾氣體有吸附要求，則配高效氣體吸附過 濾器；檢測單元指自動（或者手動）精細掃描檢測裝置。
袋進袋出過濾器內(nèi)的過濾單元數(shù)量決定了其合的方式，水平方向上排列過濾單元的個數(shù)稱為W，高度方向上排列過濾單元的個數(shù)成為H，如果某袋進袋出過濾器為2H2W型，則說明其水平及高度方向上各有2組過濾單元，箱體內(nèi)共有4組 過濾單元。同時過濾單元的數(shù)量也決定該袋進袋出過濾器的風(fēng)量,以最經(jīng)常使用的24英寸×24英寸（610mm×610 mm）HEPA為例,其 在250 Pa阻力下過濾風(fēng)量為1700 m3/h，那么上述2H2W型過濾風(fēng)量為6800 m3/h。在過濾單元組合時，水平方向上過濾單元的數(shù)量是有限制的，如610 mm×610 mm的過濾單元最多只能排列三組（3W），這樣才能保證在更換時操作人員能夠順利更換最深一組過濾單元， 而在高度方向上一般沒有具體限制，可以根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定，如圖１所示的大型袋進袋出過濾器高度既為6H。
除了以上的主要組件，袋進袋出過濾器箱體上還有一些配套的設(shè)備，比如壓力表、測壓孔、快速連接口等，這些部件與箱體之間都設(shè)置了微型的高效粒子過濾器，以保證與外界的隔離。袋進袋出過濾器加上與之配合的氣密隔離閥（Bubble Tight Iso-lation Dampers）組成了完整的空氣過濾隔離系統(tǒng)，在北美此系統(tǒng)稱為“隔離防護系統(tǒng)（ContainmentSystems）”。
３.袋進袋出過濾器的特點
袋進袋出過濾器最大的特點是安裝、更換、檢測過濾器時均在PVC袋（或者高溫袋）保護下進行，過濾單元完全不與外界空氣接觸，從而保證了人員與環(huán)境的安全，使得更換過程方便快捷。
袋進袋出過濾器安裝與更換流程：
初次安裝過濾器時，將新的過濾單元沿軌道直接推入過濾箱體內(nèi)鎖緊，然后將PVC袋子安裝在特殊設(shè)計的法蘭（Ribbed Bagging Ring）口上，并使用安全帶（Security Strap）扎緊，確保PVC袋與法蘭之間密封，最后將PVC袋疊好，封閉檢修門，這樣PVC袋和過濾單元就一起 封閉在袋進袋出箱體內(nèi)。
更換過濾單元時，工作人員打開檢修門，將雙手伸入PVC袋上的手套 （Filter Handling GloveSleeve）里，松開過濾單元的鎖定裝置，將使用過的過濾單元滑入PVC袋內(nèi)，然后在中間扎緊袋子將包 含過濾單元的部分剪下，這樣廢棄的過濾單元就通過PVC袋子從箱體中移出。接著把新過濾單元裝入新的PVC袋子，再將新的PVC袋子套在法蘭口上扎 緊，取下法蘭上殘余的袋口，放入新袋子的手套（Bag Stub Removal Glove Sleeve）里，扎緊后將其剪下，再把新袋子卷好，關(guān)閉檢修門并壓緊，即完成了全部的更換過程。
在整個安裝與更換過程中，除了首次安裝過濾單元外，所有臟過濾單元移除和新過濾單元進入均通過PVC袋子，保證整個系統(tǒng)與外界隔絕，可以不經(jīng)過熏蒸消毒 而直接更換，節(jié)省了大量的時間，并且更加安全可靠。同時也是因為這種更換過濾單元的方式，此類過濾設(shè)備才被形象的稱為袋進袋出（BIBO）。
