實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)由于操作簡(jiǎn)單、氣流穩(wěn)定、使用安全、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，已作為當(dāng)前廣泛使用的現(xiàn)代供氣方式。其系統(tǒng)主要由氣源切換、供氣管道、調(diào)壓裝置、用氣點(diǎn)、監(jiān)控及報(bào)警等系統(tǒng)組成。下面介紹實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)方案。

設(shè)計(jì)依據(jù)

集中供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50316－2000、《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50235－2010、《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50236－2010、《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范( 附條文說(shuō)明) 》GB 50030－2013、《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范( 附條文說(shuō)明) 》GB 50177－2005、《深度冷凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》GB 16912－2008、《氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程》GB 4962－2008、《壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范( 附條文說(shuō)明) 》GB 50029－2014、《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范( 附條文說(shuō)明) 》 GB 50073 － 2013、《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范( 附條文說(shuō)明) 》GB 50028－2006、《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》GB 6222－2005 等標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程的要求。

氣瓶室

集中供氣系統(tǒng)需要規(guī)劃設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)立的氣瓶室，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的布局和用氣情況在實(shí)驗(yàn)室的每層或幾層設(shè)置一個(gè)氣瓶室，也可在實(shí)驗(yàn)室外部設(shè)計(jì)一個(gè)為整個(gè)實(shí)驗(yàn)室供氣的氣瓶室，鋼瓶?jī)?chǔ)存區(qū)應(yīng)合理布置，保持可燃性容器和助燃性容器間的安全間距。氣瓶室墻宜采用實(shí)體結(jié)構(gòu)，門應(yīng)設(shè)計(jì)為防爆門，安裝防爆燈以及防爆風(fēng)機(jī)，萬(wàn)一發(fā)生事故可減少實(shí)驗(yàn)室區(qū)域的破壞性。存放鋼瓶屋內(nèi)不宜吊頂。氣瓶室內(nèi)還應(yīng)設(shè)有氣體泄漏、低壓換氣報(bào)警設(shè)施，及排風(fēng)裝置，同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮防雷、防靜電、空調(diào)設(shè)備等設(shè)施。為了保證氣體純度和壓力的穩(wěn)定性，需采用多級(jí)減壓方式供氣，宜設(shè)置氣路吹掃、排空、雜質(zhì)過(guò)濾、水分和油汽凈化等裝置，有條件的可采用雙氣源自動(dòng)切換模式供氣。

管線設(shè)計(jì)

1、按標(biāo)準(zhǔn)單元組合設(shè)計(jì)的通用實(shí)驗(yàn)室，各種氣體管道也應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)單元組合設(shè)計(jì)。

2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用氣量，計(jì)算供氣壓力、流量和管道內(nèi)徑，所有氣體主管道原則上不低于9. 52mm (儀器空氣管道直徑為12.7mm) 。管道末端，原則上不低于6.35mm。

3、氫氣、氧氣和乙炔甲烷等管道以及引入實(shí)驗(yàn)室的各種氣體管道支管明敷。在管道井、管道技術(shù)層內(nèi)敷設(shè)有可然氣體氫氣、氧氣和乙炔甲烷等管路時(shí)，應(yīng)有通風(fēng)裝置保證有每小時(shí)( 1～3) 次的換氣次數(shù)150。

4、需穿過(guò)實(shí)驗(yàn)室墻體或樓板的部位應(yīng)設(shè)有預(yù)埋套管，管路經(jīng)套管穿過(guò)，套管內(nèi)的管段不應(yīng)有焊接。管道與套管之間應(yīng)采用非燃燒材料封堵嚴(yán)密。

5、氫氣、氧氣管道的末端和高點(diǎn)宜設(shè)放空管。放空管應(yīng)高出層頂 2m 以上，并應(yīng)設(shè)置在防雷保護(hù)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。

6、氫氣、氧氣管道應(yīng)有導(dǎo)除靜電的接地裝置。有接地要求的其它管道，其接地和跨接方法應(yīng)按現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

7、管道的敷設(shè)應(yīng)按照以下的幾個(gè)方面考慮:

