合格的實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)到底啥樣？

完善的實(shí)驗(yàn)室供氣系統(tǒng)是實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備正常工作的基礎(chǔ)，對(duì)實(shí)驗(yàn)室集中供氣的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析和優(yōu)化。從氣瓶室、管道鋪設(shè)、材料選擇、管道連接、安全技術(shù)要求等方面考慮，實(shí)驗(yàn)室供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及到很多因素，設(shè)計(jì)的目的要強(qiáng)，安全要放在首位，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的用氣類型進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。

實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)是目前廣泛使用的現(xiàn)代供氣方式，因?yàn)椴僮骱?jiǎn)單.氣流穩(wěn)定.使用安全.運(yùn)行成本低等特點(diǎn)。其系統(tǒng)主要由氣源開(kāi)關(guān).供氣管道.調(diào)壓裝置.用氣點(diǎn).監(jiān)控及報(bào)警等系統(tǒng)組成。實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)涉及管道如何布置.材料質(zhì)量及規(guī)格如何選擇.安裝步驟及要求.工程驗(yàn)收等方面，一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要考慮氣體使用的安全.便捷.及管理和維護(hù)等問(wèn)題，同時(shí)要考慮實(shí)驗(yàn)室未來(lái)發(fā)展的需要，針對(duì)特殊氣體還要考慮特殊的技術(shù)解決方案。因此，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室集中供氣時(shí)需要統(tǒng)籌規(guī)劃，結(jié)合用戶的實(shí)際情況，按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。

集中供氣系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是什么？

在實(shí)驗(yàn)室中，一些儀器或設(shè)備的工作需要各種各樣的氣體供貨，通常使用的氣體類型是高純氧.氮?dú)?；?氫.氦.甲烷.乙炔.二氧化碳.混合氣體等，一些設(shè)備甚至使用有毒有害氣體。一些氣體被用來(lái)驅(qū)動(dòng)控制儀器和設(shè)備，如壓縮空氣。實(shí)驗(yàn)室有兩種供氣方式，一種是傳統(tǒng)的分散式供氣模式，分別為各儀器設(shè)備配置氣體鋼瓶，以滿足各儀器設(shè)備的使用。

另一種方式是集中供氣模式，采用儲(chǔ)氣罐、氣體發(fā)生器等作為氣源，配置氣體發(fā)生系統(tǒng)或自動(dòng)開(kāi)關(guān)或手動(dòng)開(kāi)關(guān)等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)氣體的不間斷供應(yīng)，通過(guò)不銹鋼管道將氣體輸送到氣體端，各端口的壓力和流量可根據(jù)儀器的要求進(jìn)行單獨(dú)控制，以滿足各種儀器設(shè)備的使用要求。實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.穩(wěn)壓效果好。

集中供氣可以采用二次減壓或多次減壓的方法來(lái)獲得較好的穩(wěn)壓效果。例如，系統(tǒng)二次減壓后，加上儀表內(nèi)部的調(diào)壓裝置，可以說(shuō)是三次穩(wěn)壓，氣源在一次減壓后，主管道保持較高的壓力，便于遠(yuǎn)程管道輸送，在儀表前端使用二次低壓減壓閥，將壓力調(diào)節(jié)到儀表的工作范圍，然后進(jìn)入儀表內(nèi)部的壓力調(diào)節(jié)，進(jìn)入儀表的氣體可以保證達(dá)到儀表的要求。

2.確保氣體的純凈度。

氣體通過(guò)大型儲(chǔ)罐(液壓)和輸送管道輸送到儀器。在儲(chǔ)罐出口處安裝單向閥，可以避免更換儲(chǔ)罐時(shí)空氣或水的混合。此外，高壓段后還可以安裝一個(gè)壓力泄漏開(kāi)關(guān)球閥，以排放多余的空氣或水分，從而保證氣體的純度。

3.提高安全。

一般來(lái)說(shuō)，瓶裝氣體的充氣壓力大于或等于14MPa/cm2。集中供氣可以根據(jù)需要降低系統(tǒng)壓力，遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)區(qū)，提高使用安全性。此外，集中供氣可以將空氣壓縮機(jī)放置在供氣室中，減少電火帶來(lái)的安全風(fēng)險(xiǎn)，避免噪聲對(duì)實(shí)驗(yàn)室的干擾。

4.工作環(huán)境的改善。

取消了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的氣瓶、空壓機(jī)等供氣源，減少了實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和設(shè)施的占地面積，避免了與實(shí)驗(yàn)室操作人員在一起造成的混亂和不便。

5.減少運(yùn)行成本。

集中供氣系統(tǒng)可以采用儲(chǔ)氣量大的液體儲(chǔ)罐供氣，可以大大節(jié)約采購(gòu)成本，降低更換氣瓶的頻率，節(jié)約人工成本，降低維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，便于管理.維修和維護(hù)。

