在實驗室建設中,集中供氣系統(tǒng)已成為提升實驗室運行效率、保障實驗安全的關鍵設施。其通過集中管理氣源、優(yōu)化氣體輸送路徑,不僅確保了氣體供應的穩(wěn)定性和純度,還有效降低了運行成本和安全隱患。以下是對實驗室集中供氣系統(tǒng)安裝設計的詳細介紹。
一、集中供氣系統(tǒng)的設計理念
實驗室集中供氣系統(tǒng)的設計旨在滿足實驗室對高純度、高穩(wěn)定性和高安全性的氣體供應需求。實驗室集中供氣系統(tǒng)主要由以下幾部分組成:氣源調壓裝置、供氣管道、終端調壓裝置、泄漏報警及壓力報警裝置等組成。其設計理念包括:
1.安全性優(yōu)先:集中供氣系統(tǒng)將氣瓶集中存放于獨立的氣瓶間,避免了氣瓶在實驗室內的分散放置,降低了因氣體泄漏引發(fā)的安全風險。
2.高效性與穩(wěn)定性:通過集中管理氣源,系統(tǒng)能夠提供穩(wěn)定的氣流和恒定的壓力,滿足高精度實驗設備的需求。
3. 經濟性與可持續(xù)性:集中供氣減少了氣瓶更換頻率,降低了空瓶余氣量,優(yōu)化了氣瓶管理,從而節(jié)約了運營成本。
二、系統(tǒng)設計與安裝要點
1.氣瓶間設計
氣瓶間應采用實體墻結構,配備防爆門、泄爆面和防爆電氣設備(防爆空調、防爆燈、防爆開關、防爆溫濕度監(jiān)控、防爆風機等),確保在發(fā)生意外時能夠最大限度地減少損失。
氣瓶間內需安裝氣體泄漏報警裝置和防爆聯(lián)動排風系統(tǒng),確保氣體泄漏時能夠及時排出。
氣瓶應分類存放,可燃氣體與助燃氣體需保持安全間距。
2.管道系統(tǒng)設計
管道材料應選擇耐腐蝕、高強度、無毒性且適合氣體特性的材質,如無縫不銹鋼管。
管道直徑需根據實驗室用氣量計算,主管道管徑原則上不低于3/8"(9.53mm),末端管道不低于1/4"(6.35mm)。
氫氣、氧氣等管道需明敷,并配備通風裝置。管道敷設應避免穿過實驗室墻體或樓板時的焊接操作,并確保管道與套管之間密封良好。
3.終端設備設計
終端設備采用壁掛式設計,配備壓力調節(jié)器、壓力指示表和緊急切斷閥,方便操作和維護。
終端設備輸出氣體的接口尺寸需與實驗設備的入口尺寸匹配,確保連接的可靠性。
4.監(jiān)控與報警系統(tǒng)
系統(tǒng)需配備氣體泄漏報警裝置、壓力監(jiān)控裝置和自動切斷閥,確保在異常情況下能夠及時響應。
三、安裝與驗收標準
1. 安裝標準
安裝過程需嚴格遵循《中華人民共和國消防法》(主席令第81號)、《實驗室危險化學品安全管理規(guī)范第2部分》(DB11T1191.2-2018)、《建筑設計防火規(guī)范》(GB55037-2022)、《壓力管道安全技術監(jiān)察規(guī)程》(TSG D0001-2025)、《特種氣體系統(tǒng)工程技術標準》(GB50646—2020)、《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準》(GB/T50493-2019)、《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》(GB50235-2010)和《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》(GB50236-2010)等相關標準。
管道焊接需采用氬弧焊,確保焊接質量,減少泄漏風險。
2. 驗收標準
系統(tǒng)安裝完成后需進行強度測試(系統(tǒng)耐壓試驗),管道內充入高純氮氣壓力至使用壓力的1.5倍,關閉所有閥門,經過2小時后,管道中不得有任何形變產生。及氣密性測試,確保在24小時內壓力變化率小于1%。同時進行泡沫測試,泡沫測試一般隨著保壓測試同時進行,在保壓測試中,把含有螺紋、卡套、焊接等類型接頭連接處都需要進行泡沫測試,在測試期間接頭處不起泡為合格。最后進行潔凈度測試,在管道內進行充氣,從終端出口處進行測試,潔凈度測試一般隨著吹掃測試同時進行,用白毛巾或白紙放在終端出口前,在吹掃測試完畢后進行潔凈度測試,開啟終端球閥開關,白毛巾放置在終端出口處,管道內氣體流出后,查看白毛巾上是否有污垢或灰塵,在測試期間,白毛巾上沒有污垢或灰塵為合格。
驗收時需檢查監(jiān)控系統(tǒng)的功能,確保其能夠實時監(jiān)測氣體壓力、流量,并在異常時自動報警。
隨著實驗室技術的不斷進步,集中供氣系統(tǒng)將朝著智能化、自動化方向發(fā)展。通過物聯(lián)網技術,實驗室管理人員可以遠程監(jiān)控氣體供應狀態(tài),實時調整壓力和流量,進一步提升系統(tǒng)的運行效率和安全性。
同時,綠色環(huán)保理念也將融入集中供氣系統(tǒng)的設計中。通過優(yōu)化氣體儲存和輸送方式,減少氣體泄漏和浪費,集中供氣系統(tǒng)將為實驗室的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。
綜上所述,實驗室集中供氣系統(tǒng)的安裝設計是實驗室建設中的重要環(huán)節(jié)。通過科學合理的規(guī)劃和嚴格的施工標準,集中供氣系統(tǒng)不僅能夠提升實驗室的運行效率,還能為科研人員提供更加安全、高效的工作環(huán)境。