實驗室氣路系統(tǒng)設(shè)計

一、實驗室用氣種類

實驗室用氣主要由氣體鋼瓶提供，個別氣體可由氣體發(fā)生器提供。常用鋼瓶外部顏色區(qū)分及標(biāo)志：氧氣瓶(天藍色黑字)氫氣瓶(深綠色紅字)氮氣瓶(黑色黃字)壓縮空氣瓶(黑色白字)乙炔瓶(白色紅字)二氧化碳瓶(鋁白黑字、氬氣瓶(灰色綠字)氦氣瓶(棕色)

實驗室常用氣體有精密分析儀器使用的高純氣體、化學(xué)反應(yīng)實驗使用的實驗氣體(氯氣)及輔助實驗使用的煤氣、壓縮空氣等，氣相色譜、氣質(zhì)聯(lián)用、原子吸收、1CP等精密儀器使用的高純氣體主要有不燃氣體(氮氣、二氧化碳)、惰性氣體(氬氣、氦氣)、助燃氣體(氧氣)等。

二、實驗室供氣方式

實驗室供氣系統(tǒng)按其供應(yīng)方式可分為分散供氣與集中供氣。

(1)分散供氣是將氣瓶或氣體發(fā)生器分別放在各個儀器分析室，接近儀器用氣點，使用方便，節(jié)約用氣，投資少;但由于氣瓶接近實驗人員，安全性欠佳，一般要求采用防爆氣瓶柜，并帶報警功能與排風(fēng)功能。報警器分為可燃性氣體報警器及非可燃性氣體報警器。氣瓶柜應(yīng)設(shè)有氣瓶安全提示標(biāo)志，氣瓶安全固定裝置。

(2)集中供氣是將各種實驗分析儀器需要使用的各類氣體鋼瓶，全部放置在實驗室以外獨立的氣瓶間內(nèi)，進行集中管理，各類氣體從氣瓶間以管道輸送形式，按照不同實驗儀器的用氣要求輸送到每個實驗室不同的實驗儀器上。整套系統(tǒng)包括氣源集合壓力控制部分(匯流排)輸氣管線部分(EP級不銹鋼管)、二次調(diào)壓分流部分(功能柱)以及與儀器連接的終端部分(接頭、截止閥)。整套系統(tǒng)要求具有良好的氣密性、高潔凈度、耐用性和安全可靠性，能滿足實驗儀器對各類氣體不間斷連續(xù)使用的要求，并且在使用過程中根據(jù)實驗儀器工作條件對整體或局部氣體壓力、流量進行全量程調(diào)整以滿足不同的實驗條件的要求。

集中供氣可實現(xiàn)氣源集中管理，遠離實驗室，保障實驗人員的安全;但供氣管道長，導(dǎo)致浪費氣體，開啟或關(guān)閉氣源要到氣瓶間，使用欠方便。

三、氣瓶間及氣瓶的安全規(guī)范

(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，周圍禁止動用明火。

(4)氣瓶室應(yīng)有通風(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)空瓶與實瓶分區(qū)放置。氣瓶室易燃易爆氣瓶應(yīng)該與助燃氣瓶隔離。

(6)瓶閥、接管螺絲和減壓閥等附件完好齊全，無漏氣、滑絲、表針?biāo)蓜拥任ｋU情況，各種氣壓表一般不得混用。

(7)氣瓶在儲存、使用時必須直立放置，工作地點不固定且移動較頻繁時，應(yīng)固定在專用手推車上，防止傾倒，嚴(yán)禁臥放使用。

(8)氣瓶嚴(yán)禁靠近火源、熱源和電氣設(shè)備，與明火距離不少于10m,氧氣瓶和乙炔氣瓶同時使用時，不能放在一起。

(9)使用后的空瓶，應(yīng)移至空瓶存放區(qū)，并加上空瓶的標(biāo)示，嚴(yán)禁空瓶與實瓶混存。

(10)氣瓶中氣體不可用盡，必須保持一定余壓。

(11)氣瓶須定期檢驗，不得超期使用氧氣瓶、乙炔氣瓶，液化石油氣瓶的檢驗周期為3年，氬氣瓶、氮氣瓶的檢驗周期為5年。

(12)氣瓶應(yīng)放在主體建筑物之外的氣瓶存放間。對日用氣量不超過一瓶的氣體，實驗室內(nèi)可放置一個該種氣體的氣瓶，但氣瓶應(yīng)有安全防護設(shè)施。

