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實驗室供氣系統(tǒng)

實驗室很多設(shè)備的運行都需要各種各樣的氣體供應(yīng)，如何既安全又方便地解決供氣問題，一直以來也是困擾實驗室工作人員的主要問題之一。

傳統(tǒng)的實驗室供氣方式是采用將氣瓶安置在儀器設(shè)備的旁邊，危險氣體的氣瓶放置在氣瓶柜內(nèi)。在實驗室的發(fā)展過程中，隨著實驗室儀器設(shè)備的增加，實驗室內(nèi)經(jīng)常是密布著各種各樣的管道和氣瓶。這樣處理既造成了非常大的安全隱患，也不美觀。

正確的實驗室供排氣的解決方案是把實驗室的供氣看做一個系統(tǒng)。這個系統(tǒng)要考慮到安全性便利性、日常實驗室的管理、氣瓶的更換等問題，同時要重點考慮實驗室今后的發(fā)展，對于特殊氣體還要考慮特殊的技術(shù)解決方案。

一、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

（1）《工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范》(GB50316 -2000)；

（2）《工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范》(GB50235-2010)；

（3）《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》(GB50236-2011)；

（4）《乙炔站設(shè)計規(guī)范》(B50031 -91)；

（5）《氫氯站設(shè)計規(guī)范》(GB50177-93)；

（6）《氧氣站設(shè)計規(guī)范》(GB50030-91)；

（7）《壓縮空氣站設(shè)計規(guī)范》CBJ29 -90；

（8）《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》(GB16912-1997)；

二、實驗室氣體管路供氣系統(tǒng)

實驗室供氣系統(tǒng)包括實驗室集中供氣系統(tǒng)和室內(nèi)氣瓶供氣系統(tǒng)，可以滿足不同等級要求的氣體安全使用。中央集中供氣管路系統(tǒng)工程，主要是為試（實）驗室選用的分析設(shè)備提供量值和壓力穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)氣體，保證其儲存和使用的安全性。保障分析測試人員在實驗中免受有毒有害氣體的侵害。

按照國標(biāo)要求，將所用全部氣體存放于儲氣間，并實現(xiàn)集中輸送，組成中央供氣系統(tǒng)。系統(tǒng)采用一拖一、一拖多、多拖一和多拖多的管道式輸氣方式，在一拖多時能夠?qū)崿F(xiàn)分段控制和在多拖一和多施多時能夠?qū)崿F(xiàn)切換控制；并能夠保證標(biāo)準(zhǔn)氣體流量、壓力穩(wěn)定和量值傳遞不發(fā)生變化，滿足分析檢測設(shè)備對使用氣體的技術(shù)要求；室內(nèi)氣瓶供氣系統(tǒng)是在供應(yīng)氣體流量不大的實驗室用氣，氣體壓力直接控制,并且節(jié)約成本。

三、實驗室集中供氣系統(tǒng)

1.基本概念

實驗室集中供氣就是將所有氣瓶集中存放在（瓶房，通過氣瓶減壓閥將氣體輸送到各個實驗室（即儀器端）。

2.操作原理

實驗室供氣有二級減壓和多級減壓。

二級減壓即氣瓶端采用一級減壓閥和末端采用一級減壓閥來達到二級減壓的目的。實投室一般推薦采用二級減壓，這樣可以保證氣體的純度和節(jié)約成本，也能達到多級減壓的效果。多級減壓即氣瓶端采用二級減壓閥或多級減壓閥和末端采用二級減壓閥或多級減出閥來達到多級減壓的目的，減壓效果同二級減壓效果差不多，但成本會更高。在選擇減壓閥的時候，必須考慮氣體的種類，允許壓力變化范圍，最大氣體用量和流速、管路的結(jié)構(gòu)和使用場所等。    采用中壓供，二級減壓的供氣方式，氣瓶氣體壓力為12.5Mpa左右，經(jīng)一級減壓后為1MPa左右（管路壓力1MPa），送至用氣點，經(jīng)二級減壓后為0.3~0.5MPa（根據(jù)儀器需求）送至儀器，供氣壓力比較穩(wěn)定。

3.技術(shù)要求

（1）氣瓶間：

①氣瓶間應(yīng)采用300mm厚實體墻，安裝防爆門，設(shè)置泄爆窗；

②室內(nèi)電器設(shè)備均應(yīng)具備防爆功能；

③應(yīng)安裝排氣扇,時刻保持良好的通風(fēng)狀態(tài)；

（2）供氣系統(tǒng)要求采用兩級減壓的方式進行供氣，供氣匯流排第一次減壓，氣體由15MPa減壓到1.5MPa以下，再輸送到各用氣實驗室，二級減壓器安裝在各用氣實驗室或用氣點，方便統(tǒng)一控制通風(fēng)柜或儀器用氣的輸人壓力，用氣終端配有中壓球閥和壓力指示表，二級減壓器對壓力進行精確調(diào)整（0.01MPa），得到穩(wěn)定的壓力，可以滿足儀器對不同使用壓力的要求，一、二級減壓器均配有壓力表，可實時顯示當(dāng)前壓力。

（3）采用雙側(cè)匯流排半自動方式不間斷供氣，充分滿足實驗室的使用要求，更換氣瓶時，可通過安裝在高壓軟管下面的卡套進行氣瓶更換。

（4）氫氣和乙炔屬于易燃氣體，應(yīng)設(shè)計氣體泄露探測報警裝置，并安裝阻火器，防止明火回流，易燃與助燃氣體敷設(shè)應(yīng)保證足夠的安全距離。

4.工程用材

（1）管道、球閥、卡套和三通等為316L不銹鋼減壓器為高純氣體減壓器（不銹鋼閥芯），高壓軟管（連接鋼瓶和匯流排）為不銹鋼波紋管，在高壓軟管的進氣端，配置單向閥，可以 防止更換鋼瓶時，軟管內(nèi)的氣體外泄，同時避免外界的空氣混入氣路之中。

（2）管道系統(tǒng)：所有的氣體管道選用BA級別的316L不銹鋼管，在管路上有個過濾雜質(zhì)和水分的凈化裝置，使氣體在流通過程中不至于被管道系統(tǒng)污染，保證氣體的純度，同時要有明確標(biāo)示，指示氣體的流向。

（3）管道的連接：匯流排、終端部分采用卡套連接，便于減壓器和閥門的維護管理。

（4）終端：在每臺儀器之前，配置截止閥和二級減壓器（每種氣體配置一個）。截止閥用于控制每一個氣路的開啟與關(guān)閉；在儀器需要調(diào)整和維修時，能停止任何指定的儀器的氣體供應(yīng)，減壓器用于顯示和調(diào)整終端的壓力。