實驗室供氣系統(tǒng)及供氣方式詳解,本文主要介紹實驗室系統(tǒng)安全設(shè)計、實驗室用氣體種類、供氣方式等百科知識。
實驗室常用氣體有精密分析儀器使用的高純氣體（如：不燃?xì)怏w—氮氣、二氧化碳，惰性氣體—氬氣、氦氣，易燃?xì)怏w—氫氣、乙炔，助燃?xì)怏w—氧氣等）、化學(xué)反應(yīng)實驗使用的實驗氣體（氯氣）及輔助實驗使用的煤氣、壓縮空氣等。
實驗室供氣方式：分散供氣、集中供氣分散供氣：氣瓶或氣體發(fā)生器放在儀器分析室內(nèi)，接近用氣點。安全性欠佳，要求采用防爆氣瓶柜，帶報警和排風(fēng)功能。集中供氣：包括匯流排、輸氣管線部分、二次調(diào)壓分流部分、終端部分。氣體管路多采用不銹鋼管、軟管通過卡套式連接、自動焊接等安裝和特殊氣體管道安裝完成整個系統(tǒng)的連接。
系統(tǒng)安全設(shè)計：
連接管件都要連接后焊接，嚴(yán)禁有泄漏的可能。
所有的管線在安裝完畢后一定要做氣密性實驗，并在使用前要先除油。
氣瓶裝瓶時，易燃易爆與惰性氣體同柜，杜絕兩種易燃?xì)怏w同瓶裝一柜。
氣瓶應(yīng)專瓶專用，不能隨意改裝其他種類的氣體。
氣瓶室嚴(yán)禁靠近火源、熱源、有腐蝕性的環(huán)境。
氣瓶室不許使用防爆開關(guān)和燈具，周圍禁止動用明火。
氣瓶室應(yīng)有通風(fēng)設(shè)備，保持陰涼，氣瓶室頂部應(yīng)該留有泄流孔防止氫氣的聚集。
空瓶與實瓶分區(qū)放置。氣瓶室易燃易爆氣瓶應(yīng)該與助燃?xì)馄扛綦x
氫氣和氮氣的氣瓶存放間應(yīng)有每小時不小于三次換氣的通風(fēng)措施
設(shè)置氣體監(jiān)測及報警系統(tǒng)，對氣體的泄露可能性進(jìn)行實時的監(jiān)測。
一、實驗室用氣體種類
實驗室常用的氣體有精密分析儀器使用的高純氣體、化學(xué)反應(yīng)實驗使用的實驗氣體（ 氯氣 ）及輔助實驗使用的煤氣、壓縮空氣等，氣相色譜、氣質(zhì)聯(lián)用、原子吸收、ICP等精密儀器使用的高純氣體主要有不燃?xì)怏w（氮氣、二氧化碳）、，惰性氣體（ 氫氣、氦氣 ）、易燃?xì)怏w（ 氫氣、乙炔 ）、助燃?xì)怏w （ 氧氣 ）等。
實驗室用氣主要由氣體鋼瓶提供，個別氣體可由氣體發(fā)生器提供。常用的鋼瓶外部顏色區(qū)分及標(biāo)志：氧氣瓶（ 天藍(lán)色黑字 ）、氫氣瓶
（ 深綠色紅字 ）、氨氣瓶（ 黑色黃字 ）、壓縮空氣瓶（ 黑色白字 ）、乙炔瓶（紅色白字 ）、二氧化碳瓶（ 鋁白黑字 ）、氬氣瓶（ 灰色綠字 ）、氦氣瓶（ 棕色 ）。
二、實驗室供氣系統(tǒng)技術(shù)要求
實驗室供氣系統(tǒng)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：
1、《工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范》［GB50316-2000（2008版）］；
2、《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》（GB50235-1997）；
3、《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》（GB50236-1998）；
4、《乙炔站設(shè)計規(guī)范》（GB50031-1991）；
5、《氫氧站設(shè)計規(guī)范》（GB50177-2005）；
6、《氧氣站設(shè)計規(guī)范》（GB50030-1991）；
7、《壓縮空氣站設(shè)計規(guī)范》（GB50029-2003）；
8、《深度冷凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》（GB16912-2008）。
技術(shù)要求
1、氣瓶間
