完善的實(shí)驗(yàn)室供氣系統(tǒng)是實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備正常工作的基礎(chǔ),，對(duì)實(shí)驗(yàn)室集中供氣的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了分析和優(yōu)化,。實(shí)驗(yàn)室供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)涉及到諸多因素,，從氣瓶室,、管道鋪設(shè),、材料選擇,、管道連接,、安全技術(shù)要求等多方面考慮,，設(shè)計(jì)的目的性要強(qiáng)，安全應(yīng)放在*,，并按照實(shí)驗(yàn)室的用氣種類進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃,。對(duì)實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，為實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)提供參考,。

      實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)由于操作簡(jiǎn)單,、氣流穩(wěn)定、使用安全,、運(yùn)行成本低等特點(diǎn),，已作為當(dāng)前廣泛使用的現(xiàn)代供氣方式。其系統(tǒng)主要由氣源切換,、供氣管道,、調(diào)壓裝置、用氣點(diǎn)、監(jiān)控及報(bào)警等系統(tǒng)組成,。實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)涉及到管道如何布置,、材料質(zhì)量及規(guī)格如何選用、各階段安裝步驟和要求,、工程驗(yàn)收等方面工作,，一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要統(tǒng)一考慮氣體使用的安全性、便利性,、以及管理和維護(hù)等問題,，同時(shí)要考慮到實(shí)驗(yàn)室今后發(fā)展的需要，對(duì)于特殊氣體還要考慮特殊的技術(shù)解決方案,。因此,，在實(shí)驗(yàn)室集中供氣的設(shè)計(jì)時(shí)需要統(tǒng)籌規(guī)劃，結(jié)合用戶的實(shí)際情況,，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì),。

      01、集中供氣系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

      實(shí)驗(yàn)室一些儀器或設(shè)備的工作都需要各種各樣的氣體供應(yīng),，通常使用氣體的種類有高純氧氣,、氮?dú)? 氬氣、氫氣,、氦氣; 甲烷,、乙炔、二氧化碳,、,，還有混合氣體等甚至還有些設(shè)備還會(huì)用到有毒有害氣體。有些氣體用于儀器設(shè)備的驅(qū)動(dòng)控制,，如壓縮空氣,。實(shí)驗(yàn)室供氣的方式有兩種，一種是傳統(tǒng)的獨(dú)立鋼瓶分散供氣模式,，這種供氣模式為每臺(tái)儀器設(shè)備單獨(dú)配置氣體鋼瓶,，分別滿足每臺(tái)儀器設(shè)備的使用。另一種模式為集中供氣模式,，該方式以儲(chǔ)氣罐,、杜瓦瓶、氣體發(fā)生器等作為氣源,，配置氣體發(fā)生系統(tǒng)或自動(dòng)切換或手動(dòng)切換等系統(tǒng),，實(shí)現(xiàn)氣體的不間斷供應(yīng)，通過耐壓不銹鋼管道將氣體輸送到用氣端,，每個(gè)端口的壓力和流量可以按照儀器的要求進(jìn)行單獨(dú)控制,，滿足各種儀器設(shè)備的使用要求,。實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

      ( 1) 穩(wěn)壓效果好,。集中供氣可采用二級(jí)減壓或多級(jí)減壓方式獲得較好的穩(wěn)壓效果,。例如，系統(tǒng)二級(jí)減壓后,，加上儀器內(nèi)部的調(diào)壓裝置,，可以說是三級(jí)穩(wěn)壓，氣源在一級(jí)減壓后,，主管路上保持較高壓力,，便于遠(yuǎn)距離管道輸送，在儀器前端采用二級(jí)低壓減壓閥,，將壓力調(diào)整到儀器工作范圍內(nèi),，再進(jìn)入儀器內(nèi)部的壓力調(diào)整后，進(jìn)入儀器的氣體能夠確保達(dá)到儀器使用要求,。

