合格的實驗室集中供氣系統(tǒng)到底啥樣？

完善的實驗室供氣系統(tǒng)是實驗室儀器設備正常工作的基礎(chǔ)，對實驗室集中供氣的優(yōu)勢進行了分析和優(yōu)化。從氣瓶室、管道鋪設、材料選擇、管道連接、安全技術(shù)要求等方面考慮，實驗室供氣系統(tǒng)的設計涉及到很多因素，設計的目的要強，安全要放在首位，并根據(jù)實驗室的用氣類型進行統(tǒng)籌規(guī)劃。

實驗室集中供氣系統(tǒng)是目前廣泛使用的現(xiàn)代供氣方式，因為操作簡單.氣流穩(wěn)定.使用安全.運行成本低等特點。其系統(tǒng)主要由氣源開關(guān).供氣管道.調(diào)壓裝置.用氣點.監(jiān)控及報警等系統(tǒng)組成。實驗室集中供氣系統(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.工程驗收等方面，一個好的實驗室集中供氣系統(tǒng)的設計需要考慮氣體使用的安全.便捷.及管理和維護等問題，同時要考慮實驗室未來發(fā)展的需要，針對特殊氣體還要考慮特殊的技術(shù)解決方案。因此，在設計實驗室集中供氣時需要統(tǒng)籌規(guī)劃，結(jié)合用戶的實際情況，按照有關(guān)標準和規(guī)范進行設計。

集中供氣系統(tǒng)的優(yōu)勢是什么？

在實驗室中，一些儀器或設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.氮氣；氬.氫.氦.甲烷.乙炔.二氧化碳.混合氣體等，一些設備甚至使用有毒有害氣體。一些氣體被用來驅(qū)動控制儀器和設備，如壓縮空氣。實驗室有兩種供氣方式，一種是傳統(tǒng)的分散式供氣模式，分別為各儀器設備配置氣體鋼瓶，以滿足各儀器設備的使用。

另一種方式是集中供氣模式，采用儲氣罐、氣體發(fā)生器等作為氣源，配置氣體發(fā)生系統(tǒng)或自動開關(guān)或手動開關(guān)等系統(tǒng)，實現(xiàn)氣體的不間斷供應，通過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)儀器的要求進行單獨控制，以滿足各種儀器設備的使用要求。實驗室集中供氣系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

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，然后進入儀表內(nèi)部的壓力調(diào)節(jié)，進入儀表的氣體可以保證達到儀表的要求。

2.確保氣體的純凈度。

氣體通過大型儲罐(液壓)和輸送管道輸送到儀器。在儲罐出口處安裝單向閥，可以避免更換儲罐時空氣或水的混合。此外，高壓段后還可以安裝一個壓力泄漏開關(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。

一般來說，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，遠離實驗區(qū)，提高使用安全性。此外，集中供氣可以將空氣壓縮機放置在供氣室中，減少電火帶來的安全風險，避免噪聲對實驗室的干擾。

4.工作環(huán)境的改善。

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

5.減少運行成本。

集中供氣系統(tǒng)可以采用儲氣量大的液體儲罐供氣，可以大大節(jié)約采購成本，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強度，便于管理.維修和維護。

6.堅持和及時。

集中供氣系統(tǒng)選用手動式.半自動式或全自動切換系統(tǒng)，通常每一個供氣源為一開一備，可依據(jù)儀器工作中狀況對部分或總體氣壓.流量開展調(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.靈活的擴展性。

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

如何設計集中供氣系統(tǒng)？

1.設計依據(jù)。

GB50316-2000的集中供氣系統(tǒng)設計應符合《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》；

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

GB50236-2010現(xiàn)場設備.工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范；

GB50030-2013《氧氣站設計規(guī)范》(附文)；

GB50177-2005《氫氣站設計規(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《壓縮空氣站設計規(guī)范（附文）》；

GB50073-2013《潔凈廠房設計規(guī)范》(附文)；

GB50028-2006《城鎮(zhèn)燃氣設計規(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)實驗室的布局和用氣情況，規(guī)劃和設計一個獨立的氣瓶室，在實驗室的每一層或幾層設置一個氣瓶室，也可以在實驗室外設計一個為整個實驗室供氣的氣瓶室，應合理布置存儲區(qū)，

保持易燃容器和易燃容器之間的安全距離。氣瓶室的墻壁應采用物理結(jié)構(gòu)，門應設計為防爆門，安裝防爆燈和防爆風機，在事故發(fā)生時可以減少實驗區(qū)的破壞性。天花板不應存放在鋼瓶房內(nèi)。氣體泄漏、低壓通風報警設施和排氣設備也應安裝在氣瓶室內(nèi)。同時，還應考慮防雷、防靜電、空調(diào)設備等設施。為保證氣體的純度和壓力的穩(wěn)定性，應采用多級減壓方式供氣，如有條件的雙氣源自動切換模式，應設置氣路吹掃、排空、雜質(zhì)過濾、水分、油氣凈化等設備。

3.管道設計。

通用實驗室按標準單元組合設計，各種氣體管道按標準單元組合設計。

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)實驗室用氣量計算供氣壓力.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)實際用量)。

進入實驗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用。在管井中。在管道技術(shù)層中應使用可燃氣體氫。氧氣、乙炔甲烷等管道時，應有通風裝置，確保每小時（1~3）氣體交換150次。

預埋套管應安裝在需要穿過實驗室墻壁或地板的部分。管道應通過套管，套管內(nèi)的管段不得焊接。管道和套管之間應用非燃燒材料密封。

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

氫.氧管應有導除靜電的接地裝置。其他有接地要求的管道，按照現(xiàn)行有效的標準執(zhí)行接地和跨接方法。

應從以下幾個方面考慮管道的敷設：

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

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

③氫氣管道與可燃氣體管道平行安裝時，管道間距不得≤0.50m，管道相交時間距不得≤50m。