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    實驗室供氣系統及供氣方式詳解

    實驗室供氣系統及供氣方式詳解,本文主要介紹實驗室系統安全設計、實驗室用氣體種類、供氣方式等百科知識。

    實驗室常用氣體有精密分析儀器使用的高純氣體(如:不燃氣體—氮氣、二氧化碳,惰性氣體—氬氣、氦氣,易燃氣體—氫氣、乙炔,助燃氣體—氧氣等)、化學反應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。

    實驗室供氣方式:分散供氣、集中供氣分散供氣:氣瓶或氣體發生器放在儀器分析室內,接近用氣點。安全性欠佳,要求采用防爆氣瓶柜,帶報警和排風功能。集中供氣:包括匯流排、輸氣管線部分、二次調壓分流部分、終端部分。氣體管路多采用不銹鋼管、軟管通過卡套式連接、自動焊接等安裝和特殊氣體管道安裝完成整個系統的連接。

    實驗室供氣系統

    系統安全設計:
    連接管件都要連接后焊接,嚴禁有泄漏的可能。
    所有的管線在安裝完畢后一定要做氣密性實驗,并在使用前要先除油。
    氣瓶裝瓶時,易燃易爆與惰性氣體同柜,杜絕兩種易燃氣體同瓶裝一柜。
    氣瓶應專瓶專用,不能隨意改裝其他種類的氣體。
    氣瓶室嚴禁靠近火源、熱源、有腐蝕性的環境。
    氣瓶室不許使用防爆開關和燈具,周圍禁止動用明火。
    氣瓶室應有通風設備,保持陰涼,氣瓶室頂部應該留有泄流孔防止氫氣的聚集。
    空瓶與實瓶分區放置。氣瓶室易燃易爆氣瓶應該與助燃氣瓶隔離
    氫氣和氮氣的氣瓶存放間應有每小時不小于三次換氣的通風措施
    設置氣體監測及報警系統,對氣體的泄露可能性進行實時的監測。

    一、實驗室用氣體種類

    實驗室常用的氣體有精密分析儀器使用的高純氣體、化學反應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、氣質聯用、原子吸收、ICP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( 氫氣、氦氣 )、易燃氣體( 氫氣、乙炔 )、助燃氣體 ( 氧氣 )等。
    實驗室用氣主要由氣體鋼瓶提供,個別氣體可由氣體發生器提供。常用的鋼瓶外部顏色區分及標志:氧氣瓶( 天藍色黑字 )、氫氣瓶
    ( 深綠色紅字 )、氨氣瓶( 黑色黃字 )、壓縮空氣瓶( 黑色白字 )、乙炔瓶(紅色白字 )、二氧化碳瓶( 鋁白黑字 )、氬氣瓶( 灰色綠字 )、氦氣瓶( 棕色 )。

    二、實驗室供氣系統技術要求
    實驗室供氣系統設計標準:
    1、《工業金屬管道設計規范》[GB50316-2000(2008版)];
    2、《工業金屬管道工程施工及驗收規范》(GB50235-1997);
    3、《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》(GB50236-1998);
    4、《乙炔站設計規范》(GB50031-1991);
    5、《氫氧站設計規范》(GB50177-2005);
    6、《氧氣站設計規范》(GB50030-1991);
    7、《壓縮空氣站設計規范》(GB50029-2003);
    8、《深度冷凍法生產氧氣及相關氣體安全技術規程》(GB16912-2008)。

    技術要求
    1、氣瓶間
    氣瓶間應采用實體墻,安裝防爆門,設置泄爆窗;
    室內電器設備均應具備防爆功能;
    室內應安裝排氣扇,時刻保持良好的通風狀態;
    2.供氣系統要求采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,方便統一控制通風柜或儀器用氣的輸入壓力,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、采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。

    三、實驗室供氣方式

    實驗室供氣系統按其供應方式可分為集中供氣與分散供氣。
    1)分散供氣是將氣瓶或氣體發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功能。報警器可分為可燃性氣體報警器及非可燃性氣體報警器。氣瓶柜應設有氣瓶安全提示標志,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,全部放置在實驗室似外獨立的氣瓶間內,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。整套系統包括氣源集合壓力控制部分( 匯流排 )、輸氣管道部分( EP級不銹鋼管 )、二次調壓分流部分( 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使用的要求,并且在使用過程中根據實驗儀器工作條件對整體或局部氣體壓力、流量進行全量程調整以滿足不同的實驗條件的要求。

    主要優點:

    首先解決氣瓶的放置問題。氣瓶間的位置盡量位于與實驗室相對獨立的房間,如果與實驗室在同一大樓內,則氣瓶間的位置要盡量位于人流較少并且獨立的房間,這種方式可使氣瓶與工作人員及儀器完全隔離,即使有害氣體有泄漏,也不會發生直接傷害。其次氣體混合的問題。將所有載氣氣瓶根據氣體性質分別集中在一個氣瓶間中(其實最主要是將易燃易爆氣體(如H2、天燃氣、乙炔等)與助燃氣體(如氧氣、氯氣)分開存貯。

    再次是解決氣瓶壓力的問題。每種氣體可以將多瓶氣體并聯然后通過一個出口統一減壓后運送氣體至使用點。因為氣瓶間是相對獨立的,整個氣路系統壓力最大的地方也是氣瓶出口處,因此這種方式將氣瓶壓力可能發生的危險縮小至氣瓶間內,可對人體及儀器的傷害可降到最低。

    四、氣瓶間及氣瓶的安全規范

    1)氣瓶應專瓶專用,不能隨意改裝其他種類的氣體。
    2)氣瓶室嚴禁靠近火源、熱源、有腐蝕性的環境。
    3)氣瓶室必須使用防爆開關和燈具,周圍禁止動用明火。
    4)氣瓶室應由通風設備,保持陰涼,氣瓶室頂部應該留有泄流孔防止氫氣的聚集。
    5)空瓶與實瓶分區放置。氣瓶室易燃易爆氣瓶應該與助燃氣瓶隔離。
    6)瓶閥、接管螺絲和減壓閥等附件完好齊全,無漏氣,滑絲,表針松動等危險情況,各種氣壓表一般不得混用。
    7)氣瓶在存儲、使用時必須直立放置,工作地點不固定且移動較頻繁時,應固定在專用手推車上,防止傾倒,嚴禁臥放使用。

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