化工實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)減壓器選型分析

實(shí)驗(yàn)室很多設(shè)備的運(yùn)行都需要各種各樣的氣體供應(yīng),，同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生廢氣,。如何既安全又方便地解決供排氣問(wèn)題,，一直以來(lái)也是困擾實(shí)驗(yàn)室工作人員的主要問(wèn)題之一,。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室供氣方式是采用將氣瓶安置在儀器設(shè)備的旁邊,，危險(xiǎn)氣體的氣瓶放置在氣瓶柜內(nèi),。排氣采用直接排放到實(shí)驗(yàn)室或是通過(guò)簡(jiǎn)易的管道排放到窗外。

在實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展過(guò)程中,，隨著實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的增加,，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)經(jīng)常是密布著各種各樣的管道和氣瓶。這樣處理既造成了非常大的安全隱患,，也不美觀,。

正確的實(shí)驗(yàn)室供排氣的解決方案是把實(shí)驗(yàn)室的供排氣看做一個(gè)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)要考慮到安全性便利性,、日常實(shí)驗(yàn)室的管理,、氣瓶的更換等問(wèn)題，同時(shí)要重點(diǎn)考慮實(shí)驗(yàn)室今后的發(fā)展,，對(duì)于特殊氣體還要考慮特殊的技術(shù)解決方案,。

一、化工實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)減壓器選型分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1.《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50316 -2000),；

2.《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GB50235-97),；

3.《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》(GB50236-98),；

4.《乙炔站設(shè)計(jì)規(guī)范》(B50031 -91),；

5.《氫氯站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50177-93)；

6.《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50030-91),；

7.《壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》CBJ29 -90,；

8.《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》(GB16912-1997),；

二、化工實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)減壓器選型分析實(shí)驗(yàn)室氣體管路供氣系統(tǒng)

包括實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)和室內(nèi)氣瓶供氣系統(tǒng),，可以滿(mǎn)足不同等級(jí)要求的氣體安全使用,。中央集中供氣管路系統(tǒng)工程，主要是為試（實(shí)）驗(yàn)室選用的分析設(shè)備提供量值和壓力穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)氣體,，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。

按照國(guó)標(biāo)要求,，將所用全部氣體存放于儲(chǔ)氣間,，并實(shí)現(xiàn)集中輸送，組成中央供氣系統(tǒng),。系統(tǒng)采用一拖一,、一拖多、多拖一和多拖多的管道式輸氣方式,，在一拖多時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)分段控制和在多拖一和多施多時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)切換控制；并能夠保證標(biāo)準(zhǔn)氣體流量,、壓力穩(wěn)定和量值傳遞不發(fā)生變化,，滿(mǎn)足分析檢測(cè)設(shè)備對(duì)使用氣體的技術(shù)要求；室內(nèi)氣瓶供氣系統(tǒng)是在供應(yīng)氣體流量不大的實(shí)驗(yàn)室用氣,，氣體壓力直接控制,，并且節(jié)約成本。

實(shí)驗(yàn)室供氣系統(tǒng)的功能

滿(mǎn)足不同實(shí)驗(yàn)的要求和安全性,。雙瓶采用匯流排供氣設(shè)備,，具有手動(dòng)、半自動(dòng)和全自動(dòng)切換功能,，并設(shè)有低壓報(bào)警裝置,，實(shí)時(shí)監(jiān)控氣壓、濃度檢測(cè)報(bào)警和排氣,，確?？蛻?hù)正常用氣和生命財(cái)產(chǎn)安全。

　　氣路系統(tǒng)常用設(shè)備

鋼瓶(氣體壓縮機(jī)),、鋼瓶固定架,、鋼瓶柜、鋼瓶接頭,、金屬軟管,、半自動(dòng)開(kāi)關(guān)裝置、一級(jí)減壓器,、二級(jí)減壓器,、焊接三通,、焊接大、小封頭,、夾緊套筒閥,、不銹鋼管(BA)、壓力表,、可燃有毒氣體監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置等,。

　　實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)技術(shù)要求

1、氣瓶存放室:

