實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求

一、集中供氣系統(tǒng)的特點(diǎn)

1.特點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)室要求使用載氣流量恒定、氣體純度高，為實(shí)驗(yàn)室選用的分析設(shè)備提供量值和壓力穩(wěn)定的氣體。

2.經(jīng)濟(jì)性：建一個(gè)集中的氣瓶間可以節(jié)省有限的實(shí)驗(yàn)室空間，更換鋼瓶時(shí)不需要切斷氣體，保證氣體的連續(xù)供應(yīng)。使用者只需管理較少的鋼瓶，支付較少的鋼瓶租金，因?yàn)槭褂猛粴怏w的所有使用點(diǎn)來自于同一個(gè)氣源。此種供應(yīng)方式最終會(huì)減少運(yùn)輸費(fèi)用，減少退還給氣體公司的空瓶中的余氣量，以及良好的鋼瓶管理。

3.使用率：集中管道供應(yīng)系統(tǒng)可以將氣體出口放置在使用點(diǎn)處，這樣的話可以更合理的設(shè)計(jì)工作場(chǎng)所。

4.安全性：保證其儲(chǔ)存和使用的安全性。保障分析測(cè)試人員在實(shí)驗(yàn)中免受有毒有害氣體的侵害。

二、實(shí)驗(yàn)室供氣需求

目前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室中的各種分析儀器如氣相色譜儀、氣相色譜質(zhì)譜儀、液相色譜質(zhì)譜儀、原子吸收分光光度計(jì)、原子熒光光度計(jì)、等離子發(fā)射光譜儀、電感耦合等離子質(zhì)譜儀等都需要連續(xù)使用高純載氣和燃?xì)猓虼藢?shí)驗(yàn)室的安全、連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行需要我們考慮如何將這些氣體供到各實(shí)驗(yàn)室中放置的分析儀器。

三、實(shí)驗(yàn)室供氣現(xiàn)狀

目前我們可以用采用高壓鋼瓶、液體杜瓦瓶、集中供氣系統(tǒng)完成上述工作。同時(shí)，當(dāng)?shù)叵酪?guī)范建議甚至要求將主要的氣體源如鋼瓶、杜瓦瓶和液體儲(chǔ)槽放置在工作區(qū)外的區(qū)域，然后將氣體通過管道系統(tǒng)輸送至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。

但是考慮安全和效率因素，不考慮經(jīng)濟(jì)性因素，集中供氣系統(tǒng)是比較優(yōu)秀的方式。并成為當(dāng)今實(shí)驗(yàn)室設(shè)備使用高純氣體的可靠連續(xù)的供應(yīng)源，氣體通過管道系統(tǒng)輸送至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，并可通過安裝在工作臺(tái)上的使用點(diǎn)二級(jí)減壓器方便地調(diào)節(jié)壓力和流量。

國(guó)內(nèi)比較老的實(shí)驗(yàn)室在使用氣體的時(shí)候大多是將氣瓶放在用氣點(diǎn)的旁邊，然后在氣瓶出口處安裝一個(gè)減壓器，然后直接通過紫銅管或四氟軟管連接到儀器上，如果一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里有多個(gè)使用設(shè)備時(shí)，就會(huì)有很多氣瓶，同時(shí)有很多雜亂的管路，同時(shí)這些氣體不乏有易燃易爆氣體、有毒氣體、強(qiáng)腐蝕氣體，以及氣瓶出口高壓等因素，使得這種方式在現(xiàn)實(shí)使用過程中是充滿危險(xiǎn)性的。

四、實(shí)驗(yàn)室用氣體的危險(xiǎn)性

1.有部分氣體具有易燃、易爆、有毒、強(qiáng)腐蝕等特性，其一旦泄漏，就可能會(huì)對(duì)工作人員及儀器設(shè)備造成傷害；

2.多種氣體在同一個(gè)環(huán)境下使用，如果有兩種會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸等強(qiáng)烈化學(xué)反應(yīng)的氣體同時(shí)泄漏，就可能對(duì)工作人員以及儀器設(shè)備造成傷害；

3.多數(shù)氣瓶出口壓力最高可達(dá)15MPa,即150公斤/cm2,如果發(fā)生氣瓶口減壓裝置失靈，就有可能將一些部件激射出去，其能量對(duì)人體或設(shè)備都具有致命性的傷害。

五、集中供氣系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)

針對(duì)過去使用中存在的問題，現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室對(duì)載氣的使用環(huán)境進(jìn)行了改革，即“集中供氣系統(tǒng)"，即將使用氣體（以下簡(jiǎn)稱載氣）集中貯存，然后通過壓差的原理將氣體經(jīng)過金屬或其他材質(zhì)管路送至用氣點(diǎn)。

其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

1.首先解決氣瓶的放置問題。氣瓶間的位置如果可能盡量位于與實(shí)驗(yàn)室相對(duì)獨(dú)立的房間，如果與實(shí)驗(yàn)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(dú)立的房間，這種方式可使氣瓶與工作人員及儀器隔離，即使有害氣體有泄漏，也不會(huì)發(fā)生直接傷害。

2.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(gè)氣瓶間中（其實(shí)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）。

3.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(gè)出口統(tǒng)一減壓后運(yùn)送氣體至使用點(diǎn)。因?yàn)闅馄块g是相對(duì)獨(dú)立的，整個(gè)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(xiǎn)縮小至氣瓶間內(nèi)，可對(duì)人體及儀器的傷害可降到。

六、集中供氣系統(tǒng)主要組成部分

1.實(shí)驗(yàn)室氣體管道：氣體管路多采用不銹鋼管、軟管通過卡套式連接自動(dòng)焊接等安裝和特殊氣體管道安裝完成整個(gè)系統(tǒng)的連接。

2.氣體管道常用零部件主要有減壓器、球閥、針閥、直通、三通、等等。

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