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一、概述 当代大型实验室、工厂车间中的各类耗气设备和大多数实验室中的各种分析仪器如色谱、质谱或原子吸收仪器都需要连续使用载气和燃料气,因此车间和实验室的管理者需要考虑如何实现这些气体的连续、稳定和安全的供给,可以用高压钢瓶、液体杜瓦瓶、集中供气系统或综合上述几种方法来进行供气。基于安全和效率因素,不考虑经仪经济性因素,集中供气系统变得越来越普遍,并成为当今实验室设备中高纯气体的可靠连续的供应源。在某些情况下,当地消防规范建议甚至要求将主要的气体源如钢瓶、杜瓦瓶和液体储槽放置在工作区外的指定区域,然后将气体通过管道系统输送至厂房及实验室内,并可通过安装在工作台上的使用点二级减压器方便地调节压力和流量。二、特点集中供气系统的特点主要体现在四个方面:安全、经济、纯度和工作流程。安全: 即使仍然使用钢瓶供气,但钢瓶被放置在工作区外的一个安全区域,使用者可以通过配备的远程切断系统在紧急状况下切断气体供应;钢瓶储存区的合理布置可以保持可燃性容器和助燃性容器间的安全间距,工作场所附件不再有高压设备,有毒或可燃气体泄露的潜在危险也得以避免;钢瓶的操作仍必须由培训合格的人员来操作以减少重大事故发生的机率。经济性:建一个集中的气瓶间可以节省有限的实验室空间,更换钢瓶时不需要切断气体,节省了时间并保证了气体的连续供应。使用者只需管理较少的钢瓶,支付较少的钢瓶租金,因为使用同一气体的所有使用点来自于同一个气源。此种供应方式最终会减少运输费用,减少退还给气体公司的空瓶中的余气量,使得钢瓶管理更统一和规范。纯度:可吹扫的减压器面板可以保持气体的指定纯度,钢瓶更换频率的减少导致杂质进入系统的机率降低。工作流程:集中管道供应系统可以将气体出口放置在使用点处,这样的话可以更合理的设计工作场所;通过监控和报警系统也能够更轻松地控制供气过程。这样,工作流程得到明显的优化。三、整体要求l 实验室气体采用集中供气方式,由实验室外专用供气区域用管路引进。除了洁净空气由空气压缩系统直接供气外,其余气体都是采用高压气瓶供气l 每种气体都要有主供和备供气瓶,并安装自动切换面板进行供气控制,保证不间断供气l 实验室气体由高质量管路输送,一般每1.5米内必须有支架固定在墙面。在实验室内所有管路安装在天花板下方,沿墙进行明设。所有管路标明连接的气体。气体管路每隔1.5米的距离,都要有明确标示,同时指示气体的流向l 对于可燃及助燃气体,建议在一级减压和使用终端都安装高质量阻火器l 所有减压阀都需要连接一条通出气体存储区的排气管路。易燃,助燃气体排气管路不能并在一起l 所有设计和施工必须符合相关的规范和要求,如:《科学实验室建筑设计规范》 GB50235-1997《工业金属管道工程施工及验收规范》 JGJ 91-93《乙炔站设计规范》 GB50031-91《压缩空气站设计规范》 GB50029-2003四、气体管路要求1 所有气体管路都由高质量的铜管或不锈钢管(BA级、EP级(毒腐气体用))组成2 气体管道不得和电缆、导电线路同架铺设3 易燃气体,如乙炔需要和其它气体分开单独引入。氢气管道若与其它可燃气管道平行敷设时,其间距不应小于0.5m;交叉敷设时其间距不应小于0.25m。分层敷设时氢气管道应位于上方4 压缩空气在管道上有过滤杂质和水分的净化装置,此净化装置需要并联一路,用单独的阀门隔离,以方便对过滤装置进行维护5 所有气体管路的连接为无缝焊接。