(1)氣瓶之間應(yīng)采用300毫米厚的實(shí)心墻,，安裝防爆門(mén),，設(shè)置防爆窗;

(2)室內(nèi)電氣設(shè)備應(yīng)具有防爆功能;

(3)應(yīng)安裝排氣扇，隨時(shí)保持良好的通風(fēng)狀態(tài);

2,、供氣系統(tǒng)需要兩級(jí)減壓供氣,。供氣匯流排減壓。氣體從15MPa減壓到小于1.5MPa,，然后輸送到每個(gè)氣體使用實(shí)驗(yàn)室,。二級(jí)減壓器安裝在每個(gè)用氣實(shí)驗(yàn)室或用氣點(diǎn)，便于對(duì)通風(fēng)柜或儀表的氣體輸送壓力進(jìn)行統(tǒng)一控制,。用氣終端裝有中壓球閥和壓力指示器,。二級(jí)減壓器精確調(diào)節(jié)壓力(0.01兆帕)，獲得穩(wěn)定的壓力,，可以滿(mǎn)足儀器對(duì)不同使用壓力的要求,。一級(jí)減壓器和二級(jí)減壓器均配有壓力表，可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前壓力,。

3,、采用雙側(cè)匯流排半自動(dòng)方式連續(xù)供氣，實(shí)驗(yàn)室使用要求,。更換氣瓶時(shí),，可以通過(guò)安裝在高壓軟管下方的夾緊套更換氣瓶;

4、氫氣和乙炔是,。應(yīng)設(shè)計(jì)氣體泄漏檢測(cè)和報(bào)警裝置,，并安裝阻火器，以防止明火回流,。應(yīng)確保放置易燃和助燃?xì)怏w的足夠安全距離,。

　實(shí)驗(yàn)室高純氣路布局

1.高純氣體管道系統(tǒng)的布置不同于普通氣體管道。一般來(lái)說(shuō),，要求管道不要太長(zhǎng),，不要有死角，如不容易吹干凈的“盲管”,。主管或支管的末端應(yīng)提供必要的排放口和取樣口,。在一些非連續(xù)使用的用戶(hù)中,，讓少量氣體在管道末端連續(xù)排出，從而管道中的氣體將正常流動(dòng),，避免出現(xiàn)“死區(qū)”,。根據(jù)工藝氣體的質(zhì)量要求，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置終端凈化裝置,。一般來(lái)說(shuō),，控制閥、過(guò)濾器,、減壓裝置,、壓力表、流量計(jì),、在線分析儀器等,。進(jìn)入潔凈車(chē)間的高純度氣體管道集中在氣體人口室，便于統(tǒng)一管理和控制,。

2.高純氣路管道及管道附屬材料:高純氣體管道輸送管道應(yīng)根據(jù)工藝對(duì)氣體純度,、允許雜質(zhì)含量、顆粒含量等的不同要求,，采用相應(yīng)質(zhì)量的管道,。例如，半導(dǎo)體工業(yè)不僅需要清潔的生產(chǎn)環(huán)境,，而且由于其復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程和精細(xì)加工，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中所需的各種高純度氣體也有具體和嚴(yán)格的要求,。從微米技術(shù)到亞微米和深亞微米(小于0.35um)技術(shù),，對(duì)氣體中雜質(zhì)含量和水分含量的要求非常嚴(yán)格，10-6 (ppm級(jí))不能滿(mǎn)足要求,。需要達(dá)到10-9 (ppb級(jí))甚至10-12(ppt級(jí)),，粉塵粒徑需要控制在0.05-0.01 μm。因此,，輸送管道的管道材料特性必須滿(mǎn)足高純度和超高純度氣體的要求,。

3.管道材料的特性對(duì)于輸送高純氣體的管道，影響氣體質(zhì)量的管道材料的主要特性是透氣性,、出氣率,、吸附性、表面粗糙度,、耐磨性和耐腐蝕性,。

三、化工實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)減壓器選型分析實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)