1）干燥氣體的管道宜水平布置，如氣體中含較高水分，其管道應(yīng)有≤0．3%坡度，坡度向冷凝液體收集器方向。

2）其它氣體管道與氧氣管道需同架安裝時(shí)，其管道間距離≤0．25m。氧氣管道應(yīng)在其它管道之上，但氫氣管道除外。

3）平行安裝氫氣管道與可燃?xì)怏w管道時(shí)，其管道間距不應(yīng)≤0．50m，管道交匯時(shí)，其間距不應(yīng)≤0. 25m; 分層敷設(shè)時(shí)，氫氣管道應(yīng)在上方。

4）每隔 1．5m 左右，氣體管路需有支架固定。另外，可根據(jù)氣體管路彎曲的直徑，設(shè)置合適的支架位置

5）室內(nèi)敷設(shè)氫氣管道時(shí)不能直接埋地里或布置在地溝內(nèi)，避免直接穿過(guò)不使用氫氣的房間。

6）鋼瓶接頭到調(diào)節(jié)閥之間應(yīng)設(shè)有耐高壓金屬軟管，管道與閥件的連接應(yīng)設(shè)有高壓雙卡套接頭，以方便部件的維修和更換。

材料選擇

供氣系統(tǒng)材料選擇的基本原則是: 一是不宜用非金屬材料，二是材料不吸附氣體、不產(chǎn)生氣體，三是不產(chǎn)生粒子。一般氣體管道宜采用無(wú)縫鋼管，當(dāng)輸送氣體的純度≥99．99%時(shí)，管道宜采用不銹鋼管、銅管或無(wú)縫鋼管; 管道與設(shè)備的連接段宜采用金屬管道，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，不應(yīng)采用乳膠管;氫氣和氧氣管道使用的部件、儀表應(yīng)是該介質(zhì)的專用產(chǎn)品，不得使用替代品。其它部件的選擇應(yīng)給出設(shè)計(jì)建議，如輸送閥門和氧接觸部分應(yīng)采用非燃燒材料，其密封圈應(yīng)使用有色金屬、不銹鋼、鎳基合金等材料; 管道接口法蘭墊片的應(yīng)根據(jù)管內(nèi)輸送的氣體確定; 管道固定件( 管夾) 應(yīng)采用耐高溫的金屬材料，且堅(jiān)固、輕巧、耐用。

管道連接

供氣系統(tǒng)的連接應(yīng)符合 GB 50236－2011《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)的要求。管道的連接應(yīng)采用法蘭連接或焊接等方法，氫氣管道不應(yīng)使用絲扣連接; 高純氣體管道應(yīng)采用承插焊接； 氣體管道與設(shè)備、閥門與管道或管件的連接應(yīng)采用絲扣或法蘭連接；絲扣接頭中的填料應(yīng)采用聚四氟乙烯膜、一氧化鉛、甘油調(diào)合填料；對(duì)于高純氣體管道與閥件的連接應(yīng)采用高壓雙卡套接頭連接。

安全技術(shù)要求

氣體管道設(shè)計(jì)的安全技術(shù)應(yīng)符合相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和下述要求:

1、在同一槽架內(nèi)不應(yīng)同時(shí)敷設(shè)氣體管道和導(dǎo)電線路及電纜。

2、所有減壓閥需設(shè)有排氣管路到氣體存放區(qū)外。易燃?xì)怏w、氧化氣體排氣管路不能并在一起。

3、管道系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有調(diào)壓裝置，其組成包括各種閥門( 調(diào)節(jié)閥、截止閥、球閥等) ，實(shí)現(xiàn)氣體的開啟、關(guān)閉、調(diào)節(jié)等作用。設(shè)單獨(dú)的閥門( 球閥或針閥) 控制工作臺(tái)上氣體出口。

4、各種氣體管道應(yīng)有明顯的指示標(biāo)志。安全減壓閥的標(biāo)識(shí)需標(biāo)明壓力釋放級(jí)別。

5、使用氫氣及可燃?xì)怏w的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置報(bào)警裝置，放空管路上安裝氣體回火防止器。

6、存放氫氣鋼瓶的區(qū)域應(yīng)有每小時(shí)不小于三次換氣的措施。

7、瓶閥、接管螺絲和減壓閥等附件無(wú)泄漏、滑絲、松動(dòng)等危險(xiǎn)情況，各種氣壓表一般不得混用。