连接到阀门或调节装置时才可以使用接头配件6 每个实验室都要有单独的控制阀、减压阀和压力表7 引到工作台的气体管路要安装单独的控制阀,工作台上要均匀排放各种气体的控制阀门8 每隔1.5m左右,气体管路就需要有支架。另外根据气体管路弯曲的半径,设置合适的支架位置。所有弯曲处都要有支撑。气体管路所有的支架都要进行镀锌防腐处理五、其它要求:1 管件在现场安装时可启封,整个系统安装完成后,使用高纯氮气进行大流量扫,以确保整个系统的洁净度2 供气系统安装完成后,根据要求进行相关的强度测试、密封测试和稳定性测试 实验室常用气体氩气:Argon(Ar) 氦气: Helium(He)氧气:Oxyen(O2) 氢气:Hydrogen(H2)乙炔:Acetylene(C2H2) 甲烷:Methane(CH4)一氧化二氮:Nitrous oxide(N2O) 压缩空气:Compress Air(CA) 气相色谱仪:氮气、氦气和氩气用作载气,氢气用于火焰检测器的燃气质 谱 仪:高纯氮气和氮气用作吹扫气或碰撞气原子吸收仪:乙炔、氧气或一氧化二氮用作助燃气http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501311534_533671_3218_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501311535_533672_3218_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501311535_533673_3218_3.jpg
看到别人对集中供气的总结,分析得很全面,转此希望和大家一起分享:[b]在实验室中,常采用集中供气的方式输送高纯气体,有以下优点:1保持气体纯度[/b]Spectron是为高纯度气体的供应而设计的气瓶供气系统(其漏气率10-8MBAR L/S),标准配置下,每个气瓶均配有冲洗阀,以排除每次更换气瓶时引入的杂质,确保了管路终端气体的纯度。[b]2不间断气体供应[/b]Spectron气瓶控制系统可以手动或自动方式在气瓶之间进行切换,以保证气体的连续供篇给。[b]3低压警示[/b]当气压低于警报限时,报警装置可自动启动报警。[b]4气体压力稳定[/b]系统采用两级减压(一级由供气控制系统调节,二级由使用点的控制阀调节)方式供气,可得到非常稳定的压力。[b]5高效率[/b]通过供气控制系统,可充分使用钢瓶中的气体,减少残气余量,降低用气成本。[b]6操作简便[/b]所有气瓶均集中在同一位置,减少了搬运安装等操作,更节约时间及成本费用。[b]7减少气瓶的租金[/b]采用中央供气系统,可减少对气瓶数量的要求,从而节省气瓶的租用成本。[b]8减少分子筛损耗[/b]通过更好的控制气体纯度(通过清洗,参阅上面说明)可有效地减少数派对分子筛的使用量(节约成本)。[b]9无气瓶在实验室中[/b]采用中央供气系统意味着实验室中没有气瓶装备,有如下好处:---提高安全性。气瓶可能倒地而导致损坏或伤害。---提高安全感。气瓶可能导致气体泄漏、火灾等危险情况。---节省空间。从实验室移走气瓶可空出更多的实验空间。[b]10其它好处[/b]---降低控制阀的损坏和丢失率。---缩短气阀与仪器间的连接管路的长度,更为方便。