      ( 2) 保證氣體純度,。通過大型的儲(chǔ)罐( 液壓) 和輸送管道將載氣輸送給儀器，在儲(chǔ)罐出口安裝有單向閥,，可避免更換儲(chǔ)罐時(shí)空氣或水分混入,，另外,，還可在高壓段之后安裝有泄壓開關(guān)球閥,，將多余的空氣或水分排放，從而保證氣體的純度,。

      ( 3) 安全性提高,。一般瓶裝氣體的充氣壓力大于或等于 14MPa/cm2，集中供氣可根據(jù)需要降低系統(tǒng)壓力,，而且遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)區(qū)域,，提高了使用的安全性。另外,，集中供氣可將空氣壓縮機(jī)安放在供氣室內(nèi),，減少壓縮機(jī)產(chǎn)生電火花帶來的安全隱患，并可避免噪音對(duì)實(shí)驗(yàn)室的干擾,。

      ( 4) 改善工作環(huán)境,。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)鋼瓶、空壓機(jī)等供氣源的取消減少了占地面積,，便于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和設(shè)施的布置,，避免了其與實(shí)驗(yàn)室操作人員在一處造成的混亂和不便。

      ( 5) 降低運(yùn)行成本,。集中供氣系統(tǒng)可采用儲(chǔ)氣量較大的液態(tài)儲(chǔ)罐供氣,，可大大節(jié)省采購(gòu)成本，減少更換氣瓶、氣罐的頻次,，節(jié)省勞動(dòng)成本,，減輕了維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，便于管理,、維修和保養(yǎng),。

      ( 6) 持續(xù)和及時(shí)。集中供氣系統(tǒng)采用手動(dòng),、半自動(dòng)或全自動(dòng)切換系統(tǒng),，平時(shí)每個(gè)供氣源為一開一備狀態(tài)，可根據(jù)儀器工作條件對(duì)局部或整體氣體壓力,、流量進(jìn)行調(diào)節(jié),，能保證儀器用氣的流量和壓力的穩(wěn)定性、持續(xù)性,，也能保證量值傳遞不發(fā)生變化,。

      ( 7) 擴(kuò)展性靈活。集中供氣管道上可預(yù)留接氣點(diǎn)以及能夠擴(kuò)展的點(diǎn),，并安裝控制開關(guān)或堵頭,，方便擴(kuò)展。所有用氣的儀器前端均裝控制閥,。因此,，可以在不影響其他儀器正常工作的情況下，擴(kuò)展新的用氣端點(diǎn),。

      02,、集中供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

      2.1設(shè)計(jì)依據(jù)

      集中供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50316－2000、《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50235－2010,、《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備,、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB 50236－2010、《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范( 附條文說明) 》GB 50030－2013,、《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范( 附條文說明) 》GB 50177－2005,、《深度冷凍法生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》GB 16912－2008、《氫氣使用安全技術(shù)規(guī)程》GB 4962－2008,、《壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范( 附條文說明) 》GB 50029－2014,、《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范( 附條文說明) 》 GB 50073 － 2013、《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范( 附條文說明) 》GB 50028－2006,、《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》GB 6222－2005 等標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)程的要求,。

      2.2氣瓶室

      集中供氣系統(tǒng)需要規(guī)劃設(shè)計(jì)一個(gè)獨(dú)立的氣瓶室，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的布局和用氣情況在實(shí)驗(yàn)室的每層或幾層設(shè)置一個(gè)氣瓶室,，也可在實(shí)驗(yàn)室外部設(shè)計(jì)一個(gè)為整個(gè)實(shí)驗(yàn)室供氣的氣瓶室,，鋼瓶?jī)?chǔ)存區(qū)應(yīng)合理布置,，保持可燃性容器和助燃性容器間的安全間距。氣瓶室墻宜采用實(shí)體結(jié)構(gòu),，門應(yīng)設(shè)計(jì)為防爆門,，安裝防爆燈以及防爆風(fēng)機(jī)，萬一發(fā)生事故可減少實(shí)驗(yàn)室區(qū)域的破壞性,。存放鋼瓶屋內(nèi)不宜吊頂,。氣瓶室內(nèi)還應(yīng)設(shè)有氣體泄漏、低壓換氣報(bào)警設(shè)施,，及排風(fēng)裝置,，同時(shí)設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮防雷、防靜電,、空調(diào)設(shè)備等設(shè)施,。為了保證氣體純度和壓力的穩(wěn)定性，需采用多級(jí)減壓方式供氣,，宜設(shè)置氣路吹掃,、排空、雜質(zhì)過濾,、水分和油汽凈化等裝置,，有條件的可采用雙氣源自動(dòng)切換模式供氣。

