实验室集中供气系统

 一、实验室用气体种类
  实验室常用的气体有精密分析仪器使用的高纯气体、化学反应实验使用的实验气体（氯气）及辅助实验使用的煤气、压缩空气等，气相色谱、气质联用、原子吸收、ICP等精密仪器使用的高纯气体主要有不燃气体（氮气、二氧化碳）、惰性气体（氢气、氦气）、易燃气体（氢气、乙炔）、助燃气体（氧气）等。
  实验室用气主要由气体钢瓶提供，个别气体可由气体发生器提供。常用的钢瓶外部颜色区分及标志：氧气瓶（天蓝色黑字）、氢气瓶（深绿色红字）、氨气瓶（黑色黄字）、压缩空气瓶（黑色白字）、乙炔瓶（红色白字）、二氧化碳瓶（铝白黑字）、氩气瓶（灰色绿字）、氦气瓶（棕色）。
 
     
图1实验室常用气体
二、实验室供气系统设计标准： 
《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50235-2010；
《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011；
《氢气站设计规范》GB50177-2005；
《氢气使用安全技术规范》GB4962-2008；
《工业金属管道设计规范》GB50316- 2000；
《乙炔站设计规范》GB50031-91；
《压缩空气站设计规范》GB50029-2014；
《建筑设计防火规范》GB50016-2014。
  技术要求
  1、气瓶间
    气瓶间应采用实体墙,安装防爆门,设置泄爆窗；
    室内电器设备均应具备防爆功能；
    室内应安装排气扇,时刻保持良好的通风状态；
  2.供气系统要求采用两级减压的方式进行供气,供气汇流排第一次减压,气体由15Mpa减压到1.5Mpa以下,再输送到各用气实验室,二级减压器安装在各用气实验室或用气点,方便统一控制通风柜或仪器用气的输入压力,用气终端配有中压球阀和压力指示表,二级减压器对压力进行精确调整(0.01Mpa),得到稳定的压力,可以满足仪器对不同使用压力的要求,一、二级减压器均配有压力表,可实时显示当前压力；
  3、采用双侧汇流排半自动方式不间断供气充分满足实验室的使用要求,更换气瓶时,可通过安装在高压软管下面的卡套进行气瓶更换。
三、实验室供气方式
    实验室供气系统按其供应方式可分为集中供气与分散供气。
  1）分散供气是将气瓶或气体发生器分别放在各个仪器分析室，接近仪器用气点，使用方便，节约用气，投资少；但由于气瓶接近实验人员，安全性欠佳，一般要求采用防爆气瓶柜，并带报警功能与排风功能。报警器可分为可燃性气体报警器及非可燃性气体报警器。气瓶柜应设有气瓶安全提示标志，气瓶安全固定装置。
  2）集中供气是将各种实验分析仪器需要使用的各类气体钢瓶，全部放置在实验室似外独立的气瓶间内，进行集中管理，各类气体从气瓶间以管道输送形式，按照不同实验仪器的用气要求输送到每个实验室不同的实验仪器上。整套系统包括气源集合压力控制部分（ 汇流排 ）、输气管道部分（ EP级不锈钢管 ）、二次调压分流部分（ 功能柱 ）以及与仪器连接的终端部分（ 接头、截止阀 ）。
     
图2实验室供气示意图
 
整套系统要求具有良好的气密性、高洁净度、耐用性和安全可靠性，能满足实验仪器对各类气体不间断连续使用的要求，并且在使用过程中根据实验仪器工作条件对整体或局部气体压力、流量进行全量程调整以满足不同的实验条件的要求。
   主要优点：
  首先解决气瓶的放置问题。气瓶间的位置尽量位于与实验室相对独立的房间，如果与实验室在同一大楼内，则气瓶间的位置要尽量位于人流较少并且独立的房间，这种方式可使气瓶与工作人员及仪器完全隔离，即使有害气体有泄漏，也不会发生直接伤害。
  其次气体混合的问题。将所有载气气瓶根据气体性质分别集中在一个气瓶间中（其实最主要是将易燃易爆气体（如H2、天燃气、乙炔等）与助燃气体（如氧气、氯气）分开存贮。
  再次是解决气瓶压力的问题。每种气体可以将多瓶气体并联然后通过一个出口统一减压后运送气体至使用点。因为气瓶间是相对独立的，整个气路系统压力最大的地方也是气瓶出口处，因此这种方式将气瓶压力可能发生的危险缩小至气瓶间内，可对人体及仪器的伤害可降到最低。
 
 
图3气路管道图
四、气瓶间及气瓶的安全规范
  1）气瓶应专瓶专用，不能随意改装其他种类的气体。
  2）气瓶室严禁靠近火源、热源、有腐蚀性的环境。
  3）气瓶室必须使用防爆开关和灯具，周围禁止动用明火。
  4）气瓶室应由通风设备，保持阴凉，气瓶室顶部应该留有泄流孔防止氢气的聚集。
  5）空瓶与实瓶分区放置。气瓶室易燃易爆气瓶应该与助燃气瓶隔离。
  6）瓶阀、接管螺丝和减压阀等附件完好齐全，无漏气，滑丝，表针松动等危险情况，各种气压表一般不得混用。
  7）气瓶在存储、使用时必须直立放置，工作地点不固定且移动较频繁时，应固定在专用手推车上，防止倾倒，严禁卧放使用。
     
图4气瓶间设计
 
       柏丝康实验室严格遵守实验室气路系统设计和施工标准：《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50235-2010；《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2011；《氢气站设计规范》GB50177-2005；《氢气使用安全技术规范》GB4962-2008；《工业金属管道设计规范》GB50316- 2000；《乙炔站设计规范》GB50031-91；《压缩空气站设计规范》GB50029-2014；《建筑设计防火规范》GB50016-2014。
 
气路管道施工流程：1、施工前准备-2、施工准备-3、样本制作-4、材料预制-5、现场焊接-6、费焊接连接-7、施工后处理-8、管道的检查-9、文件的移交。