实验室集中供气问题研究（下）
PART04
集中供气设计与施工
（二）钢瓶选择
集中供气中，根据各种气体的不同性质，选择不同型式的气瓶和数量，一般不同气体采用不同材料和加工工艺的气瓶，气瓶的型式及材料可以参阅TSG23-2021《气瓶安全技术规程》。气瓶的数量一般根据气体性质做出不同要求，如乙炔气的存储不得超过30m³。
选择气瓶时一定选择具备国家特种设备监督管理部门发放生产许可证资质的生产厂家生产并经过特种设备检验机构监督检验的气瓶。
（三）管路设计
管路应选择对气体无渗透性、吸附小、对所输送的气体呈化学惰性的气体管阀件。管路内径及厚度应当根据气体压力和气体用量进行选择。同时还应满足以下要求：
√1、气体管道纯度小于99.99%的应选10#或20#无缝钢管（内表面镀锌或净化处理）和铜管，镀锌用螺纹连接。
√2、总杂质含量在10-100ppm的气体管道应采用304不锈钢退火管、304不锈钢管净化处理和紫铜管。管道通过焊接连接，可以使用对焊、承插焊或套管焊。
√3、总杂质含量在1-10ppm的气体管道采用316不锈钢退火管和304不锈钢电抛光管。管道连接采用焊接、内壁无疤对焊和高纯氩弧焊。
√4、对于总杂质含量≤1ppm的高纯度气体管道，必须使用316不锈钢电抛光管。管道连接应采用焊接、内壁无疤对焊和高纯氩气保护焊并在专用洁净室进行。
√5、非腐蚀性气体，可以用所有通用金属材料或非金属管道，使用压力应当预留足够的余量。
√6、对于腐蚀性较强的气体，可以选择耐腐蚀的不锈钢金属管或聚四氟乙烯等非金属管，根据气体的性质选择不得与管子材料发生反应或导致电化学腐蚀，同时注意市面上管子的参数。
√7、管道与设备的连接段宜采用金属管道，如为非金属软管，宜采用聚四氟乙烯管、聚氯乙烯管，不得采用乳胶管。
√8、氢气、氧气和煤气等易爆易燃管道以及引入实验室的各种气体管道支管宜明敷。可燃气体管道、氧气管道的末端或最高点均应设置放散管。放散管引至室外应高出屋脊1m，并应有防雨、防杂物侵入的措施。
√9、穿过实验室墙体或楼板的气体管道应敷在预埋套管内，套管内的管段不应有焊缝。管道与套管之间应采用非燃烧材料严密封堵。
√10、输送易燃易爆气体的管道应有防静电接地装置。
√11、对于易燃气体管道设计，放空管上应设置阻火器的规定。
√12、各种气体管道应设置明显标志。
√13、管道敷设要求：
A、输送干燥气体的管道宜水平安装，输送潮湿气体的管道应有不小于0.3%的坡度，坡向冷凝液体收集器。
B、氧气管道与其它气体管道可同架敷设，其间距不得小于0.25m，氧气管道应处于除氢气管道外的其它气体管道之上。
C、氢气管道与其它可燃气体管道平行敷设时，其间距不应小于0.50m；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。室内氢气管道不应敷设在地沟内或直接埋地，不得穿过不使用氢气的房间。
D、气体管道不得和电缆、导电线路同架敷设。
友情提示：由于管路内径小，管路及附件不属于特种，其仪表、管道不需按照特种设备管理。
（四）气阀选择
√1、阀门和附件材质：对氢气和煤气管道不得采用铜质材料，其它气体管道可采用铜、碳钢和可锻铸铁等材料。氢气和氧气管道所用的附件和仪表必须是该介质的专用产品，不得代用。
√2、阀门与氧气接触部分应采用非燃烧材料。其密封圈应采用有色金属、不锈钢及聚四氟乙烯等材料。填料应采用经除油处理的石墨石棉或聚四氟乙烯。
（五）其他附件
√1、气体管道中的法兰垫片其材质应依管内输送的介质确定。
√2、气体管道的连接应采用焊接或法兰连接等形式，氢气管道不得用螺纹连接，高纯气体管道应采用承插焊接。
√3、气体管道与设备、阀门及其他附件的连接应采用法兰或螺纹连接，螺纹接头的丝扣填料应采用聚四氟乙烯薄膜或一氧化铅填料。
（六）易燃易爆气体的集中供气
在设计实验室集中供应易燃易爆气体时，如乙炔、甲烷、天然气等，必须和其他气体分开,单独引入，且管路尽量短,减少中间接头的连接。同时,气瓶定装入防爆气瓶柜内,气瓶输出端接回火器,可阻止火焰回流气瓶引起的爆炸。防爆气瓶柜顶端应有连接到室外的通风排气口,且有泄漏报警装置,一旦泄漏能及时报警并将气体排到室外。
当管道井、管道技术层内敷设有氢气、氧气和煤气管道等时，应有换气次数为每小时1～3次的通风措施。
（七）安全标识
正确操作提示说明清晰无歧义，如专用气瓶颜色提醒、气阀的接通和断开指示、防火提示、防静电提示等。如对于氧气瓶或氢气瓶等，提示使用配备的专用工具，并严禁与油类接触。可燃性气体和助燃气体气瓶，与明火的距离应大于10m(距离不足时，可采取隔离等措施)。用后的气瓶，应按规定留0.05Mpa以上的残余压力，可燃性气体应剩余0.2～0.3Mpa。其中氢气应保留2Mpa，以防止重新充气时发生危险，不可将气体用完用尽。
（八）密封性设计与验证
√1、管道试压应全面检查，检查已安装的管道、管件、阀门、紧固件和支架等，质量应符合设计要求和技术规范的规定。
√2、管道试压应编制试压计划，根据工作压力系统进行试压。
√3、试压前，应使用盲板将不能进行试压的设备与管道和不同于压力系统的管道系统隔离开来。不应与管道系统一起进行压力测试的管道附件应拆除。
√4、管道中的所有开口应关闭，系统中的阀门应打开。系统最高点应配备排气阀，最低点应配备排水阀。
√5、压力试验期间，应使用精度等级在1.5以上的两个压力表。压力表的测量范围应为被测最大压力的1.5～2倍。一个压力表应安装在试压泵的出口，另一个压力表应安装在系统压力波动相对较小的其他位置。
√6、试压时，压力应缓慢升至试验压力，并观察管道各部分的情况。如果发现问题，应在卸压后进行修理，禁止带压修理。缺陷消除后，重新测试压力。
√7、压力试验时，应划定禁区，无关人员不能进入，以防受伤。
√8、对于剧毒管线和设计压力P≥10Mpa的管线，在试压前，设计单位应根据规范要求对所有数据进行复核，并确认无误。
集中供气是综合性实验室精细化、智慧化管理的基础和必然趋势，建议在实验室设计之初，综合考虑集中供气方案，委托有经验、名声好的专业设计公司设计，并与建筑、设施设计单位和实验室工艺设计单位协调沟通，防止一次次翻烧饼，确保一次成功，提高效益，确保安全和便利。
