乐动(中国)集中供气系统由于操作简单、气流稳定、使用安全、运行成本低等特点,已作为当前广泛使用的现代供气方式。其系统主要由气源切换、供气管道、调压装置、用气点、监控及报警等系统组成。乐动(中国)集中供气系统涉及到管道如何布置、材料质量及规格如何选用、各阶段安装步骤和要求、工程验收等方面工作,一个好的乐动(中国)集中供气系统的设计需要统一考虑气体使用的安全性、便利性、以及管理和维护等问题,同时要考虑到乐动(中国)今后发展的需要,对于特殊气体还要考虑特殊的技术解决方案。因此,在乐动(中国)集中供气的设计时需要统筹规划,结合用户的实际情况,按照相关标准和规范进行设计。
集中供气系统设计
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、《氢气站设计规范( 附条文说明) 》GB 50177-2005、《深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规程》GB 16912-2008、《氢气使用安全技术规程》GB 4962-2008、《压缩空气站设计规范( 附条文说明) 》GB 50029-2014、《洁净厂房设计规范( 附条文说明) 》 GB 50073 - 2013、《城镇燃气设计规范( 附条文说明) 》GB 50028-2006、《工业企业煤气安全规程》GB 6222-2005 等标准及规程的要求。
气瓶室
集中供气系统需要规划设计一个独立的气瓶室,根据乐动(中国)的布局和用气情况在乐动(中国)的每层或几层设置一个气瓶室,也可在乐动(中国)外部设计一个为整个乐动(中国)供气的气瓶室,钢瓶储存区应合理布置,保持可燃性容器和助燃性容器间的安全间距。气瓶室墙宜采用实体结构,门应设计为防爆门,安装防爆灯以及防爆风机,万一发生事故可减少乐动(中国)区域的破坏性。存放钢瓶屋内不宜吊顶。气瓶室内还应设有气体泄漏、低压换气报警设施,及排风装置,同时设计时还应考虑防雷、防静电、空调设备等设施。为了保证气体纯度和压力的稳定性,需采用多级减压方式供气,宜设置气路吹扫、排空、杂质过滤、水分和油汽净化等装置,有条件的可采用双气源自动切换模式供气。
管线设计
(1) 按标准单元组合设计的通用乐动(中国),各种气体管道也应按标准单元组合设计。
(2) 根据乐动(中国)用气量,计算供气压力、流量和管 道 内 径,所 有 气 体 主 管 道 原 则 上 不 低 于9. 52mm ( in,仪器空气管道直径为 12.7mm) 。管道末端,原则上不低于 6.35mm( in,也可根据实际使用量而定) 。
(3) 氢气、氧气和乙炔甲烷等管道以及引入乐动(中国)的各种气体管道支管明敷。在管道井、管道技术层内敷设有可然气体氢气、氧气和乙炔甲烷等管路时,应有通风装置保证有每小时( 1~3) 次的换气次数150。
(4) 需穿过乐动(中国)墙体或楼板的部位应设有预埋套管,管路经套管穿过,套管内的管段不应有焊接。管道与套管之间应采用非燃烧材料封堵严密。
(5) 氢气、氧气管道的末端和最高点宜设放空管。放空管应高出层顶 2m 以上,并应设置在防雷保护区内。氢气管道上还应设取样口和吹扫口。放空管、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。
(6) 氢气、氧气管道应有导除静电的接地装置。有接地要求的其它管道,其接地和跨接方法应按现行有效的国家标准执行。
(7) 管道的敷设应按照以下的几个方面考虑:
① 干燥气体的管道宜水平布置,如气体中含较高水分,其管道应有≤0.3%坡度,坡度向冷凝液体收集器方向。
