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供气系统工程

发布时间:
2018/10/18
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  一、实验室用气体种类

  实验室常用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(氩气、氦气)、易燃气体(氢气、乙块)、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。常用钢瓶外部颇色区分及标志;氧气瓶(天蓝色黑字)、氢气瓶(深绿色红字)、氮气瓶(黑色黄字)、压缩空气瓶(黑色白字)、乙炔瓶(白色红字)、二氧化碳瓶(铝白黑字)、氩气瓶(灰色绿字)、.氦气瓶(棕色)。

  二、实验室供气方式

  实验室供气系统按其供应方式可分为分散供气与集中供气。

  (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,全部放置在实验室以外独立的气瓶间内,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拉制部分(汇流排)、输气管线部分(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)。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。

  集中供气可实现气源集中管理,远离实验室,保障实验人员的安全;但供气管道长,导致浪费气体,开启或关闭气源要到气瓶间,使用欠方便。

  三、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)气瓶室应有通风设备,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)气瓶在储存、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。

  (8)气瓶严禁靠近火源、热源和电气设备,与明火距离不少于1Om,氧气瓶和乙炔气瓶同时使用时,不能放在一起。

  (9)使用后的空瓶,应移至空瓶存放区,并加上空瓶的标示,严禁空瓶与实瓶混存。

  (1O)气瓶中气体不可用尽,必须保持一定余压。

  (11)气瓶须定期检验,不得超期使用氧气瓶、乙炔气瓶,液化石油气瓶的检验周期为3年,氩气瓶、氮气瓶的检验周期为5年。

  (12)气瓶应放在主体建筑物之外的气瓶存放间。对日用气量不超过一瓶的气体,实验室内可放置一个该种气体的气瓶,但气瓶应有安全防护设施。

  (13)氢气和氮气的气瓶存放间应有每小时不小于三次换气的通风措施。

  四、气体管道设计规范

  (1)氢气、氧气和煤气管道以及引入实验室的各种气体管道支管宜明敷。当管道井、管道技术层内敷设有氢气、氧气和煤气管道时,应有换气1~3次/h的通风措施。

  (2)按标准单元组合设计的通用实验室,各种气体管道也应按标准单元组合设计。

  (3)穿过实验室墙体或楼板的气体管道应敷在预埋套管内,套管内的管段不应有焊缝。管道与套管之间应采用非燃烧材料严密封堵。

  (4)氢气、氧气管道的末端和最高点宜设放空管。放空管应高出层项2m以上,并应设在防雷保护区内。氢气管道上还应设取样口和吹扫口。放空管、取样口和吹扫口的位置应能满足管道内气体吹扫置换的要求。

  (5)氢气、氧气管道应有导除静电的接地装置。有接地要求的气体管道其接地和跨接措施应按国家现行有关规定执行。

  (6)管道敷设要求:

  1)输送干燥气体的管道宜水平安装,输送潮湿气体的管道应有不小于O3%的坡度,坡向冷凝液体收集器。

  2)氧气管道与其他气体管道可同架敷设,其间距不得小于O.25m,氧气管道应处于除氢气管道外的其他气体管道之上。

  3)氢气管道与其他可燃气体管道平行敷设时,其间距不应小于O.50m;交叉敷设时,其间距不应小于O.25m。分层敷设时,氢气管道应位于上方。室内氢气管道不应敷设在地沟内或直接埋地,不得穿过不使用氢气的房间。

  4)气体管道不得和电缆、导电线路同架敷设。

  (7)气体管道宜采用无缝钢管。气体纯度大于或等于99.99%的气体管道宜采用不锈钢管、铜管或无缝钢管。

  (8)管道与设备的连接段宜采用金属管道,如为非金属软管,宜采用聚四氟乙烯管、聚氯乙烯管,不得采用乳胶管。

  (9)阀门和附件的材质:对氢气和煤气管道不得采用铜质材料,其他气体管道可采用铜、碳钢和可锻铸铁等材料。氢气和氧气管道所用的附件和仪表必须是该介质的专用产品,不得代用。

  (1O)阀门与氧气接触部分应采用非燃烧材料。其密封圈应采用有色金属、不锈钢及聚四氟乙烯等材料。填料应采用经除油处理的石墨石棉或聚四氟乙烯。

  (11)气体管道中的法兰垫片其材质应依管内输送的介质确定。

  (12)气体管道的连接应采用焊接或法兰连接等形式,氢气管道不得用螺纹连接,高纯气体管道应采用承插焊接。

  (13)气体管道与设备、阀门及其他附件的连接应采用法兰或螺纹连接,螺纹接头的丝扣填料应采用聚四氟乙烯薄膜或一氧化铅、甘油调和填料。

  (14)气体管道设计的安全技术应符合每台(组)用氢设备的支管和氢气放空管上应设置阻火器的规定。

  (15)各种气体管道应设置明显标志。

  五、引用标准

  GB 50029-2003《压缩空气站设计规范》。

  GB 5003O-1991《氧气站设计规范》。

  GB 50031-1991《乙炔站设计规范》。

  GB 50073-2OO1《洁净厂房设计规范》。

  GB 50236-1998《现场设备、工业管道焊接工程及验收规范》。

  GB 50316-2OOO《工业金属管道设计规范》。

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