      2.3管線設(shè)計(jì)

      ( 1) 按標(biāo)準(zhǔn)單元組合設(shè)計(jì)的通用實(shí)驗(yàn)室,，各種氣體管道也應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)單元組合設(shè)計(jì),。

      ( 2) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室用氣量，計(jì)算供氣壓力,、流量和管 道 內(nèi) 徑,，所 有 氣 體 主 管 道 原 則 上 不 低 于9. 52mm (  in,，儀器空氣管道直徑為 12．7mm) ,。管道末端，原則上不低于 6．35mm(  in,，也可根據(jù)實(shí)際使用量而定) ,。

      ( 3) 氫氣、氧氣和乙炔甲烷等管道以及引入實(shí)驗(yàn)室的各種氣體管道支管明敷,。在管道井,、管道技術(shù)層內(nèi)敷設(shè)有可然氣體氫氣、氧氣和乙炔甲烷等管路時(shí),，應(yīng)有通風(fēng)裝置保證有每小時(shí)( 1～3) 次的換氣次數(shù)150,。

      ( 4) 需穿過實(shí)驗(yàn)室墻體或樓板的部位應(yīng)設(shè)有預(yù)埋套管，管路經(jīng)套管穿過,，套管內(nèi)的管段不應(yīng)有焊接,。管道與套管之間應(yīng)采用非燃燒材料封堵嚴(yán)密,。

      ( 5) 氫氣、氧氣管道的末端和.高點(diǎn)宜設(shè)放空管,。放空管應(yīng)高出層頂 2m 以上,，并應(yīng)設(shè)置在防雷保護(hù)區(qū)內(nèi)。氫氣管道上還應(yīng)設(shè)取樣口和吹掃口,。放空管,、取樣口和吹掃口的位置應(yīng)能滿足管道內(nèi)氣體吹掃置換的要求。

      ( 6) 氫氣,、氧氣管道應(yīng)有導(dǎo)除靜電的接地裝置,。有接地要求的其它管道，其接地和跨接方法應(yīng)按現(xiàn)行有效的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,。

      ( 7) 管道的敷設(shè)應(yīng)按照以下的幾個(gè)方面考慮:

      ① 干燥氣體的管道宜水平布置,，如氣體中含較高水分，其管道應(yīng)有≤0．3%坡度,，坡度向冷凝液體收集器方向,。

      ② 其它氣體管道與氧氣管道需同架安裝時(shí)，其管道間距離≤0．25m,。氧氣管道應(yīng)在其它管道之上,，但氫氣管道除外。

      ③ 平行安裝氫氣管道與可燃?xì)怏w管道時(shí),，其管道間距不應(yīng)≤0．50m,，管道交匯時(shí)，其間距不應(yīng)≤0. 25m; 分層敷設(shè)時(shí),，氫氣管道應(yīng)在上方,。

      ④ 每隔 1．5m 左右，氣體管路需有支架固定,。另外,，可根據(jù)氣體管路彎曲的直徑，設(shè)置合適的支架位置

      ⑤ 室內(nèi)敷設(shè)氫氣管道時(shí)不能直接埋地里或布置在地溝內(nèi),，避免直接穿過不使用氫氣的房間,。

      ⑥ 鋼瓶接頭到調(diào)節(jié)閥之間應(yīng)設(shè)有耐高壓金屬軟管，管道與閥件的連接應(yīng)設(shè)有高壓雙卡套接頭,，以方便部件的維修和更換,。