1.基本概念

實(shí)驗(yàn)室集中供氣就是將所有氣瓶集中存放在（瓶房,，通過(guò)氣瓶減壓閥將氣體輸送到各個(gè)實(shí)驗(yàn)室（即儀器端）,。

2.操作原理

實(shí)驗(yàn)室供氣有二級(jí)減壓和多級(jí)減壓,。

二級(jí)減壓即氣瓶端采用-級(jí)減壓閥和末端采用一級(jí)減壓閥來(lái)達(dá)到二級(jí)減壓的目的。實(shí)驗(yàn)室一般推薦采用一級(jí)減壓,，這樣可以保證氣體的純度和節(jié)約成本,，也能達(dá)到多級(jí)減壓的效果（推薦）多級(jí)減壓即氣瓶端采用二級(jí)減壓閥或多級(jí)減壓閥和末端采用二級(jí)減壓閥或多級(jí)減壓園來(lái)達(dá)到多級(jí)減壓的目的。減壓效果同級(jí)減壓效果差不多,，但成本會(huì)更高,。

采用中壓供，二級(jí)減壓的供氣方式,，氣瓶氣體壓力為12.5MPa,，經(jīng)一級(jí)減壓后為1MPa（管路壓力1MPa），送至用氣點(diǎn),，經(jīng)二級(jí)減壓后為0.3～0.5MPa（根據(jù)儀器需求）送至儀器,，供氣壓力比較穩(wěn)定。

3.技術(shù)要求

（1）氣瓶間：

①氣瓶間應(yīng)采用300mm厚實(shí)體墻,，安裝防爆門(mén),，設(shè)置泄爆窗；

②室內(nèi)電器設(shè)備均應(yīng)具備防爆功能,；

③應(yīng)安裝排氣扇,，時(shí)刻保持良好的通風(fēng)狀態(tài)；

（2）供氣系統(tǒng)要求采用兩級(jí)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(shí)驗(yàn)室,，二級(jí)減壓器安裝在各用氣實(shí)驗(yàn)室或用氣點(diǎn),，方便統(tǒng)一控制通風(fēng)柜或儀器用氣的輸人壓力，用氣終端配有中壓球閥和壓力指示表,，二級(jí)減壓器對(duì)壓力進(jìn)行精確調(diào)整（0.01MPa）,，得到穩(wěn)定的壓力，可以滿(mǎn)足儀器對(duì)不同使用壓力的要求,，一,、二級(jí)減壓器均配有壓力表，可實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前壓力,。

（3）采用雙側(cè)匯流排半自動(dòng)方式不間斷供氣,，充分滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室的使用要求，更換氣瓶時(shí),，可通過(guò)安裝在高壓軟管下面的卡套進(jìn)行氣瓶更換,。

（4）氫氣和乙炔屬于，應(yīng)設(shè)計(jì)氣體泄露探測(cè)報(bào)警裝置，并安裝阻火器,，防止明火回流,，易燃與助燃?xì)怏w敷設(shè)應(yīng)保證足夠的安全距離。

4.工程用材

（1）管道,、球閥,、卡套和三通等為316L不銹鋼減壓器為高純氣體減壓器（不銹鋼閥芯），高壓軟管（連接鋼瓶和匯流排）為不銹鋼波紋管,，在高壓軟管的進(jìn)氣端,，配置單向閥，可以防止更換鋼瓶時(shí),，軟管內(nèi)的氣體外泄,，同時(shí)避免外界的空氣混入氣路之中。

（2）管道系統(tǒng)：所有的氣體管道選用別的316L不銹鋼管,，在管路上有個(gè)過(guò)濾雜質(zhì)和水分的凈化裝置,，使氣體在流通過(guò)程中不至于被管道系統(tǒng)污染，保證氣體的純度,，同時(shí)要有明確標(biāo)示,，指示氣體的流向。

（3）管道的連接：匯流排,、終端部分采用卡套連接,，便于減壓器和閥門(mén)的維護(hù)管理。

（4）終端：在每臺(tái)儀器之前,，配置截止閥和二級(jí)減壓器（每種氣體配置一個(gè)）,。截止閥用于控制每一個(gè)氣路的開(kāi)啟與關(guān)閉；在儀器需要調(diào)整和維修時(shí),，能停止任何指定的儀器的氣體供應(yīng),，減壓器用于顯示和調(diào)整終端的壓力。

