技术分享|理化实验室设计要点之管道设计

01一般规定

1.1 气体管道设计应符合现行国标《城镇燃气设计规范》GB50028、《压缩空气站设计规范》GB50029、《氧气站设计规范》GB50030、《氢气站设计规范》GB50177的有关规定。

1.2 本章内容可用于压力不大于0.8Mpa的氢气、氧气、氮气、氩气、甲烷、乙炔、压缩空气和真空等实验室内气体管道设计。

1.3 供应的气体质量应满足仪器、设备的使用要求。

1.4 瓶装气体供气宜集中设置特种气瓶间,应采用管道供应。

1.5 日用气量小于1瓶、用气点少的气体供应,可采用单瓶供气的方式,但气瓶应放在起防护作用的气瓶柜内。

1.6 引入实验室的各种气体管道支管宜明敷。当管道井、管道技术层内敷设有氢气、氧气管道时,应有常规情况下6次/h,事故时不少于12次/h的通风措施。

1.7 可燃、助燃气体管道的末端和最高点宜设放空管。放空管应高出屋顶2.0m以上,并应设在防雷保护区内。管道上应设取样口和吹扫口,放散管、取样口和吹扫口的位置应能满足管道内气体吹扫置换的要求。

1.8 可燃气体和助燃气体管道应有导除静电的接地装置。

1.9 室内可燃气体管道不应敷设在地沟内或直接埋地。

1.10 气体管道不得和电缆、导电线路同架敷设。

1.11 易燃易爆气体及助燃气体的汇流排间应有浓度报警和联动排风措施。

1.12 易燃易爆气体及助燃气体的管道严禁穿越办公室等人员活动较多场合,不宜穿过不使用易燃易爆或助燃气体的房间,必须穿过时,应采取相应措施。

1.13 气瓶间内宜保持最少的钢瓶数量,应设有直立稳固的钢瓶架。

1.14 可燃气体及助燃气体的干管及支管宜明敷。

1.15 压缩空气宜由自备空气压缩机提供集中设置,应设储气罐并做相应的空气后处理。

 

 

02 管道、阀门和附件

2.1 气体管道宜采用不锈钢管、铜管或无缝钢管。气体纯度大于或等于99.9999%的气体管道应采用EP级不锈钢管(BA管经电化学抛光→EP;BA级适合纯度≤99.999%的气体管道)。

2.2 管道与设备的连接段宜采用金属管道。若为非金属软管,宜采用聚四氟乙烯管(PTFE管、特氟龙管)、聚氯乙烯管(PVC管),不得采用乳胶管。

2.3 氢气管道不得采用铜质材料,除氢气管道外的气体管道可采用铜、碳钢和可锻铸铁等材料。氢气和氧气管道所用的附件和仪表应采用氢气和氧气介质的专用产品。

2.4 阀门与氧气接触部分应采用非燃烧材料。密封圈应采用有色金属、不锈钢及聚四氟乙烯等材料,填料应采用经除油处理的石墨石棉或聚四氟乙烯。

2.5 气体管道中,法兰垫片的材质应依管内输送的介质确定。

2.6 进入谱仪室的气体主管道上宜设有总阀门,应安装在房间内明显位置,各路支管沿实验台功能柱铺设,并应就近设置二级减压阀和压力表。

2.7 谱仪室管路宜由气瓶间进入室内,室内总管线应通过稳压阀分向每一台仪器。在管路设计时宜预留适当的管路。

光谱室一般放置原子吸收光谱仪、原子荧光光谱仪、等离子体发射光谱仪、等离子质谱仪等光谱仪器,不宜和液相色谱、气相色谱放在同一个房间。此类仪器可能用到的气体包括乙炔气、空气、氩气、氧气、一氧化二氮等。气相色谱室主要放置气相色谱仪和气相色谱质谱仪,该类仪器可能用到的气体有氢气、氮气、氦气、氩气、空气等,氢气可由氢气发生器提供。液相色谱室一般放置液相色谱和液相色谱质谱仪,该类仪器可能用到的气体有氮气、氦气、氩气、空气等。

 

2.8 用气终端阀门可根据需要选用球阀、针阀、隔膜阀、闸阀等产品。

2.9 应依据用气量及用气功能需求,选择一级减压或自动切换系统。

自动切换系统主要作用是保证后端气路的持续气体供应,当在用气源使用殆尽时,自动切换到备用气源,真正达到更换气体钢瓶时不会影响到后续的所有分析测试,同时保持高纯气体输送系统内的纯度、压力和流量恒定,起到气体不间断的作用。

 

 

03 管道连接

3.1 气体管道的连接应采用焊接、卡套、法兰连接及真空连接径向密封接头形式等,并满足设计压力。

3.2 气体管道与设备、阀门及其他附件的连接应采用法兰或螺纹连接。螺纹接头的丝扣填料应采用聚四氟乙烯薄膜或一氧化铅、甘油调和填料。

3.3 易燃易爆气体管道连接的用气设备支管应设置阻火器。

 

 

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