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        為何實驗室供氣系統會被當代供氣體例廣泛采用

        實驗室供氣系統以其操作簡單,氣流平穩,使用安全,運行費用低等好處,成為目前廣泛采用的當代供氣體例。它重要由氣源轉換、供氣管道、壓力調節、用氣點、監測報警等部分組成。

        為何實驗室供氣系統會被當代供氣體例廣泛采用

        一是集中供氣的上風。


        在實驗室中,某些儀器或設備的工作必要各種不同的氣體供給,通常使用的氣體有高純氧、氮、氬、氫、氦氣、甲烷、乙炔、二氧化碳,以及混合氣體等,甚至有些設備中也可能使用有毒有害氣體。一些氣體被用來作為儀器的驅動控制,例如壓縮空氣。


        實驗供氣體例有兩種,一種是傳統的分散式氣瓶供氣,這種氣瓶供氣體例是將氣瓶分別配置在各儀器設備上,以知足各儀器設備的不同必要。二是以儲氣罐、杜瓦瓶、氣體發生器等為氣源,配置氣體發生體系或主動開關或手動開關等體系,實現氣體的延續供給,通過不銹鋼耐壓管道將氣體輸送至用氣方,各端口的壓力和流量可按儀器要求分別控制,知足各種儀器的使用要求。


        實驗用水集中供氣體系的重要好處有:


        (1)穩固壓強優秀。通過二級減壓或多級減壓,可以實現集中供氣,達到較好的穩壓結果。舉例來說,在體系二級減壓之后,加上儀器內部的調壓裝配(可以說是三級穩壓),進入儀器的氣體就能確保知足儀器的使用要求。


        二、保證氣體的純凈。載氣通過大型儲罐和輸送管道輸送到儀器上,單向閥安裝在儲罐出口,避免了儲罐替換時氣液混入,此外,在高壓段之后安裝壓力釋攤開關球閥,使多余氣液排出,以保證氣體純度。


        三、增強安全保障。通俗瓶裝氣體充氣壓力為14MPa/cm2或更大,集中供氣可按需降低體系壓力,且闊別試驗區,增長了使用安全。此外,集中供氣可以把空氣壓縮機安置在供氣室,削減了壓縮機產生電火花的安全隱患,也避免了室內噪音的干擾。


        四、改善工作環境。取消實驗室氣源,如氣缸、空氣壓縮機等,削減了實驗室的占地面積,方便了實驗室設備的配置,避免了實驗室操作者在一處造成的紊亂和未便。


        (5)削減運營費用。采用集中供氣體例,可采用儲氣容量大的液體儲罐供氣,大大降低了采購成本,削減了替換氣瓶和儲罐的頻繁次數,節省了勞動成本,減輕了維修人員的勞動強度,便于管理、維修和保養。


        (6)賡續及時。集氣體系采用手動、半主動或全主動切換體系,平時各集氣源為一開一備狀況,可根據儀表工作條件,調整局部或團體氣壓、氣量,保證儀表用氣的流量和壓力的穩固性、持續性,同時保證量值傳遞不變。


        二、集中供氣體系設計。


        2.1設計基礎


        實驗室供氣體系設計應吻合《工業金屬管道設計規范》GB50316-2000,《工業金屬管道工程施工及驗收規范》GB50235-2010,《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》GB50236-2010,《氧氣站設計規范》GB50030-2013,《氫氣站設計規范》GB50177-2005,《城鎮燃氣設計規范(附條則)》GB50028-2006,《工業企業煤氣安全規程》GB6222-2005等標準和規程的要求。


        2.氣瓶室。


        中間燃氣體系必要規劃設計一個自力的氣瓶室,根據實驗室的布局和用氣情況,在實驗室的每層或幾層上設計一個氣瓶室,也可以在實驗室的外部設計一個供整個實驗室供氣的氣瓶室,并在鋼瓶儲存區合理布置,保持易燃容器與助燃容器之間的安全距離。