      2.4材料選擇

      供氣系統(tǒng)材料選擇的基本原則是: 一是不宜用非金屬材料，二是材料不吸附氣體,、不產(chǎn)生氣體,，三是不產(chǎn)生粒子。一般氣體管道宜采用無縫鋼管,，當(dāng)輸送氣體的純度≥99．99%時(shí),，管道宜采用不銹鋼管,、銅管或無縫鋼管; 管道與設(shè)備的連接段宜采用金屬管道，如選用非金屬軟管,，宜采用聚四氟乙烯管,、聚氯乙烯管等工程塑料管，不應(yīng)采用乳膠管;氫氣和氧氣管道使用的部件,、儀表應(yīng)是該介質(zhì)的產(chǎn)品,，不得使用替代品。其它部件的選擇應(yīng)給出設(shè)計(jì)建議,，如輸送閥門和氧接觸部分應(yīng)采用非燃燒材料,，其密封圈應(yīng)使用有色金屬、不銹鋼,、鎳基合金等材料; 管道接口法蘭墊片的應(yīng)根據(jù)管內(nèi)輸送的氣體確定; 管道固定件( 管夾) 應(yīng)采用耐高溫的金屬材料,，且堅(jiān)固、輕巧,、耐用,。

      2.5管道連接

      供氣系統(tǒng)的連接應(yīng)符合 GB 50236－2011《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》等標(biāo)準(zhǔn)的要求［11］,。管道的連接應(yīng)采用法蘭連接或焊接等方法,，氫氣管道不應(yīng)使用絲扣連接; 高純氣體管道應(yīng)采用承插焊接; 氣體管道與設(shè)備、閥門與管道或管件的連接應(yīng)采用絲扣或法蘭連接; 絲扣接頭中的填料應(yīng)采用聚四氟乙烯膜,、一氧化鉛,、甘油調(diào)合填料; 對(duì)于高純氣體管道與閥件的連接應(yīng)采用高壓雙卡套接頭連接。

      2.6安全技術(shù)要求

      氣體管道設(shè)計(jì)的安全技術(shù)應(yīng)符合相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范和下述要求:

      ( 1) 在同一槽架內(nèi)不應(yīng)同時(shí)敷設(shè)氣體管道和導(dǎo)電線路及電纜,。

      ( 2) 所有減壓閥需設(shè)有排氣管路到氣體存放區(qū)外,。易燃?xì)怏w、氧化氣體排氣管路不能并在一起,。

      ( 3) 管道系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有調(diào)壓裝置,，其組成包括各種閥門( 調(diào)節(jié)閥、截止閥,、球閥等) ,，實(shí)現(xiàn)氣體的開啟,、關(guān)閉,、調(diào)節(jié)等作用。設(shè)單獨(dú)的閥門( 球閥或針閥) 控制工作臺(tái)上氣體出口,。

      ( 4) 各種氣體管道應(yīng)有明顯的指示標(biāo)志,。安全減壓閥的標(biāo)識(shí)需標(biāo)明壓力釋放級(jí)別。

      ( 5) 使用氫氣及可燃?xì)怏w的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置報(bào)警裝置,，放空管路上安裝氣體回火防止器,。

      ( 6) 存放氫氣鋼瓶的區(qū)域應(yīng)有每小時(shí)不小于三次換氣的措施,。

      ( 7) 瓶閥、接管螺絲和減壓閥等附件無泄漏,、滑絲,、松動(dòng)等危險(xiǎn)情況，各種氣壓表一般不得混用,。

      03,、用氣安全性

      實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)比單獨(dú)鋼瓶供氣模式有著較多的優(yōu)勢(shì)，越來越多的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)者,、工作者,、管理者對(duì)實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)的使用已形成共識(shí)，采用集中供氣作為實(shí)驗(yàn)室供氣模式的主流設(shè)計(jì)方案得到廣泛認(rèn)可,。實(shí)驗(yàn)室集中供氣的設(shè)計(jì)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的要求,，保證實(shí)驗(yàn)室供氣的穩(wěn)定性、持續(xù)性和安全性,。