氣瓶間應(yīng)采用實體墻,安裝防爆門,設(shè)置泄爆窗；
室內(nèi)電器設(shè)備均應(yīng)具備防爆功能；
室內(nèi)應(yīng)安裝排氣扇,時刻保持良好的通風(fēng)狀態(tài)；
2.供氣系統(tǒng)要求采用兩級減壓的方式進(jìn)行供氣,供氣匯流排第一次減壓,氣體由15Mpa減壓到1.5Mpa以下,再輸送到各用氣實驗室,二級減壓器安裝在各用氣實驗室或用氣點,方便統(tǒng)一控制通風(fēng)柜或儀器用氣的輸入壓力,用氣終端配有中壓球閥和壓力指示表,二級減壓器對壓力進(jìn)行精確調(diào)整(0.01Mpa),得到穩(wěn)定的壓力,可以滿足儀器對不同使用壓力的要求,一、二級減壓器均配有壓力表,可實時顯示當(dāng)前壓力；
3、采用雙側(cè)匯流排半自動方式不間斷供氣充分滿足實驗室的使用要求,更換氣瓶時,可通過安裝在高壓軟管下面的卡套進(jìn)行氣瓶更換。
三、實驗室供氣方式
實驗室供氣系統(tǒng)按其供應(yīng)方式可分為集中供氣與分散供氣。
1）分散供氣是將氣瓶或氣體發(fā)生器分別放在各個儀器分析室，接近儀器用氣點，使用方便，節(jié)約用氣，投資少；但由于氣瓶接近實驗人員，安全性欠佳，一般要求采用防爆氣瓶柜，并帶報警功能與排風(fēng)功能。報警器可分為可燃性氣體報警器及非可燃性氣體報警器。氣瓶柜應(yīng)設(shè)有氣瓶安全提示標(biāo)志，氣瓶安全固定裝置。
2）集中供氣是將各種實驗分析儀器需要使用的各類氣體鋼瓶，全部放置在實驗室似外獨立的氣瓶間內(nèi)，進(jìn)行集中管理，各類氣體從氣瓶間以管道輸送形式，按照不同實驗儀器的用氣要求輸送到每個實驗室不同的實驗儀器上。整套系統(tǒng)包括氣源集合壓力控制部分（ 匯流排 ）、輸氣管道部分（ EP級不銹鋼管 ）、二次調(diào)壓分流部分（ 功能柱 ）以及與儀器連接的終端部分（ 接頭、截止閥 ）。
整套系統(tǒng)要求具有良好的氣密性、高潔凈度、耐用性和安全可靠性，能滿足實驗儀器對各類氣體不間斷連續(xù)使用的要求，并且在使用過程中根據(jù)實驗儀器工作條件對整體或局部氣體壓力、流量進(jìn)行全量程調(diào)整以滿足不同的實驗條件的要求。
主要優(yōu)點：
首先解決氣瓶的放置問題。氣瓶間的位置盡量位于與實驗室相對獨立的房間，如果與實驗室在同一大樓內(nèi)，則氣瓶間的位置要盡量位于人流較少并且獨立的房間，這種方式可使氣瓶與工作人員及儀器完全隔離，即使有害氣體有泄漏，也不會發(fā)生直接傷害。其次氣體混合的問題。將所有載氣氣瓶根據(jù)氣體性質(zhì)分別集中在一個氣瓶間中（其實最主要是將易燃易爆氣體（如H2、天燃?xì)狻⒁胰驳龋┡c助燃?xì)怏w（如氧氣、氯氣）分開存貯。
再次是解決氣瓶壓力的問題。每種氣體可以將多瓶氣體并聯(lián)然后通過一個出口統(tǒng)一減壓后運送氣體至使用點。因為氣瓶間是相對獨立的，整個氣路系統(tǒng)壓力最大的地方也是氣瓶出口處，因此這種方式將氣瓶壓力可能發(fā)生的危險縮小至氣瓶間內(nèi)，可對人體及儀器的傷害可降到最低。
四、氣瓶間及氣瓶的安全規(guī)范
1）氣瓶應(yīng)專瓶專用，不能隨意改裝其他種類的氣體。
2）氣瓶室嚴(yán)禁靠近火源、熱源、有腐蝕性的環(huán)境。
3）氣瓶室必須使用防爆開關(guān)和燈具，周圍禁止動用明火。
4）氣瓶室應(yīng)由通風(fēng)設(shè)備，保持陰涼，氣瓶室頂部應(yīng)該留有泄流孔防止氫氣的聚集。
5）空瓶與實瓶分區(qū)放置。氣瓶室易燃易爆氣瓶應(yīng)該與助燃?xì)馄扛綦x。
6）瓶閥、接管螺絲和減壓閥等附件完好齊全，無漏氣，滑絲，表針?biāo)蓜拥任ｋU情況，各種氣壓表一般不得混用。
7）氣瓶在存儲、使用時必須直立放置，工作地點不固定且移動較頻繁時，應(yīng)固定在專用手推車上，防止傾倒，嚴(yán)禁臥放使用。