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实验室系统工程

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实验室供气系统
  • 所属分类:实验室系统工程
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  • 发布日期:2020-08-10 16:26
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      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 )。

      二、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 )。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,原理实验室,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。

    实验室供气系统

      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。

      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设在预埋套管内,套管内的管段不应有焊缝。管道与套管之间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。放空管应高出层顶2m以上,并应设在防雷保护区内。氢气管道上还应设取样点和吹扫口。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%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,氧气管道应处于除氧气管道外的其他气体管道之上。 

      3)氢气管道与其可燃气体管道平行敷设时,其间距不应小于;交叉敷设时,其间距不应小于。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。不得穿过不适用氢气的房间。 

      4)气体管道不得和电缆、到店线路同架敷设。 

      (7)气体管道宜采用无缝钢管。气体纯度大于或等于%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。 

      (10)阀门和氧气接触部分应采用非燃烧材料。其密闭圈应采用有色金属、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以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、实验室供气系统管路施工方案管理要求

      1、设计是否规范要严查:设计是工程建设的主要依据,定有专业人员对设计是否规范进行严格审查。要最大限度避免由于受设计者能力限制、施工环境特殊性等原因限制,致使现场管道安装变更量较大,造成论证不充分,设计不准确,图纸不完备

      2、管道安装的施工管理标准要高:如在管道的预制环节应统筹兼顾。如哈氏合金、钦材等这类贵金属材料对管道的安装环境及表面防污染要求高.如直接在现场施工,应重点加强保护措施及环境的管理;对组合设备间的管道,由设备厂家根据设备定位情况在厂内预制,对要求严格的夹套管、管道内部有特殊结构的管道,应先考虑委托有机械加工资质能力的厂家进行预制。同时,要避免管道安装因监管不到位,使施工现场混乱,造成材料受损,不按标准用料等现象发生。

      3、施工队伍人员资质审查要严格:因转包现象难以绝对避免,有的施工队伍中,没有严格的制约力的组织体系,有部分人员存在着无证上岗现象。同时,即使是专业队伍,也存在着人员流动更替、技术更新等原因,使职工专业技术素质低下的现象突出。特别是管道安装中特种作业的比例较大,必须对施工队伍人员资质严格控制审查。