(13)氫氣和氮氣的氣瓶存放間應(yīng)有每小時不小于三次換氣的通風(fēng)措施。

四、氣體管道設(shè)計規(guī)范

(1)氫氣、氧氣和煤氣管道以及引入實驗室的各種氣體管道支管宜明敷。當(dāng)管道井、管道技術(shù)層內(nèi)敷設(shè)有氫氣、氧氣和煤氣管道時，應(yīng)有換氣1~3次h的通風(fēng)措施

(2)按標(biāo)準(zhǔn)單元組合設(shè)計的通用實驗室，各種氣體管道也應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)單元組設(shè)計。

(3)穿過實驗室墻體或樓板的氣體管道應(yīng)敷在預(yù)埋套管內(nèi)，套管內(nèi)的管段不應(yīng)有焊縫。管道與套管之間應(yīng)采用非燃燒材料嚴(yán)密封堵。

(4)氫氣、氧氣管道的末端和*高點宜設(shè)放空管。放空管應(yīng)高出層頂2m以上，并應(yīng)設(shè)在防雷保護區(qū)內(nèi)。氫氣管道上還應(yīng)設(shè)取樣口和吹掃口。放空管、取樣口和吹掃口的位置應(yīng)能滿足管道內(nèi)氣體吹掃置換的要求。

5)氫氣、氧氣管道應(yīng)有導(dǎo)除靜電的接地裝置。有接地要求的氣體管道其接地和跨接措施應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

(6)管道敷設(shè)要求

1)輸送干燥氣體的管道宜水平安裝，輸送潮濕氣體的管道應(yīng)有不小于03%的坡度，坡向冷凝液體收集器。

2)氧氣管道與其他氣體管道可同架敷設(shè)，其間距不得小于0.25m,氧氣管道應(yīng)處于除氫氣管道外的其他氣體管道之上。

3)氫氣管道與其他可燃氣體管道平行敷設(shè)時，其間距不應(yīng)小于0.50m;交叉敷設(shè)時，其間距不應(yīng)小于0.25m。分層敷設(shè)時，氫氣管道應(yīng)位于上方。室內(nèi)氫氣管道不應(yīng)敷設(shè)在地溝內(nèi)或直接埋地，不得穿過不使用氫氣的房間。

4)氣體管道不得和電纜、導(dǎo)電線路同架敷設(shè)。

7)氣體管道宜采用無縫鋼管。氣體純度大于或等于99.99%的氣體管道宜采用不銹鋼管、銅管或無縫鋼管，

(8)管道與設(shè)備的連接段宜采用金屬管道，如為非金屬軟管，宜采用聚四氟乙烯管、聚氯乙烯管，不得采用乳膠管。

(9)閥門和附件的材質(zhì)：對氫氣和煤氣管道不得采用銅質(zhì)材料，其他氣體管道可采用銅、碳鋼和可鍛鑄鐵等材料。氫氣和氧氣管道所用的附件和儀表必須是該介質(zhì)的專用產(chǎn)品，不得代用。

(10)閥門與氧氣接觸部分應(yīng)采用非燃燒材料。其密封圈應(yīng)采用有色金屬、不銹鋼及聚四氟乙烯等材料。填料應(yīng)采用經(jīng)除油處理的石墨石棉或聚四氟乙烯。(11)氣體管道中的法蘭墊片其材質(zhì)應(yīng)依管內(nèi)輸送的介質(zhì)確定。

(12)氣體管道的連接應(yīng)采用焊接或法蘭連接等形式，氫氣管道不得用螺紋連接，高純氣體管道應(yīng)采用承插焊接。

(13)氣體管道與設(shè)備、閥門及其他附件的連接應(yīng)采用法蘭或螺紋連接，螺紋接頭的絲扣填料應(yīng)采用聚四氟乙烯薄膜或一氧化鉛、甘油調(diào)和填料。

(14)氣體管道設(shè)計的安全技術(shù)應(yīng)符合每臺(組)用氫設(shè)備的支管和氫氣放空管上應(yīng)設(shè)置阻火器的規(guī)定。

(15)各種氣體管道應(yīng)設(shè)置明顯標(biāo)志。

五、引用標(biāo)準(zhǔn)

GB50029-2003《壓縮空氣站設(shè)計規(guī)范》

GB50030-1991《氧氣站設(shè)計規(guī)范》

GB50031-1991《乙炔站設(shè)計規(guī)范》

GB50073-2001(潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》

GB50236-—1998《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程及驗收規(guī)范》

GB503162000<工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范》

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