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业创实验室集中供气系统详细设计

文章出处:www.sdyechuang.cn 人气:发表时间:2019-12-27 17:10

完善的实验室供气系统是实验室仪器设备正常运行的基础。实验室集中供气的优点是分析,并经过优化。业创实验室供气系统的设计涉及诸多因素。从气瓶室、管道敷设、材料选择、管道连接、安全技术要求等方面考虑,设计目的明确,安全到位,并根据实验室使用的气体类型进行总体规划。对实验室集中供气系统的设计进行了探讨,为实验室的规划设计提供参考。

业创实验室集中供气系统因其操作简单、气流稳定、使用安全、运行成本低等优点,已被广泛用作现代供气方式。该系统主要由气源切换、供气管道、调压装置、气点、监控报警系统等组成。实验室集中供气系统涉及管道布置的使用、材料质量和规格的选择、各阶段的安装步骤和要求以及工程验收等方面。一个好的实验室集中供气系统设计应考虑安全、方便、管理和维护用气,还要考虑实验室在未来发展的需求,以及特殊气体的特殊技术解决方案。因此,在实验室集中供气的设计中,需要结合用户的实际情况,按照相关标准和规范进行总体规划和设计。

业创集中供气系统优点

实验室有些仪器或设备工作需要各种气体供应,通常使用高纯氧气和氮气;氩、氢和氦;甲烷、乙炔、二氧化碳、混合气体甚至有毒有害气体都被用在一些设备中。一些气体用于驱动控制仪器设备,如压缩空气。实验室有两种供气模式。一种是传统的单独钢瓶供气模式。这种供气模式是为每个仪器设备配置一个单独的气瓶,以满足每个仪器设备的需要。另一种模式是集中供气模式,使用储气罐、杜瓦瓶、气体发生器等。作为气体源,并配置气体产生系统或诸如自动切换或手动切换等系统。实现不间断供气。气体通过耐压不锈钢管道输送到气端。每个端口的压力和流量可根据仪器要求分别控制,满足各种仪器设备的使用要求。实验室集中供气系统的主要优势表现在以下几个方面。

(1)稳压效果好。集中供气可采用两级减压或多级减压,以获得更好的稳压效果。例如,在系统二次减压后,加上仪器内部的压力调节装置,可以说是三级压力调节器。气源初次减压后,主管道保持相对较高的压力,以便于far距离管道的运输。仪器的前端装有两级低压减压阀,将压力调节至仪器的工作范围。仪器内部压力调整后,进入仪器的气体可以满足仪器的使用要求。

(2)确保气体纯度。载气通过大型储罐(液压)和输送管道输送至仪器。储罐出口处安装有单向阀,以防止更换储罐时空气或湿气混入。此外,压力释放开关球阀可以安装在高压部分的后面,以排出多余的空气或水分,从而确保气体的纯度。

(3)提高安全性。一般来说,瓶装气体的充气压力大于或等于14MPa/cm2,集中供气可根据需要基于系统压力降低,远离实验区,提高了使用安全性。此外,集中供气可将空气压缩机置于供气室内,减少压缩机产生电火花造成的安全隐患,避免噪声干扰实验室。

(4)改善工作环境。实验室取消钢瓶、空气压缩机等供气源,减少了占地面积,方便了实验室设备设施的布置,避免了与010-同地办公带来的混乱和不便

(7)灵活的可扩展性。集中供气管道可预留接气点和可扩展点,并安装控制开关或插头以方便扩展。所有气体的控制阀安装在仪器的前端。因此,可以在不影响其他仪器正常运行的情况下扩展新的气体终点。

业创实验室集中供气系统设计

2.1设计依据

集中供气系统的设计应符合《工业金属管道设计规范》 GB 50316-2000、《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB 50235-2010、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 GB 50236-2010、《氧气站设计规范( 附条文说明)》 GB 50030-2013等标准和程序要求

2.2气瓶室

集中供气系统需要规划和设计一个独立的气瓶室。根据实验室的布局和气体使用,在实验室的每一层或几层上可以布置一个气瓶室。或者,气瓶室可以设计在实验室外部,以向整个实验室供应气体。气瓶的储存面积应合理地为布置,以保持可燃容器和助燃容器之间的安全距离。气瓶室的墙壁应采用实体结构。门应设计成防爆门,配有防爆灯和防爆风扇,以减少实验室区域发生事故时的破坏性。吊顶不适合钢瓶储存室。气瓶室还应配备漏气、低压通风报警设施和排气装置。同时,设计中还应考虑防雷、防静电、空调设备等设施。为了确保气体的纯度和压力的稳定性,气体供应需要多级降压。应安装气路吹扫、排空、杂质过滤、湿气和油气净化装置。如果条件允许,双气源可用于自动切换模式供气。

2.3管线设计

(1)根据标准单元组合设计的通用实验室,各种气体管道也应根据标准单元组合设计。

(2)根据实验室气体消耗量,计算供气压力、流量和管道内径。所有气体主体的主管不低于9。52毫米(英寸,仪器空气管道直径为12.7毫米)。原则上,管道末端不得小于6.35毫米(英寸,视实际使用情况而定)。

(3)氢气、氧气、乙炔、甲烷等管道及通向实验室的各种气体管道的分支暴露。当氢气、氧气、乙炔甲烷等天然气管道敷设在管道井及管道技术层时,应配备通风个装置,保证每小时换气150次(1-3次)。

