實驗室供氣系統設計及施工注意事項

實驗室集中供氣系統由于操作簡單、氣流穩定、使用安全、運行成本低等特點，已作為當前廣泛使用的現代實驗室供氣方式。其系統主要由氣源切換、供氣管道、調壓裝置、用氣點位、監控及報警等系統組成。

1.1實驗室供氣方式：

總體分為兩種，一種是傳統的獨立鋼瓶分散供氣模式，這種供氣模式為每臺儀器設備單獨配置氣體鋼瓶，分別滿足每臺儀器設備的使用。另一種模式為集中供氣模式，該方式以儲氣罐、杜瓦瓶、氣體發生器等作為氣源，配置氣體發生系統或自動切換或手動切換等系統，實現氣體的不間斷供應，通過耐壓不銹鋼管道將氣體輸送到用氣端，每個端口的壓力和流量可以按照儀器的要求進行單獨控制，滿足各種儀器設備的使用要求。

1.2集中供氣系統的優點：

(1)穩壓效果好。集中供氣可采用二級減壓或多級減壓方式獲得較好的穩壓效果。

(2)保證氣體純度。通過大型的儲罐（液壓）和輸送管道將載氣輸送給儀器，在儲罐出口安裝有單向閥，可避免更換儲罐時空氣或水分混入，另外，還可在高壓段之后安裝有泄壓開關球閥，將多余的空氣或水分排放，從而保證氣體的純度。

(3)安全性提高。集中供氣可根據需要降低系統壓力，而且遠離實驗區域，提高了使用的安全性。另外，集中供氣可將空氣壓縮機安放在供氣室內，減少壓縮機產生電火花帶來的安全隱患，并可避免噪音對實驗室的干擾。

(4)降低運行成本。集中供氣系統可采用儲氣量較大的液態儲罐供氣，可大大節省采購成本，減少更換氣瓶，便于管理、維修和保養。

(5)擴展性靈活。集中供氣管道上可預留接氣點以及能夠擴展的點，并安裝控制開關，方便擴展。

1.3集中供氣設計注意事項

1.3.1設計依據

集中供氣系統的設計應符合：

• 《工業金屬管道設計規范》GB 50316—2000；
• 《工業金屬管道工程施工及驗收規范》GB 50235—2010；
• 《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》GB 50236—2010；
• 《氧氣站設計規范》GB 50030—2013；
• 《氫氣站設計規范》GB 50177—2005；
• 《深度冷凍法生產氧氣及相關氣體安全技術規程》GB 16912—2008；
• 《氫氣使用安全技術規程》GB 4962－2008；
• 《壓縮空氣站設計規范》GB 50029—2014；
• 《潔凈廠房設計規范》GB 50073—2013；
• 《城鎮燃氣設計規范》GB 50028—2006等標準及規程的要求；

1.3.2氣瓶間的布置

集中供氣系統需要規劃設計一個獨立的氣瓶室，根據實驗室的布局和用氣情況在實驗室的每層或幾層設置一個氣瓶室，也可在實驗室外部設計一個為整個實驗室供氣的氣瓶室，鋼瓶儲存區應合理布置，保持可燃性容器和助燃性容器間的安全間距。

氣瓶室墻宜采用實體結構，門應設計為防爆門，安裝防爆燈以及防爆風機，萬一發生事故可減少實驗室區域的破壞性。存放鋼瓶屋內不宜吊頂。氣瓶室內還應設有氣體泄漏、低壓換氣報警設施，及排風裝置，同時設計時還應考慮防雷、防靜電、空調設備等設施。

1.3.3氣路管道設計

(1)根據實驗室用氣量，計算供氣壓力、流量和管道內徑。

(2)干燥氣體的管道宜水平布置，如氣體中含較高水分，其管道應有≤0.3%坡度，坡度向冷凝液體收集器方向。

(3)其它氣體管道與氧氣管道需同架安裝時，其管道間距離≤0.25m。氧氣管道應在其它管道之上，但氫氣管道除外。

(4)平行安裝氫氣管道與可燃氣體管道時，其管道間距不應≤0.50m，管道交匯時，其間距不應≤0.25m; 分層敷設時，氫氣管道應在最上方。

(5)每隔1.5m左右，氣體管路需有支架固定。另外，可根據氣體管路彎曲的直徑，設置合適的支架位置。

(6)鋼瓶接頭到調節閥之間應設有耐高壓金屬軟管，管道與閥件的連接應設有高壓雙卡套接頭，以方便部件的維修和更換。

1.3.4安全技術要求

• 在同一槽架內不應同時敷設氣體管道和導電線路及電纜。
• 所有減壓閥需設有排氣管路到氣體存放區外。易燃氣體、氧化氣體排氣管路不能并在一起。
• 管道系統應設有調壓裝置，其組成包括各種閥門（調節閥、球閥等），實現氣體的開啟、關閉、調節等作用。設單獨的閥門（球閥或針閥)控制工作臺上氣體出口。
• 各種氣體管道應有明顯的指示標志。安全減壓閥的標識需標明壓力釋放級別。
• 使用氫氣及可燃氣體的實驗室應設置報警裝置，放空管路上安裝氣體回火防止器。
• 存放氫氣鋼瓶的區域應有至少每小時不小于3次換氣的排風措施。