氣體控制系統概述
一、實驗室用氣體種類
實驗室常用氣體有精密分析儀器使用的高純氣體、化學反應實驗使用的實驗氣體（氯氣）及輔助實驗使用的煤氣、壓縮空氣等，氣相色譜、氣質聯用、原子吸收、ICP等精密儀器使用的高純氣體主要有不燃氣體（氮氣、二氧化碳）、惰性氣體（壺氣、氦氣）、易燃氣體（氫氣、乙炔）、助燃氣體（氧氣）等。
實驗室用氣主要由氣體鋼瓶提供，個別氣體可由氣體發生器提供。常用鋼瓶外部顏色區分及標志：氧氣瓶（天藍色黑字）、氫氣瓶（深綠色紅字）、氮氣瓶（黑色黃字）、壓縮空氣瓶（黑色白字）、乙炔瓶（白色紅字）、二氧化碳瓶（鋁白黑字）、氬氣瓶（灰色綠字）、氦氣瓶（棕色）。
二、實驗室供氣方式
   實驗室供氣系統按其供應方式可分為分散供氣與集中供氣。
 （1）分散供氣是將氣瓶或氣體發生器分別放在各個儀器分析室，接近儀器用氣點，使用方便，節約用氣，投資少；但由于氣瓶接近實驗人員，安全性欠佳，一般要求采用防爆氣瓶柜，并帶報警功能與排風功能。報警器可分為可燃性氣體報警器及非可燃性氣體報警器。氣瓶柜應設有氣瓶安全提示標志，氣瓶安全固定裝置。
 （2）集中供氣是將各種實驗分析儀器需要使用的各類氣體鋼瓶，全部放置在實驗室以外獨立的氣瓶間內，進行集中管理，各類氣體從氣瓶間以管道輸送形式，按照不同實驗儀器的用氣要求輸送到每個實驗室不同的實驗儀器上。整套系統包括氣源集合壓力控制部分（匯流排）、輸氣管線部分（EP級不銹鋼管）、二次調壓分流部分（功能柱）以及與儀器連接的終端部分（接頭、截止閥）。整套系統要求具有良好的氣密性、高潔凈度、耐用性和安全可靠性，能滿足實驗儀器對各類氣體不間斷連續使用的要求，并且在使用過程中根據實驗儀器工作條件對整體或局部氣體壓力、流量進行全量程調整以滿足不同的實驗條件的要求。
     集中供氣可實現氣源集中管理，遠離實驗室，保障實驗室人員的安全；但供氣管道長，導致浪費氣體，開啟或關閉氣源要到氣瓶間，使用欠方便。
三、氣瓶間及氣瓶的安全規范
1、氣瓶應專瓶專用，不能隨意改裝其他種類的氣體。
2、氣瓶室嚴禁靠近火源、熱源、有腐蝕性的環境。
3、氣瓶室必須使用防爆開關和燈具，周圍禁止動用明火。
4、氣瓶室應有通風設備，保持陰涼，氣瓶室頂部應該留有泄流孔防止氫氣的聚集。
5、空瓶與實瓶分區放置。氣瓶室易燃易爆氣瓶應該與助燃氣瓶隔離。
6、瓶閥、接管螺絲和減壓閥等附件完全齊全，無漏氣、滑絲、表針松動等危險情況，各種氣壓表一般不得混用。
7、氣瓶在儲存、使用時必須直立放置，工作地點不固定且移動較頻繁時，應固定在專用手推車上，防止傾倒，嚴禁臥放使用。
8、氣瓶嚴禁靠近火源、熱源和電氣設備，與明火距離不少于10m，氧氣瓶和乙炔瓶同時使用時，不能放在一起。
9、使用后的空瓶，應移至空瓶存放區，并加上空瓶的標示，嚴禁空瓶與實瓶混存。
10、氣瓶中氣體不可用盡，必須保持一定余壓。
11、氣瓶須定期檢驗，不得超期使用氧氣瓶、乙炔瓶、液化石油氣瓶的檢驗周期為3年，壺氣瓶、氮氣瓶的檢驗周期為5年。
12、氣瓶應放在主體建筑物之外的氣瓶存放間。對日用氣量不超過一瓶的氣體，實驗室內可放置一個該種氣體的氣瓶，但氣瓶應有安全防護設施。
13、氫氣和氮氣的氣瓶存放間應有每小時不小于三次換氣的通風措施。
四、氣體管道設計規范
1、氫氣、氧氣和煤氣管道以及引入實驗室的各種氣體管道支管宜明敷。當管道井、管道技術層內敷設有氫氣、氧氣和煤氣管道時，應有換氣1~3次/h的通風措施。
2、按標準單元組合設計的通用實驗室，各種氣體管道也應按標準單元組合設計。
3、穿過實驗室墻體或樓板的氣體管道應敷在預埋套管內，套管內的管段不應有焊縫。管道與套管之間應采用非燃燒材料嚴密封堵。
4、氫氣、氧氣管道的末端和最高點宜設放空管。放空管應高出層頂2m以上，并應設在防雷保護區內，氫氣管道上還應設取樣口和吹掃置換的要求。
5、氫氣、氧氣管道應有導除靜電的接地裝置。有接地要求的氣體管道其接地和跨接措施應按國家現行有關規定執行。