減壓閥作為工業(yè)和民用領(lǐng)域中控制壓力的關(guān)鍵設(shè)備,，其安全性和可靠性至關(guān)重要。北高科閥門(mén)提醒您為了確保減壓閥的正確使用和長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行,，各國(guó)和地區(qū)都制定了一系列嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求,。

一、化工實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)減壓器選型分析的安全標(biāo)準(zhǔn)

1. 設(shè)計(jì)和制造要求：減壓閥的設(shè)計(jì)和制造必須符合國(guó)家或地區(qū)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求,。這些要求包括材料選擇,、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工藝要求等,，以確保減壓閥的強(qiáng)度,、密封性和耐腐蝕性等性能滿(mǎn)足要求。

2. 壓力-溫度等級(jí)：減壓閥需要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的壓力和溫度條件選擇合適的壓力-溫度等級(jí)，以保證閥門(mén)在條件下的安全運(yùn)行,。

3. 材料要求：減壓閥的制造材料需根據(jù)輸送介質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行選擇,，常用的材料包括鑄鐵、鑄鋼,、不銹鋼等,，以確保閥門(mén)的耐腐蝕性和耐久性。

4. 性能要求：減壓閥的性能包括壓力降范圍,、穩(wěn)壓精度,、壓力波動(dòng)等，這些性能參數(shù)需滿(mǎn)足特定的標(biāo)準(zhǔn)要求,，以確保減壓閥能夠在不同的工作條件下提供穩(wěn)定的輸出壓力,。

　　供氣系統(tǒng)管道安裝要求

1、管道敷設(shè)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,，設(shè)計(jì)沒(méi)有要求時(shí),，干氣管道應(yīng)水平安裝;輸送濕氣的管道應(yīng)安裝坡度不小于0.003，坡度應(yīng)朝向冷凝水收集器,。

2.管道采用焊接連接,，鎢極氬弧焊打底，手工電弧焊覆蓋,。不銹鋼管焊接或點(diǎn)焊應(yīng)采取充氬保護(hù)措施,。

3.氣體管道和設(shè)備、閥門(mén)和其他附件應(yīng)通過(guò)法蘭或螺紋連接,。螺紋接頭的填料必須是聚四氟乙烯薄膜;

4,、氣體管道穿過(guò)潔凈室時(shí)，法蘭墊片或螺紋填料的外露部分,，必須清理干凈;

5.氣體管道采用噴砂除銹或酸洗鈍化無(wú)縫鋼管時(shí),，必須采用集中安裝方式，安裝應(yīng)在48小時(shí)內(nèi)分段組合,，氮?dú)獗Ｗo(hù),，填充壓力不小于0.2兆帕;

6.對(duì)于有接地要求的燃?xì)夤艿溃ㄌm之間必須焊接導(dǎo)電跳線,。導(dǎo)體截面和焊接搭接長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,。焊點(diǎn)必須牢固可靠。

　　供氣管道安裝注意事項(xiàng)

1.所有氣體管道由高質(zhì)量,、退火和無(wú)縫不銹鋼管(B)組成,。銅管僅用于輸氣管道的末端，對(duì)氣體純度的要求不太嚴(yán)格,。(例如通風(fēng)櫥),。

2、氣路安裝管道不得敷設(shè)電纜和導(dǎo)電線。

3.如乙炔,，需要與其他氣體分開(kāi)引入,。氫氣管道與其他可燃?xì)怏w管道平行敷設(shè)時(shí)，其間距不得小于0.5M交叉敷設(shè)時(shí)間間隔不得小于0.25米,，分層敷設(shè)時(shí)氫氣管道應(yīng)位于上方,。

4.壓縮空氣有凈化裝置，用于過(guò)濾管道上的雜質(zhì)和水分,。凈化裝置需要并聯(lián)連接,，并通過(guò)單獨(dú)的閥門(mén)分開(kāi)，以便于過(guò)濾裝置的維護(hù),。

