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        實驗室氣體管路建設淺析

        發布日期:2019-08-19

        實驗室很多設備的運行都需要各種各樣的氣體供應,同時也會產生廢氣。如何既安全又方便地解決供排氣問題,一直以來也是困擾實驗室工作人員的主要問題之一。

        傳統的實驗室供氣方式是採用將氣瓶安置在儀器設備的旁邊,危險氣體的氣瓶放置在氣瓶櫃內。排氣採用直接排放到實驗室或是通過簡易的管道排放到窗外。在實驗室的發展過程中,隨著實驗室儀器設備的增加,實驗室內經常是密布著各種各樣的管道和氣瓶。這樣處理既造成了非常大的安全隱患,也不美觀。

        正確的實驗室供排氣的解決方案是把實驗室的供排氣看做一個系統。這個系統要考慮到安全性便利性.日常實驗室的管理、氣瓶的更換等問題,同時要重點考慮實驗室今後的發展,對於特殊氣體還要考慮特殊的技術解決方案。

        一、設計標準

        (1)《工業金屬管道設計規範》(GB50316 -2000);

        (2)《工業金屬管道工程施工及驗收規範》(GB50235-97);

        (3)《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規範》(GB50236-98);

        (4)《乙炔站設計規範》(B50031 -91);

        (5)《氫氯站設計規範》(GB50177-93);

        (6)《氧氣站設計規範》(GB50030-91);

        (7)《壓縮空氣站設計規範》CBJ29 -90;

        (8)《氧氣及相關氣體安全技術規程》(GB16912-1997)。

        二、實驗室氣體管路供氣系統

        包括實驗室集中供氣系統和室內氣瓶供氣系統,可以滿足不同等級要求的氣體安全使用。中央集中供氣管路系統工程,主要是為試(實)驗室選用的分析設備提供量值和壓力穩定的標準氣體,保證其儲存和使用的安全性。保障分析測試人員在實驗中免受有毒有害氣體的侵害。

         

        按照國標要求,將所用全部氣體存放於儲氣間,並實現集中輸送,組成中央供氣系統。系統採用一拖一、一拖多、多拖一和多拖多的管道式輸氣方式,在一拖多時能夠實現分段控制和在多拖一和多施多時能夠實現切換控制;並能夠保證標準氣體流量、壓力穩定和量值傳遞不發生變化,滿足分析檢測設備對使用氣體的技術要求;室內氣瓶供氣系統是在供應氣體流量不大的實驗室用氣,氣體壓力直接控制,並且節約成本。

        三、實驗室集中供氣系統

        1、基本概念

        實驗室集中供氣就是將所有氣瓶集中存放在(瓶房,通過氣瓶減壓閥將氣體輸送到各個實驗室(即儀器端)

        2、操作原理

        實驗室供氣有二級減壓和多級減壓。

        二級減壓即氣瓶端採用-級減壓閥和末端採用一級減壓閥來達到二級減壓的目的。實驗室一般推薦採用一 級減壓,這樣可以保證氣體的純度和節約成本,也能達到多級減壓的效果(推薦)多級減壓即氣瓶端採用二級減壓閥或多級減壓閥和末端採用二級減壓閥或多級減壓園來達到多級減壓的目的。減壓效果同級減壓效果差不多,但成本會更高。

        採用中壓供,二級減壓的供氣方式,氣瓶氣體壓力為12.5MPa,經一級減壓後為1MPa(管路壓力1MPa),送至用氣點,經二級減壓後為0.3~0.5MPa(根據儀器需求)送至儀器,供氣壓力比較穩定。

        3、技術要求

        (1)氣瓶間: ①氣瓶間應採用300mm厚實體牆,安裝防爆門,設置泄爆窗;②室內電器設備均應具備防爆功能;③應安裝排氣扇,時刻保持良好的通風狀態;

        (2)供氣系統要求採用兩級減壓的方式進行供氣,供氣匯流排第一次減壓,氣體由15MPa減壓到1.5MPa以下,再輸送到各用氣實驗室,二級減壓器安裝在各用氣實驗室或用氣點,方便統一控制通風櫃或儀器用氣的輸人壓力,用氣終端配有中壓球閥和壓力指示表,二級減壓器對壓力進行精確調整(0.01MPa) ,得到穩定的壓力,可以滿足儀器對不同使用壓力的要求,一、二級減壓器均配有壓力表,可實時顯示當前壓力;

        (3)採用雙側匯流排 半自動方式不間斷供氣,充分滿足實驗室的使用要求,更換氣瓶時,可通過安裝在高壓軟管下面的卡套進行氣瓶更換;

        (4)氫氣和乙炔屬於易燃氣體,應設計氣體泄露探測報警裝置,並安裝阻火器,防止明火迴流,易燃與助燃氣體敷設應保證足夠的安全距離。

        4、工程用材

        (1)管道、球閥、卡套和三通等為316L不鏽鋼減壓器為高純氣體減壓器(不鏽鋼閥芯),高壓軟管(連接鋼瓶和匯流排)為不鏽鋼波紋管,在高壓軟管的進氣端,配置單向閥,可以防止更換鋼瓶時,軟管內的氣體外泄,同時避免外界的空氣混入氣路之中。

        (2)管道系統:所有的氣體管道選用BA級別的316L不鏽鋼管,在管路上有個過濾雜質和水分的凈化裝置,使氣體在流通過程中不至於被管道系統污染,保證氣體的純度,同時要有明確標示,指示氣體的流向。

        (3)管道的連接:匯流排、終端部分採用卡套連接,便於減壓器和閥門的維護管理。

        (4)終端:在每台儀器之前,配置截止閥和二級減壓器(每種氣體配置一個)。截止閥用於控制每一個氣路的開啟與關閉;在儀器需要調整和維修時,能停止任何指定的儀器的氣體供應,減壓器用於顯示和調整終端的壓力。

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