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實(shí)驗(yàn)室氣路系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃的重要性

實(shí)驗(yàn)室氣路系統(tǒng)是實(shí)驗(yàn)室的重要組成部分，目前，很多實(shí)驗(yàn)室依然在使用氣體鋼瓶作為氣源，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且影響實(shí)驗(yàn)室美觀，高效、便捷的實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)是未來(lái)幾年實(shí)驗(yàn)室的主要載氣供應(yīng)方式。

寫在前面

無(wú)論采用何種供氣方式，氣瓶間及氣瓶的安全規(guī)范，都是需要掌握的。

1、氣瓶應(yīng)專瓶專用，不能隨意改裝其他種類的氣體。

2、氣瓶室嚴(yán)禁靠近火源、熱源、有腐蝕性的環(huán)境。

3、氣瓶室必須使用防爆開關(guān)和燈具，周圍禁止動(dòng)用明火。

4、氣瓶室應(yīng)由通風(fēng)設(shè)備，保持陰涼，氣瓶室頂部應(yīng)該留有泄流孔防止氫氣的聚集。

5、空瓶與實(shí)瓶分區(qū)放置。氣瓶室易燃易爆氣瓶應(yīng)該與助燃?xì)馄扛綦x。

6、瓶閥、接管螺絲和減壓閥等附件完好齊全，無(wú)漏氣，滑絲，表針?biāo)蓜?dòng)等危險(xiǎn)情況，各種氣壓表一般不得混用。

7、氣瓶在存儲(chǔ)、使用時(shí)必須直立放置，工作地點(diǎn)不固定且移動(dòng)較頻繁時(shí)，應(yīng)固定在專用手推車上，防止傾倒，嚴(yán)禁臥放使用。

最新的集中供氣系統(tǒng)

大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室中的各種分析儀器如氣相色譜儀、氣相色譜質(zhì)譜儀、液相色譜質(zhì)譜儀、原子吸收分光光度計(jì)、原子熒光光度計(jì)、等離子發(fā)射光譜儀、電感耦合、離子質(zhì)譜儀等都需要連續(xù)使用高純載氣和燃?xì)?/span>，因此實(shí)驗(yàn)室的安全、連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行需要考慮如何將這些氣體供到各實(shí)驗(yàn)室中放置的分析儀器。

集中供氣系統(tǒng)又稱中央供氣系統(tǒng)（Central Gas Supply System），是一種越來(lái)越普遍被人們采用的一種供氣方式。它主要是由氣源，切換裝置，調(diào)壓裝置，終端用氣點(diǎn)，監(jiān)控及報(bào)警裝置組成。

簡(jiǎn)而言之，集中供氣系統(tǒng)將中央儲(chǔ)氣設(shè)備中的氣體經(jīng)切換裝置并調(diào)壓后通過(guò)管路系統(tǒng)輸送到各個(gè)分散的終端用氣點(diǎn)。工廠車間和實(shí)驗(yàn)室過(guò)去分散的鋼瓶供氣方式變得越來(lái)越過(guò)時(shí)并逐漸被廢棄不用。

大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室中的各種分析儀器如色譜儀或質(zhì)譜儀都需要連續(xù)使用載氣和燃料氣，因此車間和實(shí)驗(yàn)室的管理者需要考慮如何實(shí)現(xiàn)這些氣體的連續(xù)、穩(wěn)定和安全的供給，可以用高壓鋼瓶、液體杜瓦瓶、集中供氣系統(tǒng)或綜合上述幾種方法來(lái)進(jìn)行供氣。

基于安全和效率因素，不考慮經(jīng)儀經(jīng)濟(jì)性因素，集中供氣系統(tǒng)變得越來(lái)越普遍，并成為當(dāng)今實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中高純氣體的可靠連續(xù)的供應(yīng)源。在某些情況下，當(dāng)?shù)叵酪?guī)范建議甚至要求將主要的氣體源如鋼瓶、杜瓦瓶和液體儲(chǔ)槽放置在工作區(qū)外的指定區(qū)域，然后將氣體通過(guò)管道系統(tǒng)輸送至廠房?jī)?nèi)，并可通過(guò)安裝在工作臺(tái)上的使用點(diǎn)二級(jí)減壓器方便地調(diào)節(jié)壓力和流量。

實(shí)驗(yàn)室用氣體的危險(xiǎn)性

1、有部分氣體具有易燃、易爆、有毒、強(qiáng)腐蝕等特性，其一旦泄漏，就可能會(huì)對(duì)工作人員及儀器設(shè)備造成傷害；

2、多種氣體在同一個(gè)環(huán)境下使用，如果有兩種會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸等強(qiáng)烈化學(xué)反應(yīng)的氣體同時(shí)泄漏，就可能對(duì)工作人員以及儀器設(shè)備造成傷害；

3、多數(shù)氣瓶出口壓力最高可達(dá)15MPa，如果發(fā)生氣瓶口減壓裝置失靈，就有可能將一些部件激射出去，其能量對(duì)人體或設(shè)備都具有致命性的傷害。

實(shí)驗(yàn)室供氣系統(tǒng)技術(shù)要求

實(shí)驗(yàn)室供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：

1、《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》［GB50316-2000（2008版）］；

2、《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50235-1997）；

3、《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》（GB50236-1998）；

4、《乙炔站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50031-1991）；

5、《氫氧站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50177-2005）；

6、《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50030-1991）；

7、《壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50029-2003）； 8、《深度冷凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》（GB16912-2008）。