(4)需要穿过实验室墙或楼板的部分应提供预埋套管。管道应穿过套管。套管内的管段不得焊接。管道和套管之间应使用不可燃材料进行紧密密封。

(5)氢气和氧气管道的末端和高点应设置通气管。通气管应高于屋顶2m以上,并设置在防雷区。氢气管道还应配备取样口和吹扫口。通气管、取样口和吹扫口的位置应满足管道内气体吹扫和置换的要求。

(6)氢气和氧气管道应有接地装置以传导静电。对于其他有接地要求的管道,接地和桥接方法应按照现行有效的国家标准执行。

(7)管道敷设应基于以下几个方面:

①干气管道应在布置。如果气体含有高水分,管道的梯度应≤ 0.3%,且梯度应朝向冷凝集液器。

②当其它气体管道和氧气管道需要安装时,管道之间的距离为架、距离≤0.25米。氧气管道应在其他管道之上,氢气管道除外。

③氢气管道和可燃气体管道平行安装时,管道间距不小于等于0.50米,管道相遇时,间距不小于等于0.25米;分层敷设时,氢气管道应在上方。

④输气管道每隔1.5m左右用架支管固定。此外,适当的分支架位置

2.4材料选择

供气系统选择材料的基本原则是:第一,非金属材料不合适;第二,材料不吸附气体,不产生气体;第三,不会产生粒子。一般燃气管道应使用无缝钢管。当输送气体纯度≥ 99.99%时,管道应使用不锈钢管、铜管或无缝钢管。管道和设备的连接部分应使用金属管。如果选用非金属软管,应使用聚四氟乙烯管、聚氯乙烯管等工程塑料管代替乳胶管。氢气和氧气管道中使用的部件和仪表应为该介质的特殊产品,不得使用替代品。其他部件的选择应给出设计建议。例如,输送阀和氧气接触部分采用不可燃材料,密封圈采用有色金属不锈钢、镍基合金等材料。管接头法兰的垫片应根据管道中输送的气体确定。管道固定件(管夹)应由耐高温金属材料制成,并应牢固、轻便、耐用。

2.5管道连接

供气系统的连接应符合国标50236-2011 《氢气站设计规范( 附条文说明)》及其他标准[11]的要求。管道连接应采用法兰连接或焊接,氢气管道不得采用螺纹连接。高纯气体管道采用承插焊接;燃气管道与设备、阀门与管道或管件之间的连接应为螺纹或法兰连接。螺纹接头中的填料应为聚四氟乙烯薄膜、一氧化铅和甘油混合填料;高纯气体管道与阀件的连接应采用高压双卡套接头。

2.6安全技术要求

输气管道设计的安全技术应符合相关设计规范和以下要求[12] :

(1)输气管道和导线电缆不得同时敷设在同一个储罐架中。

(2)所有泄压阀应配有排气管,通向储气区外部。可燃气体和氧化气体排气管不能结合。

(3)管道系统应配备压力调节装置,由各种阀门(调节阀、截止阀、球阀等)组成。)实现气体的开启、关闭和调节功能。提供单独的阀门(球阀或针阀)来控制台面上的气体出口。

(4)各种气体管道应有明显的指示标志。安全泄压阀的标识应显示泄压水平。

(5)使用氢气和可燃气体的实验室应配备报警装置,并在通风管道上安装气体回火防止器。

(6)储存氢气瓶的区域每小时至少通风三次。

(7)瓶阀、连接螺丝、减压阀等附件无泄漏、滑动、松动等危险情况,各种气压计一般不允许混用。

用气安全性

实验室集中供气系统比单缸供气方式更具优势。越来越多的实验室建筑商、工人和管理者对使用实验室集中供气系统达成共识,采用集中供气作为实验室供气模式的主流设计方案得到了广泛认可。实验室集中供气的设计应符合相关标准和法规的要求,以确保实验室供气的稳定性、连续性和安全性。

3.1安全环保工作信息化

随着快速发展信息技术的发展,信息化已经广泛应用于实验中心的安全和环保领域。首先,购买智能门禁系统和中央综合监控系统,对实验中心的安全环保实施全过程监控管理。其次,依托生物虚拟仿真实验教学中心,虚拟仿真实验教学资源建设得到极大加强,虚拟实验被用来替代高风险或极端环境、高成本、高消耗的实验项目[9-12],不仅体现了绿色安全环保理念,也提高了安全环保信息化水平。

生物学实验中心安全环保工作成效

目前,中心的安全环保工作已取得显著成效

​结语

高校生物实验中心安全环保内涵丰富,涉及面广,技术力量雄厚,防范难度大。一旦发生安全事故,就会造成不良后果,有些甚至会导致重大事故。因此,必须非常注意它,警钟将会敲响。一方面,要牢固树立“预防胜于救灾、隐患胜于明火、责任重于泰山”的安全意识,积极构建“制度完善、设施先进、培训到位”的长效机制,充分依靠广大师生员工做好实验室安全环保工作。另一方面,我们将以新理念、新方法推进实验室安全环保管理改革,将信息技术与实验室安全环保深入整合,在互联网背景下进一步提升实验室安全环保信息化水平,为教学、科研和人才培养的顺利开展创造良好的学习和工作环境。