现代实验室气体供应的方案----实验室气路工程

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2020-06-03  环球过滤分离技术网  FFiltration2



一、概述

当代大型实验室、工厂车间中的各类耗气设备和大多数实验室中的各种分析仪器如色谱、质谱或原子吸收仪器都需要连续使用载气和燃料气，因此车间和实验室的管理者需要考虑如何实现这些气体的连续、稳定和安全的供给，可以用高压钢瓶、液体杜瓦瓶、集中供气系统或综合上述几种方法来进行供气。基于安全和效率因素，不仅仅考虑经济性因素，集中供气系统变得越来越普遍，并成为当今实验室设备中高纯气体的可靠连续的供应源。在某些情况下，当地消防规范建议甚至要求将主要的气体源如钢瓶、杜瓦瓶和液体储槽放置在工作区外的指定区域，然后将气体通过管道系统输送至厂房及实验室内，并可通过安装在工作台上的使用点二级减压器方便地调节压力和流量。



二、特点

集中供气系统的特点主要体现在四个方面：安全、经济、纯度和工作流程。

安全: 即使仍然使用钢瓶供气，但钢瓶被放置在工作区外的一个安全区域，使用者可以通过配备的远程切断系统在紧急状况下切断气体供应；钢瓶储存区的合理布置可以保持可燃性容器和助燃性容器间的安全间距，工作场所附件不再有高压设备，有毒或可燃气体泄露的潜在危险也得以避免；钢瓶的操作仍必须由培训合格的人员来操作以减少重大事故发生的机率。



经济性：建一个集中的气瓶间可以节省有限的实验室空间，更换钢瓶时不需要切断气体，节省了时间并保证了气体的连续供应。使用者只需管理较少的钢瓶，支付较少的钢瓶租金，因为使用同一气体的所有使用点来自于同一个气源。此种供应方式最终会减少运输费用，减少退还给气体公司的空瓶中的余气量，使得钢瓶管理更统一和规范。



纯度：可吹扫的减压器面板可以保持气体的指定纯度，钢瓶更换频率的减少导致杂质进入系统的机率降低。



工作流程：集中管道供应系统可以将气体出口放置在使用点处，这样的话可以更合理的设计工作场所；通过监控和报警系统也能够更轻松地控制供气过程。这样，工作流程得到明显的优化。



三、整体要求

1.实验室气体采用集中供气方式，由实验室外专用供气区域用管路引进。除了洁净空气由空气压缩系统直接供气外，其余气体都是采用高压气瓶供气


2.每种气体都要有主供和备供气瓶，并安装自动切换面板进行供气控制，保证不间断供气

3.实验室气体由高质量管路输送，一般每1.5米内必须有支架固定在墙面。在实验室内所有管路安装在天花板下方，沿墙进行明设。所有管路标明连接的气体。气体管路每隔1.5米的距离，都要有明确标示，同时指示气体的流向

4.对于可燃及助燃气体，建议在一级减压和使用终端都安装高质量阻火器

5.所有减压阀都需要连接一条通出气体存储区的排气管路。易燃，助燃气体排气管路不能并在一起

6.所有设计和施工必须符合相关的规范和要求，如：

《科学实验室建筑设计规范》 GB50235-1997

《工业金属管道工程施工及验收规范》 JGJ 91-93

《乙炔站设计规范》 GB50031-91

《压缩空气站设计规范》 GB50029-2003


四、气体管路要求

1.所有气体管路都由高质量的铜管或不锈钢管（BA级）组成


2.气体管道不得和电缆、导电线路同架铺设

3.易燃气体，如乙炔需要和其它气体分开单独引入。氢气管道若与其它可燃气管道平行敷设时，其间距不应小于0.5m;交叉敷设时其间距不应小于0.25m。分层敷设时氢气管道应位于上方

4. 压缩空气在管道上有过滤杂质和水分的净化装置，此净化装置需要并联一路，用单独的阀门隔离，以方便对过滤装置进行维护

6.所有气体管路的连接为无缝焊接。连接到阀门或调节装置时才可以使用接头配件

7.每个实验室都要有单独的控制阀、减压阀和压力表


8.引到工作台的气体管路要安装单独的控制阀，工作台上要均匀排放各种气体的控制阀门

9. 每隔1.5m左右，气体管路就需要有支架。另外根据气体管路弯曲的半径，设置合适的支架位置。所有弯曲处都要有支撑。气体管路所有的支架都要进行镀锌防腐处理


五、其它要求：

1.管件在现场安装时可启封，整个系统安装完成后，使用高纯氮气进行大流量扫，以确保整个系统的洁净度

2.供气系统安装完成后，根据要求进行相关的强度测试、密封测试和稳定性测试



实验室常用气体

氩气：Argon(Ar) 氦气: Helium(He)

氧气：Oxyen(O2) 氢气：Hydrogen(H2)

乙炔：Acetylene(C2H2) 甲烷：Methane(CH4)

一氧化二氮：Nitrous oxide(N2O) 压缩空气：Compress Air(CA)


气相色谱仪：氮气、氦气和氩气用作载气，氢气用于火焰检测器的燃气

质 谱 仪：高纯氮气和氮气用作吹扫气或碰撞气

原子吸收仪：乙炔、氧气或一氧化二氮用作助燃气

来源于：气体管路设计与安装   www.guolvfenlitech.com