5.高純氣體管道的連接采用無(wú)縫焊接,。接頭配件只能在連接到閥門(mén)或調(diào)節(jié)裝置時(shí)使用。

6,、每個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有單獨(dú)的控制閥,、減壓閥和壓力表。

7.通向工作臺(tái)的氣體管道應(yīng)安裝單獨(dú)的控制閥,。工作臺(tái)應(yīng)設(shè)置均勻排放各種氣體的控制閥,。建議在氦氣管道前安裝一個(gè)氣體凈化裝置。

8,、每隔1.5米左右,，氣體管道需要一個(gè)支架。此外,，根據(jù)氣體管道的彎曲半徑,，設(shè)置合適的支架位置。必須支持所有彎曲,。燃?xì)夤艿腊惭b管道的所有支架均應(yīng)鍍鋅防腐處理,。

二、化工實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)減壓器選型分析法規(guī)要求

1. 安裝和調(diào)試要求：減壓閥的安裝和調(diào)試必須按照規(guī)定的程序和要求進(jìn)行,，包括安裝位置的選擇、管道的連接方式,、閥門(mén)的定位和固定等,，以確保減壓閥能夠正常工作，達(dá)到預(yù)期的減壓效果,。

2. 檢查和維護(hù)要求：減壓閥的檢查和維護(hù)必須按照規(guī)定的周期和方法進(jìn)行，包括定期檢查閥門(mén)的工作狀態(tài),、清洗閥門(mén)內(nèi)部的雜質(zhì),、更換磨損的部件等，以保持減壓閥的良好性能和延長(zhǎng)使用壽命。

3. 法規(guī)遵從：減壓閥的生產(chǎn)和使用需遵守相關(guān)的國(guó)家法律和法規(guī),，如特種設(shè)備安全法,、產(chǎn)品質(zhì)量法等，確保減壓閥的安全使用,。

三,、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

1. ISO標(biāo)準(zhǔn)：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制定了一系列的減壓閥國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 4126-1等,，這些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了減壓閥的測(cè)試方法,、性能要求和標(biāo)志等。

2. 歐洲標(biāo)準(zhǔn)：歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)(CEN)也制定了相關(guān)的減壓閥標(biāo)準(zhǔn),，如EN 12266-1等,，這些標(biāo)準(zhǔn)在歐洲地區(qū)被廣泛采用。

3. 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)：美國(guó)閥門(mén)和管件工業(yè)協(xié)會(huì)(MSS SP-61)和美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI/AWWA C510)等機(jī)構(gòu)也制定了減壓閥的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),。

四,、維護(hù)和故障排除

1. 定期檢查：定期對(duì)減壓閥進(jìn)行外觀檢查和性能測(cè)試，確保其正常工作,。

2. 故障排除：對(duì)于減壓閥的常見(jiàn)故障,，如出口壓力不穩(wěn)定、壓力調(diào)節(jié)不準(zhǔn)確等,，應(yīng)按照制造商的指導(dǎo)手冊(cè)進(jìn)行故障排除和維修,。

3. 專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)：操作和維護(hù)人員應(yīng)接受專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)，了解減壓閥的操作規(guī)程和安全要求,。

化工實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)減壓器選型分析總結(jié)

通過(guò)遵循上述的安全標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求,，可以確保減壓閥的安全、可靠和高效運(yùn)行,，為各種流體控制系統(tǒng)提供穩(wěn)定的工作壓力,。

選擇一個(gè)專(zhuān)業(yè)的閥門(mén)團(tuán)隊(duì)來(lái)負(fù)責(zé)通常能帶來(lái)最佳的結(jié)果，作為國(guó)內(nèi)的閥門(mén)品牌企業(yè),，北高科閥門(mén)一直秉承以專(zhuān)業(yè)的技術(shù)指導(dǎo),，的技術(shù)支持，和完善的售后服務(wù)為標(biāo)準(zhǔn),，為您解決一站式的購(gòu)買(mǎi)需求,。