② 其它气体管道与氧气管道需同架安装时,其管道间距离≤0.25m。氧气管道应在其它管道之上,但氢气管道除外。
③ 平行安装氢气管道与可燃气体管道时,其管道间距不应≤0.50m,管道交汇时,其间距不应≤0. 25m; 分层敷设时,氢气管道应在最上方。
④ 每隔 1.5m 左右,气体管路需有支架固定。另外,可根据气体管路弯曲的直径,设置合适的支架位置
⑤ 室内敷设氢气管道时不能直接埋地里或布置在地沟内,避免直接穿过不使用氢气的房间。
⑥ 钢瓶接头到调节阀之间应设有耐高压金属软管,管道与阀件的连接应设有高压双卡套接头,以方便部件的维修和更换。
材料选择
供气系统材料选择的基本原则是: 一是不宜用非金属材料,二是材料不吸附气体、不产生气体,三是不产生粒子。一般气体管道宜采用无缝钢管,当输送气体的纯度≥99.99%时,管道宜采用不锈钢管、铜管或无缝钢管; 管道与设备的连接段宜采用金属管道,如选用非金属软管,宜采用聚四氟乙烯管、聚氯乙烯管等工程塑料管,不应采用乳胶管;氢气和氧气管道使用的部件、仪表应是该介质的专用产品,不得使用替代品。其它部件的选择应给出设计建议,如输送阀门和氧接触部分应采用非燃烧材料,其密封圈应使用有色金属、不锈钢、镍基合金等材料; 管道接口法兰垫片的应根据管内输送的气体确定; 管道固定件( 管夹) 应采用耐高温的金属材料,且坚固、轻巧、耐用。
管道连接
供气系统的连接应符合 GB 50236-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》等标准的要求[11]。管道的连接应采用法兰连接或焊接等方法,氢气管道不应使用丝扣连接; 高纯气体管道应采用承插焊接; 气体管道与设备、阀门与管道或管件的连接应采用丝扣或法兰连接; 丝扣接头中的填料应采用聚四氟乙烯膜、一氧化铅、甘油调合填料; 对于高纯气体管道与阀件的连接应采用高压双卡套接头连接。
安全技术要求
气体管道设计的安全技术应符合相关的设计规范和下述要求:
(1) 在同一槽架内不应同时敷设气体管道和导电线路及电缆。
(2) 所有减压阀需设有排气管路到气体存放区外。易燃气体、氧化气体排气管路不能并在一起。
(3) 管道系统应设有调压装置,其组成包括各种阀门( 调节阀、截止阀、球阀等) ,实现气体的开启、关闭、调节等作用。设单独的阀门( 球阀或针阀) 控制工作台上气体出口。
(4) 各种气体管道应有明显的指示标志。安全减压阀的标识需标明压力释放级别。
(5) 使用氢气及可燃气体的乐动(中国)应设置报警装置,放空管路上安装气体回火防止器。
(6) 存放氢气钢瓶的区域应有每小时不小于三次换气的措施。
(7) 瓶阀、接管螺丝和减压阀等附件无泄漏、滑丝、松动等危险情况,各种气压表一般不得混用。
用气安全性
乐动(中国)集中供气系统比单独钢瓶供气模式有着较多的优势,越来越多的乐动(中国)建设者、工作者、管理者对乐动(中国)集中供气系统的使用已形成共识,采用集中供气作为乐动(中国)供气模式的主流设计方案得到广泛认可。乐动(中国)集中供气的设计应符合相关标准和规程的要求,保证乐动(中国)供气的稳定性、持续性和安全性。
安全环保工作信息化
随着信息技术的快速发展,信息化在实验中心安全环保领域得到广泛应用。首先购置智能化门禁系统和中央集成的监控系统,对实验中心安全环保实行全过程监控管理; 其次以生物学国家级虚拟仿真实验教学中心为依托,大力加强虚拟仿真实验教学资源建设,以虚拟实验代替涉及高危或极端环境、高成本、高消耗的实验项目,既体现了安全环保的绿色理念,又提高了安全环保的信息化水平。