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热门关键词:实验室建设、实验室通风、实验室气路、实验室改造、实验室家具、实验室信息化
实验室工程
实验室气路工程
    发布时间: 2021-11-20 08:33    

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控制部分(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。

实验室集中供气系统安装:


实验室供气系统设计标准: 
1、《工业金属管道设计规范》[GB50316-2000(2008版)]; 

2、《工业金属管道工程施工及验收规范》(GB50235-1997); 
3、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-1998); 

4、《乙炔站设计规范》(GB50031-1991); 

5、《氢氧站设计规范》(GB50177-2005); 

6、《氧气站设计规范》(GB50030-1991); 

7、《压缩空气站设计规范》(GB50029-2003); 
8、《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》(GB16912-2008)。


实验室用气体种类:

实验室常用气体有精密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然气体(氮气、二氧化碳)、惰性气体(氦气、氩气)、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,个别气体可有气体发生器提供。常用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)、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(绿白色黑字)、氩气瓶(灰色绿字)、氦气瓶(棕色)。




                                                       气瓶柜


 实验室气体管路系统技术要求 


一、总体设计概述 

本供气系统中,共有4种分析仪器需要用到高纯气体,分别为气相色谱(N2、H2和压缩空气)、气质联用(氦气)、火焰光度计(压缩空气和乙炔)、荧光定硫仪(氩气和高纯氧)的使用点。根据分析仪器对气体流量及气体洁净度的要求,管道采用1/2”外径,内表面BA级的不锈钢管道。所有管路在气瓶间集中后,沿实验楼外墙(加盖活动盖板以便于维修和检测)至二楼,穿外墙贴进入实验室(1/4”管径),在分析仪器的附近预留出口点。综上,本项目中共用到7种气体,14组(共46个)出口点,实验室(两气气相色谱间)内氢气管线上4个氢气发生器进口点。


二、 气瓶间布置方案:

本项目中,预留一个气瓶间,气瓶间布置应遵循以下原则:


1、可燃与助燃气体应分开放置。


2、相互间可能反应的气体应分开放置。


3、同类不同浓度的气体应尽量放置在一起。


4、安装泄漏报警装置。


三、管路设计、规划要点:


1、气瓶阀出口为GB标准的外螺纹形式,为了便于管路系统与气瓶连接,故从气瓶阀出口到管道系统应设有转换接头(气瓶接头),氮氢空三种气源,每路进气须连接2个钢瓶,并配有手动不间断切换系统和吹扫流路。


2、为了方便更换气瓶,从上述气瓶接头到调节阀之间应设有耐高压的不锈钢螺旋管。


3、由于气瓶内部的气体压力大,使用点的压力较小,气体压力有变化,而且数值差距较大,故应在气瓶出口处设置一级减压阀。另外,由于多种仪器对气体压力的准确性和稳定性要求较高,故应在气体的出口点处设置二级减压阀。


4、每种气体的系统中应设有在紧急情况下能够快速切断供气的装置—开关阀,为了开关系统的方便和快捷,本项目中开关阀采用球阀。(除高纯O2采用慢开关针阀)。


  注:为了防止开启O2气瓶时,气体快速进入管道,与管壁摩擦生热,与管道内有可能残留的可燃物引起燃烧,O2系统的开关阀及清洗阀采用慢开关针阀。


5、为了防止更换气瓶时外界空气进入管路系统,应设置清洗阀。


6、在H2、高纯O2和C2H2系统中,为了防止回火现象的发生,应加装防爆逆止阀。


7、压缩空气在气瓶间预留一个从生产装置仪表气的引入接口;


8、为了保持气体的纯度及管道系统的气密性,所有管道采用316L不锈钢管道,内表面经AP处理。


9、为了便于维修及更换阀件,同时保证系统的气密性,管道与阀件采用高压卡套连接、管道部件之间的连接均采用焊接连接。


10、管道固定件(管夹)应采用耐高温的金属材料,要求坚固,轻巧,耐用。


11、气体进入实验室经二级减压后,配置气体过滤器,除水除油除杂质,过滤器采用进口品牌。


12、色谱仪连接端和氢气发生器接入端预留1/8接头、卡套、压垫,进口品牌)。


13、实验室醒目处应有管线压力表、调压阀、气体类型标识,每路气体管路出口端及氢气发生器接入端有截止阀。


                                                                                                                                  气瓶柜

四、施工要点说明

1、所有不锈钢管道两端用塑料盖密封,外部有塑料套密封,在进入施工现场后,安装前,方可将塑料套拆封,并除去塑料盖。


2、所有管件在安装进系统前,应用高纯氮气(99.999%)进行三遍以上的吹扫。


3、管道铺设时,应注意平直,弯管处采用专用弯管器,不得徒手弯曲,切断管道时,用专用切管器操作,严禁用锯子锯断管道。管道切断后,应用专用工具处理断口,严禁用普通锉刀处理。


4、在管道的行进路线中,每隔1米应设置一组管夹,如遇特殊建筑物结构,应酌情考虑。


5、管道穿墙及穿地板时,应设置套管,套管与管道之间的空隙,应采用不可燃烧的材料填充。


6、所有螺纹连接处应采用密封带密封。


7、所有调节阀固定面板、所有出口点控制面板及所有管道上,都应贴设标有对应气体的成分及浓度的气体标头。


8、所有系统部件安装完毕后,应用高纯氮气进行三遍以上的大流量吹扫。


9、吹扫完毕后,用高纯氮气进行检漏保压测试,测试压力应为工作压力的3倍。


10、在整个施工过程中,应注意施工安全,特别是空中作业时(在梯子或脚手架上施工),应有专人固定梯子或脚手架。在土建尚未完工的工地施工时,必须佩带安全帽,穿安全鞋。


五、用气终端:



                                                                                                                      终端用气点

六、系统部件材质及品牌说明

1、气瓶固定架:不锈钢材料,配不锈钢固定链

2、气瓶接头:316不锈钢材料,1/4”MNPT



3、一级/二级减压器:阀体黄铜材料,表面镀铬,隔膜为316L不锈钢材料。

5、开关球阀/针阀:采用316不锈钢材料,双卡套连接。



6、防爆逆止阀:黄铜材料,1/4”NPT。(除H2、高纯O2和C2H2,其它气体系统不须安装此装置。)

7、管道:采用316L不锈钢,内表面等级为BA级,符合ASTM269,1/4OD(6mm)x0.035”WT,AP处理,进口品牌;管道连接到阀件的接头为316不锈钢双卡套接头,进口产品。

8、气体探测报警装置:

9、管夹及管道固定件:

调压阀固定面板


实验室气体安装路线走向图


钢瓶 - 钢瓶接头 - 不锈钢软管 - 外丝接头 - 一级减压器 - 球阀 - 外螺纹转卡套接头- 不锈钢1/4管  - 外螺纹转卡套接头 - 二级减压器 - 外螺纹转卡套接头 - 球阀 - 终端转接头





气路工程验收:

1、气路管道安装到位,使用正常。

2、气体阀门开关正常。

3、压力表指示正常。

4、钢瓶手动切换系统工作正常。

5、所有管路经过支撑且支撑点牢固。

6、所有管道标识清楚。

7、压降测试: 对供气系统进行气密性试验,用氮气对管道系统进行保压测试。在系统管道中充入高纯氮气,压力为工作压力的1.5倍,保压24小时后,压力表读数变化是否小于0.25%。

8、泄漏测试:在系统管道中充入高纯氮气,压力为工作压力的1.5倍,在系统所有部件连接处涂抹专用检漏液,每隔5分钟检查是否有气泡产生,此测试过程持续30分钟。


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