实验室集中供气就是将所有气瓶集中存放在气瓶房,通过气瓶减压阀将气体输送到各个实验室(即仪器端),其流程如下:气瓶在集中存放时,必须将易燃气体与助燃气体分开存放,必须通风。易燃气体如:乙炔、甲烷、氢气等。。。助燃气体如:氧气、空气等。。。操作原理实验室供气有二级减压和多级减压:二级减压即气瓶端采用一级减压阀和末端采用一级减压阀来达到二级减压的目的。实验室一般推荐采用二级减压,这样可以保证气体的纯度和节约成本,也能达到多级减压的效果(推荐)。。。多级减压即气瓶端采用二级减压阀或多级减压阀和末端采用二级减压阀或多级减压阀来达到多级减压的目的。减压效果同二级减压效果差不多,但成本会更高;阀门介绍在选择减压阀的时候,必须考虑气体的种类、允许压力变化范围、最大气体用量和流速、管路的结构和使用场所等。a)由于各种气体的用途不同,在材料的选择上也会有些不同,如:一般惰性气体阀体和阀芯用镀铬铜(也可以选择不锈钢)、乙炔和有腐蚀性的气体建议阀体和阀芯用不锈钢材料;b)气体纯度为5.0、6.0的非腐蚀性、惰性气体材料建议选择镀铬铜阀体,不锈钢阀芯,气体纯度为6.0的腐蚀性、有毒气体材料建议选择不锈钢阀体,不锈钢阀芯。由于氧气的密度太浓,不同于其它惰性气体,在选择减压阀的时候应不同于其它气体c)气瓶减压阀(一次减压阀)根据用户使用气体的频率和用气量,气瓶减压阀又分为单瓶式减压和多瓶式减压,多瓶式减压又可分为半自动减压和全自动减压,其成本相应也会不同: 气瓶减压阀一般直接安装在气瓶上边(单瓶),也可以选择面板式安装在在墙上(双瓶或多瓶) 。 注:气瓶减压阀一般进口压力控制在200~300bar左右,出口压力为1.5/10,15/25/50bar左右,工作温度在-20~+50度,泄漏率为3.10~7mbar.l/s; d)终端减压阀 终端减压阀根据用户的安装方式,控制方式可以有很多种选择,如:即一台仪器需要用到几种气体,就配几个终端减压阀,目前大多数实验室都采用这种方法(推存),压力稳定,流量也稳定,即安装一个终端减压阀,之后通过接头分到每台仪器,这样做的成本会低些,但气体的压力和流量会受到一定的影响:终端减压阀根据美观和用户需要,可以安装在墙上边,也可以安装在工作台上边,等等。。。实验室气体报警一个现代化的实验室,安全必须放在首位。由于气瓶全部是集中存放,方便用户集中检查,节省成本和操作时间的同时,也当然存在安全隐患,但如果预警措施、安全措施到位的话,危险是可以避免的!为用户节省些不必要的损失:a)气体泄漏报警装置b)易燃气体报警如果气瓶是集中存放的话,可以节少成本,用户只需在实验室的角落安装一个气体泄漏报警/易燃气体探头,如果气瓶房气体发生泄漏的话,感应探头会即刻将信号传至中心实验室的液晶显示瓶上,并发出预警的声音,这样用户就可以发即时维修。c)低压报警 当用户在实验室工作时,需要知道气体是否快要用尽,气瓶压力是否足够,这对实验室实现不间断气体供应是很重要的;实验室一些配件说明冲洗阀:就是对气阀和管道进行高压冲洗,当遇到压力和流量不稳定时,有可能是管道长时间使用,杂质堵住了管道,这时就需要对管道进行高压冲洗(装在气瓶减压阀端),确保管路终端气体的纯度。截止阀:即开关阀,装在气瓶减压阀和气瓶之间,更好的控制气阀接口的气体泄漏,也可以装在仪器端,当开关阀使用流量计:用于调节气体流量实验室集中供气的优点保持气体纯度;不间断气体供应,系统可以以手动方式和自动方式在气瓶之间进行切换,保证气体连续供应;低压警示,当气压低于警报限时,报警装置可自动启动报警;气体压力稳定,系统采用两级减压方式供气,可得到非常稳定的压力高效率,通过供气控制系统,可充分使用气瓶中的气体,减少残气余量,降低用气成本* 操作简便,所有气瓶存放在同一位置,减少搬运安装的操作,节约时间和成本费用* 减少气瓶的租金,采用集中供气,可减少对气瓶数量的要求,从而节省气瓶的租用成本* 无气瓶在实验室,可提高安全性、提高安全感、节省实验室操作空间* 方便检查和维修(文章来源:网络)