6、管道敷設要求：
1）輸送干燥氣體的管道宜水平安裝，輸送潮濕氣體的管道應有不小于0.3%的坡度，坡向冷凝液體收集器。
2）氧氣管道與其他氣體管道可同架敷設，其間距不得小于0.25m，氧氣管道應處于除氫氣管道外的其他氣體管道之上。
3）氫氣管道與其他可燃氣體管道平行敷設時，其間距不應小于0.50m；交叉敷設時，其間距不應小于0.25m，分層敷設時氫氣管道應位于上方。室內氫氣管道不應敷設在地溝或直接埋地，不得穿過不使用氫氣的房間。
4)氣體管道不得和電纜、導電線路同架敷設。
5)氣體管道宜采用無縫鋼管。氣體純度大于或等于99.99%的氣體管道宜采用不銹鋼管、銅管或無縫鋼管。
6)管道與設備的連接段宜采用金屬管道，如為非金屬軟管，宜采用聚四氟乙烯管、聚氯乙烯管，不得采用乳膠管。
7)閥門和附件的材質：對氫氣和煤氣管道不得采用銅質材料，其他氣體管道可采用銅、碳鋼和可鍛鑄鐵等材料。氫氣和氧氣管道所用的附件和儀表必須是該介質的專用產品，不得代用。
8)閥門與氧氣接觸部分應采用非燃燒材料。其密封圈應采用有色金屬、不銹鋼及聚四氟乙烯等材料。填料應采用經除油處理的石墨石棉或聚四氟乙烯。
9)氣體管道中的法蘭墊片其材質應依管內輸送的介質確定。
10)氣體管道的連接應采用焊接或法蘭連接等形式，氫氣管道不得用螺紋連接，高純氣體管道應采用承插焊接。
11)氣體管道與設備、閥門及其他附件的連接應采用法蘭或螺紋連接，螺紋接頭的絲扣填料應采用聚四氟乙烯薄膜或一氧化鉛、甘油調和填料。
12)氣體管道設計的安全技術符合每臺（組）用氫設備的支管和氫氣放空管上應設置阻火器的規定。
各種氣體管道應設置明顯的標志。
五、引用標準
GB  50029-2003《壓縮空氣站設計規范》
GB  50030-1991《氧氣站設計規范》
GB  50031-1991《乙炔站設計規范》
GB  50073-2001《潔凈廠房設計規范》
GB  50236-1998《現場設備、工業管道焊接工程及驗收規范》
GB  50316-2000《工業金屬管道設計規范》
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氣體匯流排集中供氣系統的幾大優點：
⊙集中供氣系統將氣源（鋼瓶）集中在一個地方，采用管路系統將氣送至所需的工作位，再由供氣終端進行分流。因此工作現場看不到氣瓶，顯得規范、整潔。
⊙結構緊湊、安裝方便、操作簡單
⊙集中供氣系統更容易進行監控，因此采用集中供氣系統進行供氣更安全、更規范、更可靠.。
全自動匯流減壓器：
匯流排是供氣系統必不可少的裝置。氣體匯流排是一種集中充氣或供氣的裝置它是將多只鋼瓶氣體通過閥門，導管聯接到匯流總管，以便同時對這些鋼瓶充氣；或者經減壓，穩壓后由管道送到用氣端，以保證用氣設備的氣源壓力穩定可調，并達到不間斷供氣的目的。它適用的介質有氧氣、氫氣、氮氣、空氣、液化石油氣、溶解乙炔氣等氣體，主要用于工礦企業、醫療機構、科研院校等用氣量大的實驗室。
減壓閥：
減壓閥是氣動調節閥的一個必備配件，主要作用是將氣源的壓力減壓穩定到一個定值，以便于調節閥能夠獲得穩定的氣源動力。如圖所示的減壓閥是ROTAREX公司生產的減壓閥，它全部采用316LSS不銹鋼材料制成，適用于理化儀器和氣體分析儀器。在氣體的密封性和純凈度方面性能卓越，是一種能夠提供穩定壓力和流量的氣體減壓器。
回火防止閥：
是安裝在可燃性氣體管路上的一種回火阻止裝置。氧氣和乙炔回火防止器是氣割、氣焊等熱加工過程中必備的勞動安全防護裝置，能有效阻止氧氣乙炔回火造成的燃燒和爆炸事故，從而保障人體安全和設備的正常運轉。
不銹鋼轉接頭：
用于供氣管路不銹鋼接頭、卡套接頭等均采用不銹鋼316LSS材料制成，密封性能好、化學性能穩定，它適用的介質有氧氣、氫氣、氮氣、空氣、液化石油氣、溶解乙炔氣等氣體。