        空氣瓶室內墻宜采用實心結構,門應設計為防爆門,安裝防爆燈和風扇,以防事故發生,削減室內破壞。儲罐屋內不宜吊頂。在氣瓶室中還應設置漏氣、低壓換氣報警設施和排風裝配,并在設計中考慮到防雷、防靜電和空調設備等因素。為確保氣體純度和壓力的穩固,需采用多段減壓體例供氣,宜設置氣路吹掃、排空、雜質過濾、水汽凈化等裝配,有條件時可采用雙源主動切換體例供氣。


        2.3管道設計


        (1)通用實驗室按標準單元組合設計,各種煤氣管道也應按標準單元組合設計。


        根據實驗室的用氣量,計算出所有氣體的供氣壓力、流量和管路內徑,原則上,所有氣體的管路長度不小于9.52毫米。原則上管端不少于6.35mm。


        (3)如氫、氧和乙炔甲烷等管道以及引入實驗室的各種氣體管道支管的敷設。當可燃氣體氫、氧和乙炔甲烷敷設在管道井、管道技術層內時,應設置透風裝配,保證每小時換氣1~3次。


        四、需穿過實驗室墻壁或樓板之處,應設預埋套管,套管通過時,套管內之管段不得焊接。管子和套管之間要用不燃燒的材料封緊。


        (5)氫、氧管道的末端及處應設放空管。放空管應位于層頂以上2m處,并設于防雷珍愛區域內。氫管線上還應設置采樣口和吹掃口。放空管、采樣口和吹掃口位置應能知足管道中氣體吹掃置換的要求。


        (6)氫、氧管道應具有靜電導引接地裝配。其他必要接地的管道,其接地體例和跨接體例應吻合現行有用的標準。


        (7)管道的鋪設應考慮到以下幾個方面:


        ②干氣管道宜水平布置,如氣體中含水率較高時,其管道應設置為≤0.3%坡度,坡度朝向冷凝液收集器方向;


        2其他氣體管道需與氧氣管道同架安裝時,管子之間的間距≤0.25m。除氫氣管道外,氧氣管道應高于其他管道。


        ③氫氣管道與易燃氣體管道平行安裝時,管道間的間距不能小于0.50m,管道交叉時不能小于0.25m,分層鋪設時,氫氣管道應位于上方。


        在氣體管道中,每隔1.5米左右必要安裝一個支架。此外,還可以根據氣體管道的彎頭直徑,設置適當的支持位置。


        內部敷設氫氣管道時,不可直接埋于地下,也不可布置在地溝內,避免直接通過不使用氫氣的房間。


        (c)氣瓶與調整器之間應安裝有耐高壓金屬軟管,管路與閥件的連接應安裝有高壓雙卡套接頭,以方便零件的補綴和替換。


        2.4選材。


        實驗室供氣體系方案中選材的基本原則是:一是不應選用非金屬材料,二是不吸附氣體,不產氣憤體,三是不產生顆粒。當輸送氣體的純度達到99.99%時,一樣平常氣體管道應采用不銹鋼管、銅管或無縫鋼管;管道和設備的連接部位應采用金屬管道,如選用非金屬軟管,宜采用聚四氟乙烯管、聚氯乙烯管等工程塑料管,而不應采用乳膠管;氫氣和氧氣管道所用的部件、儀表應為該介質的專用產品,不應使用其他替換材料。其他元件也應提供設計建議,如輸送閥與氧接觸部采用不燃燒材料,密封圈采用非有色金屬、不銹鋼、鎳基合金等材料;管道接口法蘭墊片應根據管道中所輸送的氣體確定;管道固定件(管夾)應采用耐高溫金屬材料,且結實、輕便、耐用。


        2.管路連接

        燃氣體系的連接應吻合GB50236-2011《現場設備及工業管道焊接工程施工規范》中的有關規定。管路連接應采用法蘭連接或焊接等方法。


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