技術(shù)要求：

1、氣瓶間氣瓶間應(yīng)采用實(shí)體墻，安裝防爆門，設(shè)置泄爆窗；室內(nèi)電器設(shè)備均應(yīng)具備防爆功能；室內(nèi)應(yīng)安裝排氣扇，時(shí)刻保持良好的通風(fēng)狀態(tài)；

2、供氣系統(tǒng)要求采用兩級(jí)減壓的方式進(jìn)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(shí)驗(yàn)室，二級(jí)減壓器安裝在各用氣實(shí)驗(yàn)室或用氣點(diǎn)，方便統(tǒng)一控制通風(fēng)柜或儀器用氣的輸入壓力，用氣終端配有中壓球閥和壓力指示表，二級(jí)減壓器對(duì)壓力進(jìn)行精確調(diào)整(0.01Mpa)，得到穩(wěn)定的壓力，可以滿足儀器對(duì)不同使用壓力的要求，一、二級(jí)減壓器均配有壓力表,可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前壓力；

3、采用雙側(cè)匯流排半自動(dòng)方式不間斷供氣充分滿足實(shí)驗(yàn)室的使用要求,更換氣瓶時(shí),可通過(guò)安裝在高壓軟管下面的卡套進(jìn)行氣瓶更換。

實(shí)驗(yàn)室供氣系統(tǒng)的特點(diǎn)

集中供氣系統(tǒng)的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在四個(gè)方面：安全、經(jīng)濟(jì)、純度和工作流程。

安全：即使仍然使用鋼瓶供氣，但鋼瓶被放置在工作區(qū)外的一個(gè)安全區(qū)域，使用者可以通過(guò)配備的遠(yuǎn)程切斷系統(tǒng)在緊急狀況下切斷氣體供應(yīng)；

鋼瓶?jī)?chǔ)存區(qū)的合理布置可以保持可燃性容器和助燃性容器間的安全間距，工作場(chǎng)所附件不再有高壓設(shè)備，有毒或可燃?xì)怏w泄露的潛在危險(xiǎn)也得以避免；鋼瓶的操作仍必須由培訓(xùn)合格的人員來(lái)操作以減少重大事故發(fā)生的機(jī)率。

經(jīng)濟(jì)性：建一個(gè)集中的氣瓶間可以節(jié)省有限的實(shí)驗(yàn)室空間，更換鋼瓶時(shí)不需要切斷氣體，節(jié)省了時(shí)間并保證了氣體的連續(xù)供應(yīng)。

使用者只需管理較少的鋼瓶，支付較少的鋼瓶租金，因?yàn)槭褂猛粴怏w的所有使用點(diǎn)來(lái)自于同一個(gè)氣源。此種供應(yīng)方式最終會(huì)減少運(yùn)輸費(fèi)用，減少退還給氣體公司的空瓶中的余氣量，使得鋼瓶管理更統(tǒng)一和規(guī)范。

純度：可吹掃的減壓器面板可以保持氣體的指定純度，鋼瓶更換頻率的減少導(dǎo)致雜質(zhì)進(jìn)入系統(tǒng)的機(jī)率降低。

工作流程：集中管道供應(yīng)系統(tǒng)可以將氣體出口放置在使用點(diǎn)處，這樣的話可以更合理的設(shè)計(jì)工作場(chǎng)所；通過(guò)監(jiān)控和報(bào)警系統(tǒng)也能夠更輕松地控制供氣過(guò)程。這樣，工作流程得到明顯的優(yōu)化。

集中供氣系統(tǒng)主要組成部分

1、實(shí)驗(yàn)室氣體管道：氣體管路多采用不銹鋼管、軟管通過(guò)卡套式連接 自動(dòng)焊接等安裝和特殊氣體管道安裝完成整個(gè)系統(tǒng)的連接。

2、氣體管道常用零部件主要有減壓器、球閥、針閥、直通、三通、等等。

集中供氣系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

針對(duì)過(guò)去使用中存在的問題，現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室對(duì)載氣的使用環(huán)境進(jìn)行了改革，即 “集中供氣系統(tǒng)”，即將使用氣體（以下簡(jiǎn)稱載氣）集中貯存，然后通過(guò)壓差的原理將氣體經(jīng)過(guò)金屬或其他材質(zhì)管路送至用氣點(diǎn)。其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

1、首先解決氣瓶的放置問題。氣瓶間的位置如果可能盡量位于與實(shí)驗(yàn)室相對(duì)獨(dú)立的房間，如果與實(shí)驗(yàn)室在同一大樓內(nèi)，則氣瓶間的位置要盡量位于人流較少并且獨(dú)立的房間，這種方式可使氣瓶與工作人員及儀器完全隔離，即使有害氣體有泄漏，也不會(huì)發(fā)生直接傷害。

2、其次氣體混合的問題。將所有載氣氣瓶根據(jù)氣體性質(zhì)分別集中在一個(gè)氣瓶間中（其實(shí)最主要是將易燃易爆氣體（如H2、天燃?xì)?、乙炔等）與助燃?xì)怏w（如氧氣、氯氣）分開存貯）。

3、再次是解決氣瓶壓力的問題。每種氣體可以將多瓶氣體并聯(lián)然后通過(guò)一個(gè)出口統(tǒng)一減壓后運(yùn)送氣體至使用點(diǎn)。因?yàn)闅馄块g是相對(duì)獨(dú)立的，整個(gè)氣路系統(tǒng)壓力最大的地方也是氣瓶出口處，因此這種方式將氣瓶壓力可能發(fā)生的危險(xiǎn)縮小至氣瓶間內(nèi)，可對(duì)人體及儀器的傷害可降到最低。

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