袋進袋出過濾器除了使用安全便捷的更換技術(shù)之外，其整體的牢固性和氣密性也十分值得稱道。目前國際上袋進袋出過濾器的生產(chǎn)主要依據(jù)各國的核工業(yè)標(biāo)準，例如：美國ASME N509（核動力工廠空氣凈化設(shè)備和組件）、ASME N510（核空氣處理系統(tǒng)測試）、德國DIN 25496（核設(shè)施用通風(fēng)組件） 等。設(shè)備箱體一般為不銹鋼整體焊接，氣密隔離閥與箱體之間采用法蘭連接，連接處通常使用氯丁密封墊圈和氯丁法蘭墊圈進行密封，在特殊的需求下（如高危險、高致病性環(huán)境）設(shè)備可以抵抗地震。箱體與氣密隔離閥采用相同的密封標(biāo)準，在氣密隔離閥關(guān)閉條件下，美國標(biāo)準要求在恒定內(nèi)外壓差2500 Pa條件下進 行壓力衰減泄漏測試，德國的標(biāo)準要求在恒定內(nèi)外壓差2000 Pa條件下，容許泄漏率小于10 l/(hm2)。過濾單元與箱體框架之間的密封有兩種 形式，在北美一般采用液體（凝膠）密封，在過濾單元的周邊有一圈特制的凝膠帶，當(dāng)過濾單元推入過濾箱體后，箱體的框架完全陷入凝膠內(nèi)部從而保證兩者之間的密封性；而在歐洲，過濾單元與箱體框架之間設(shè)置了充氣氣囊，在過濾單元裝入以后對氣囊進行充氣，再使用專業(yè)的設(shè)備對其密閉性進行檢測，以保證其充分密封。
袋進袋出過濾器的另一個突出的特點是其可檢 測性。
傳統(tǒng)的高效過濾風(fēng)口，在安裝使用后，基本不能進行再次的檢測，而高效過濾箱由于測試方法的限制必須與排風(fēng) 口之間有足夠的風(fēng)管長度才能夠進行有效的檢測，這樣的做法明顯的構(gòu)成了安全隱患同時也不符合《實驗室生物安全通用要求》（GB 19489-2007）的 要求。在標(biāo)準配置的袋進袋出過濾器中，均設(shè)置自動（手動）掃描檢測單元，可以隨時檢測過濾器的效率及安全性。檢測單元緊鄰這個由過濾器及其框架組成過濾面，在距離過濾面1英寸（25 mm）處設(shè)置一個取樣裝置，該取樣裝置將沿整個過濾面做蛇形運動，移動速度最高為10 fpm（50 mm/s），這樣 就可以隨時或者根據(jù)使用的要求按時的檢測過濾設(shè)備的過濾表面及密封區(qū)域，整套檢測裝置同樣用PVC袋子封閉在箱體內(nèi)，取樣和分析裝置通過快速接頭連接至 箱體外，并且所有采樣口均設(shè)有小型HEPA，同樣保證整個檢測段的密封性和安全性。
經(jīng)過實驗證明，這種檢測方法可以完全模擬并取代傳 統(tǒng)的氣溶膠檢測方法，與傳統(tǒng)的方法相比還存在明顯的優(yōu)勢，可以節(jié)省傳統(tǒng)方法中要求的過濾器上游及下游的10倍管徑長度的混流段風(fēng)管，這樣就可以確保過濾 設(shè)備最大程度的接近排風(fēng)口，提高整個系統(tǒng)的安全性，而且節(jié)省大量的風(fēng)管安裝空間。
４ 總結(jié)
目前，國內(nèi)使用的袋進袋出過濾 器還十分有限，但是根據(jù)其自身的特點以及國外多年的使用經(jīng)驗，其在國內(nèi)必將有越來越廣泛的使用空間。同時，袋進袋出過濾器設(shè)備也帶給我們一個思路，普通的過濾器單元，配合一種更換方法，整合一套檢測系統(tǒng)就形成了一種全新國際通用的設(shè)備，并且功能更加合理，使用更加方便，系統(tǒng)更加安全。希望有更多這樣的想法 出現(xiàn)，更多這樣的設(shè)備出現(xiàn)。