      3.1安全環(huán)保工作信息化

      隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,，信息化在實(shí)驗(yàn)中心安全環(huán)保領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。首先購(gòu)置智能化門禁系統(tǒng)和中央集成的監(jiān)控系統(tǒng),，對(duì)實(shí)驗(yàn)中心安全環(huán)保實(shí)行全過程監(jiān)控管理; 其次以生物學(xué)國(guó)家.級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心為依托,，大力加強(qiáng)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源建設(shè)，以虛擬實(shí)驗(yàn)代替涉及高?；颦h(huán)境,、高成本、高消耗的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,，既體現(xiàn)了安全環(huán)保的綠色理念,，又提高了安全環(huán)保的信息化水平。

      04,、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中心安全環(huán)保工作成效

      目前,，中心安全環(huán)保工作取得了明顯成效，健全了實(shí)驗(yàn)室安全環(huán)保管理體系,，建立了實(shí)驗(yàn)室安全環(huán)保技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),，完善了安全環(huán)保設(shè)施，形成了信息化管理新模式,，提高了安全環(huán)保工作的效率和效果,。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中哪些物品有毒或有危險(xiǎn)性，如何避免傷害,，大型儀器怎樣使用等都胸中有數(shù),。學(xué)生安全意識(shí)明顯提高，實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范,，儀器設(shè)備的損壞明顯減少,，實(shí)驗(yàn)教學(xué)及實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革高效推進(jìn),。近幾年來，中心沒有發(fā)生任何大的安全環(huán)保責(zé)任事故,，保障了實(shí)驗(yàn)室財(cái)產(chǎn)安全和師生的人身安全,，保證了中心正常的教學(xué)和科研秩序。

      05,、結(jié)語

      高等學(xué)校生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中心安全環(huán)保內(nèi)涵豐富,，涉及面廣，技術(shù)性強(qiáng),，防范難度大,，一旦發(fā)生安全事故都會(huì)造成不良后果，有的甚至?xí)劤纱蟮呢?zé)任事故,，因此,，必須高度重視，警鐘長(zhǎng)鳴,。我們一方面要牢固樹立“防范勝于救災(zāi),，隱患勝于明火，責(zé)任重于泰山”的安全意識(shí),，積極構(gòu)建“制度完善,、設(shè)施先進(jìn)，培訓(xùn)到位”的長(zhǎng)效機(jī)制,，充分依靠廣大師生員工扎實(shí)做好實(shí)驗(yàn)室安全環(huán)保工作; 另一方面,，以新理念和新方式推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室安全環(huán)保管理改革，將信息技術(shù)與實(shí)驗(yàn)室安全環(huán)保深度融合,，進(jìn)一步提升互聯(lián)網(wǎng)+ 背景下實(shí)驗(yàn)室安全環(huán)保信息化水平,，為教學(xué)、科研和人才培養(yǎng)順利開展創(chuàng)造良好學(xué)習(xí)和工作環(huán)境,。

      環(huán)揚(yáng)未來作為一個(gè)技術(shù)性公司,，以提高實(shí)驗(yàn)室整體建設(shè)水平，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性,，完善實(shí)驗(yàn)室EHS,，提高實(shí)驗(yàn)室的實(shí)用性和美觀性為目標(biāo)，讓實(shí)驗(yàn)室既能滿足您的個(gè)性需求又能滿足相關(guān)法律法規(guī),、行業(yè)規(guī)則,、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn),、等強(qiáng)制規(guī)劃要求,，并且適應(yīng)未來實(shí)驗(yàn)室不斷提升的需求。