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实验室专用气路系统的设计

发布时间:2021-09-29 17:02:42

以气相色谱为例,一台气相色谱仪正常工作时所需要的气瓶为三瓶,其中有一瓶为氢气,那么在使用过程中就要对氢气气瓶格外的小心。所以对氢气气瓶柜的设计也会多很多的防护措施。下面我们就来谈论对普通气瓶柜以及气路的改进。

1 压力要求

气源为高压高纯瓶装气体,按国家标准充装;气源为0-15Mpa的99.999%的气体传输至终端可以调节至0-1.6Mpa 或0-1.0Mpa。使用钢瓶供气系统,将气瓶柜内的高纯气体输送至气相色谱实验室各仪器终端使用。气体管路采用不锈钢实验室专用管道。连接方式为卡套结合连接。管道应连接至各仪器终端。除有特殊说明外,调节装置、压力表都由高质量的不锈钢制成,并且都是标准配件,易维修更换。气瓶使用进口减压阀,阀芯材料为316 不锈钢(有内衬TEFLON 聚四氟乙烯高纯度适用),压力表接口1/4”NPT 螺纹,本体不锈钢316SUS,气瓶连接端规格适用于所有符合国际标准的气瓶,出口端尺寸为1/4”,阀门进出口形式为卡套。适用等级为5.0 的气体。(图1)

2 供气流程

气源设置与压力调节:气源采用集中供气方式,可燃气体有阻火系统,减压阀前后均配置相应的压力表,显示压力。每个钢瓶都配备钢瓶护链,以防钢瓶倒地伤到操作人员。钢瓶与切换装置之间、采用不锈钢软管连接,并且都采用卡套连接,以防止泄漏。

3 气体管路安装与检漏

从气瓶间到实验室的气体管路采用1/ 4″BA 级316L 不锈钢洁净管铺设;并配置气体放空管路。管道应沿墙角明铺,就近连接至各仪器终端。每种气体管路进入每个实验室房间后都安装维修阀(不锈钢球阀),如果下游设备出现故障,可以通过关闭维修阀,切断上游管路中的气体,然后就可以维修或更换下游设备。阀后设置二级减压阀,二级减压阀前、后需设置压力检测表。每路配置一个压力表、一个针阀,接至仪器。除气相色谱外,其它仪器所需气体管路在二级减压后经一个不锈钢球阀、压力表、针阀或球阀,然后铺设至所有仪器的位置。(图2)


采用品牌优质产品,所有气体管路都是高质量的、光辉退火、无缝不锈钢SS-316L。管径为英制1/4″;管用接头和阀门采用SUS316SS 材质,双卡套设计。

钢瓶与减压阀采用不锈钢高压金属软管连接,外管带弹簧圈保护,内管不锈钢丝缠绕,耐压达到20MPa,保证换瓶时气体不泄漏并安全可靠。

管道均采用BA 级SUS316L 不锈钢管材,内外表面抛光,保证不影响气体纯度。高速气流通过管线产生静电,为保证管线不产生火花,以及不对仪器精度产生影响,每个管线加接地线,接地电阻保证(化工类≤2 欧姆,一般类接地电阻≤4 欧姆)和回火防止阀。

为避免因减压阀失灵或者误操作造成高压气使仪器的损坏,可加安全阀。当压力达到设定值的时候时候释放,在减压阀后设置一个截止阀。为防止热胀冷缩,可加膨胀弯。为管线防震,应加装管夹在控制面板和管道上标明气体成分和走向。一级调压器固定在控制面板上,以防止安装和使用过程中发生意外泄漏。一级调压装置可以将气体压力从钢瓶10-15MPa 调至0-2.5MPa 左右的管线压力,二级终端微调减压器压力0-1.6MPa 或0-1.0MPa。

管道固定件采用绝缘材料,坚固,耐用。穿过实验室墙体或楼板的气体管道应铺在预埋套管内,套管内的管段不应有焊缝。管道与套管之间应采用燃烧材料严密封堵。在气路系统中装阻火器。管道铺设过程中做到横平竖直,尽量减少弯曲。管道安装前后需用高纯气体吹扫才能接入系统,以确保系统的洁净度。

钢瓶减压器固定在不锈钢面板安装于墙上,便于调节压力;钢瓶与减压设备之间用高压软管连接,高压软管与减压器之间采用1/4NPT 螺纹连接,减压器与管道之间采用1/4NPT 螺纹转卡套连接。(图3)

气路系统验收:a. 强度实验:管内充入高纯氮气使压力达到1MPa,保持此压力2 小时不降为合格。b.严密性实验:管内充入高纯氮气使压力达到0.6MPa,保持此压力12 小时内不降为合格。c.洁净实验:管路中充入高纯氮气,关闭所有阀门,打开末端用干净白布遮住管口一分钟,如白布上无杂质和水份即为合格。

主管道采用1/ 4″BA 级316L 不锈钢洁净管,管道应采用专用绿色工程塑料管夹固定,固定距离为每米一个。最后,气瓶间安装防爆灯、防爆排风机,可燃气体泄漏报警装置。气瓶间墙上有竖直固定气瓶的不锈钢固定架,并安装有防倾倒的固定链条。

山东科笛朗智能工程有限公司专注实验室改造、实验室除湿系统、实验室通风系统、实验室气路管道系统、实验室污水处理系统、实验室建设、实验室装修、实验室设计、等实验室工程,可为客户提供装修与家具设备、工作台、通风橱柜、通风改造、装修净化一站式服务。