6.堅(jiān)持和及時(shí)。

集中供氣系統(tǒng)選用手動(dòng)式.半自動(dòng)式或全自動(dòng)切換系統(tǒng)，通常每一個(gè)供氣源為一開(kāi)一備，可依據(jù)儀器工作中狀況對(duì)部分或總體氣壓.流量開(kāi)展調(diào)節(jié)，可確保儀器用氣流及壓力的平穩(wěn).持續(xù)，也可確保量值傳送不更改。

7.靈活的擴(kuò)展性。

接氣點(diǎn)和可擴(kuò)展點(diǎn)可預(yù)留在集中供氣管道上，并安裝控制開(kāi)關(guān)或堵頭，以便于擴(kuò)展。所有使用氣體的儀器的前端都配備了控制閥。因此，新的氣體端點(diǎn)可以擴(kuò)展而不影響其他儀器的正常工作。

如何設(shè)計(jì)集中供氣系統(tǒng)？

1.設(shè)計(jì)依據(jù)。

GB50316-2000的集中供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》；

GB50235-2010《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》；

GB50236-2010現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備.工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范；

GB50030-2013《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》(附文)；

GB50177-2005《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》(附文)；

GB16912-2008《深凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)范》；

GB4962-2008《氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程》；

GB50029-2014《壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范（附文）》；

GB50073-2013《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》(附文)；

GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(附文)；

GB6222-2005等工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程要求。

2.氣瓶室

集中供氣系統(tǒng)需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的布局和用氣情況，規(guī)劃和設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)立的氣瓶室，在實(shí)驗(yàn)室的每一層或幾層設(shè)置一個(gè)氣瓶室，也可以在實(shí)驗(yàn)室外設(shè)計(jì)一個(gè)為整個(gè)實(shí)驗(yàn)室供氣的氣瓶室，應(yīng)合理布置存儲(chǔ)區(qū)，

保持易燃容器和易燃容器之間的安全距離。氣瓶室的墻壁應(yīng)采用物理結(jié)構(gòu)，門(mén)應(yīng)設(shè)計(jì)為防爆門(mén)，安裝防爆燈和防爆風(fēng)機(jī)，在事故發(fā)生時(shí)可以減少實(shí)驗(yàn)區(qū)的破壞性。天花板不應(yīng)存放在鋼瓶房?jī)?nèi)。氣體泄漏、低壓通風(fēng)報(bào)警設(shè)施和排氣設(shè)備也應(yīng)安裝在氣瓶室內(nèi)。同時(shí)，還應(yīng)考慮防雷、防靜電、空調(diào)設(shè)備等設(shè)施。為保證氣體的純度和壓力的穩(wěn)定性，應(yīng)采用多級(jí)減壓方式供氣，如有條件的雙氣源自動(dòng)切換模式，應(yīng)設(shè)置氣路吹掃、排空、雜質(zhì)過(guò)濾、水分、油氣凈化等設(shè)備。

3.管道設(shè)計(jì)。

通用實(shí)驗(yàn)室按標(biāo)準(zhǔn)單元組合設(shè)計(jì)，各種氣體管道按標(biāo)準(zhǔn)單元組合設(shè)計(jì)。

所有氣體主管道原則上不低于9.52mm(in，儀表空氣管道直徑為12.7mm)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用氣量計(jì)算供氣壓力.流量和管道內(nèi)徑。管道末端，原則上不低于6.35mm(in，也可根據(jù)實(shí)際用量)。

進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的各種氣體管道的氫氣、氧氣、乙炔甲烷等管道和支管的明顯應(yīng)用。在管井中。在管道技術(shù)層中應(yīng)使用可燃?xì)怏w氫。氧氣、乙炔甲烷等管道時(shí)，應(yīng)有通風(fēng)裝置，確保每小時(shí)（1~3）氣體交換150次。

預(yù)埋套管應(yīng)安裝在需要穿過(guò)實(shí)驗(yàn)室墻壁或地板的部分。管道應(yīng)通過(guò)套管，套管內(nèi)的管段不得焊接。管道和套管之間應(yīng)用非燃燒材料密封。

氫.氧管的末端和點(diǎn)應(yīng)設(shè)置放空管。放空管應(yīng)高出層頂2m以上，并設(shè)置在防雷區(qū)。取樣口和吹掃口也應(yīng)設(shè)置在氫氣管道上。放空管。取樣口和吹掃口的位置應(yīng)滿足管道內(nèi)氣體的吹掃和更換要求。

氫.氧管應(yīng)有導(dǎo)除靜電的接地裝置。其他有接地要求的管道，按照現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行接地和跨接方法。

應(yīng)從以下幾個(gè)方面考慮管道的敷設(shè)：

①干燥氣體的管道應(yīng)水平布置。如果氣體中含有較高的水分，則管道的坡度應(yīng)為≤0.3%，且坡度朝向冷凝液收集器。

②當(dāng)其他氣體管道和氧氣管道需要安裝在同一框架內(nèi)時(shí)，其管道之間的距離≤0.25m。除氫氣管外，氧氣管道應(yīng)高于其他管道。

③氫氣管道與可燃?xì)怏w管道平行安裝時(shí)，管道間距不得≤0.50m，管道相交時(shí)間距不得≤50m。