实验室专用气路系统的研制

一、传统气屏柜和气路

随着气相色谱仪等特定仪器进入实验室，气瓶在实验室中的使用也变得频繁，因此会产生一些气瓶柜和气路的使用方法。所以让我们来看看市场上常见的气瓶柜和气路的特点。

1.1.气瓶柜用于改善局部排气通风，保护气瓶（气瓶）不受柜外火灾和内部火灾的金属容器。气瓶柜内有吹洗系统、报警器和排气孔。

1.2用1.0mm优质冷扎钢板表面应严格酸洗磷化，然后进行环氧静电喷涂耐腐蚀处理，防潮耐热，使用微机定时开关，高敏感探头检测漏气自动排气报警。

1.3气路采用单管供气，即气瓶通过减压阀直接向仪器供气。

二、实验室传统气瓶柜的不足

普通气瓶柜可满足一般使用要求，如排气、报警、耐，但实验室气体试验存在诸多问题，一般有以下几点：

2.1.供气采用单管供气一旦其中一个部件出现问题，供气压力就会不稳定，仪器也会立即损坏。

2.2打开气瓶时，会产生高速冲击气流，与管道发生一定摩擦，产生静电，使可燃气体燃烧甚至爆炸。

2.当实验室配备多台气瓶仪器时，必须增加相应的气瓶柜，成本高，管理复杂。

2.4.供气管道不固定，在使用过程中会发生断裂、压扁等事故，导致供气不稳定。

从以上几点可以看出，传统气瓶柜和气路存在安全隐患，不经济，损坏。因此，实验室使用的气瓶柜和气路系统应经过更严格的规划设计，确保试验过程中不发生事故，确保每次试验准备正确完成。

三、实验室专用气路系统设计

以气相色谱为例。气相色谱仪正常工作时需要三瓶气瓶，其中一瓶是氢气，所以在使用过程中要特别小心。因此，氢气瓶柜的设计将有许多保护措施。现在我们来谈谈普通气瓶柜和气路的改进。

3.1压力要求

气源为高压高纯瓶装气体，按标准充装；气源为0-15Mpa的99.将999%的气体传输到终端可调到0-1.6Mpa或0-1.0Mpa。使用气瓶供气系统，将气瓶柜内的高纯气体输送到气相色谱实验室各仪器终端。气体管道采用不锈钢实验室专用管道。连接方式为夹套组合连接。管道应连接到各仪器终端。除特殊说明外，调节装置和压力表均采用优质不锈钢，均为标准配件，易于维护和更换。气瓶采用进口减压阀，阀芯材料为316不锈钢(带衬里TEFLON高纯度聚四氟乙烯适用于压力表接口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”阀门进出口为卡套。适用等级为5，适用等级为5。.0的气体。

3.2供气流程

气源设置和压力调节：气源采用集中供气方式，可燃气体有阻火系统，减压阀前后配备相应的压力表，显示压力。每个瓶子都配备了瓶子的防护链，以防止瓶子倒在地上伤害操作人员。瓶与开关装置之间采用不锈钢软管连接，并采用夹套连接，防止泄漏。

3.气体管道安装与检漏

气瓶间至实验室的气体管道为1/4"BA级316L铺设不锈钢清洁管；并配备气体排气管道。管道应沿角明铺，并附近连接到仪器终端。每根气体管道进入每个实验室房间后，安装维修阀（不锈钢球阀）。如果下游设备出现故障，可以关闭维修阀，切断上游管道中的气体，然后维修或更换下游设备。阀门后设置二次减压阀，二次减压阀前后设置压力检测表。每条路都配备了一个压力表和一个针阀，连接到仪器上。除气相色谱外，其他仪器所需的气体管道在二次减压后通过不锈钢球阀、压力表、针阀或球阀铺设到所有仪器的位置。

采用品牌优质产品，所有气体管道质量高，光辉退火，无缝不锈钢SS－316L。管径为英制的1/4″；使用管接头和阀门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，外管采用弹簧圈保护，内管缠绕不锈钢丝，耐压20MPa，确保换瓶时气体不泄漏，安全可靠。

管道均采用BA级SUS316L不锈钢管，内外表面抛光，确保不影响气体纯度。高速气流通过管道产生静电。为保证管道不产生火花，不影响仪器精度，各管道增加接地线，保证接地电阻（化工）≤2欧姆，一般类接地电阻≤4欧姆)和回火防止阀。

为避免高压气体因减压阀故障或误操作而损坏仪器，可增加安全阀。当压力达到设定值时释放，在减压阀后设置截止阀。为了防止热膨胀和冷收缩，可以增加膨胀弯曲。为了防止管道振动，应在控制面板和管道上安装管夹，以标记气体成分和方向。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事故泄漏。一级调压装置可将气体压力从钢瓶中提高10-15MPa调至0-2.5MPa管道压力左右，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。通过实验室墙壁或地板的气体管道应铺设在嵌入式套管中，套管中的管段不得有焊缝。燃烧材料应用于管道和套管之间的密封。在气路系统中安装阻火器。管道铺设过程应水平、垂直，尽量减少弯曲。管道安装前后，高纯气体吹扫连接系统，确保系统清洁。

钢瓶减压器固定在不锈钢面板上，安装在墙上，便于调节压力；钢瓶与减压设备用高压软管连接，高压软管与减压器用1/4NPT螺纹连接，减压器与管道之间的1/4NPT螺纹转卡套连接。

气路系统验收：a.强度实验：管内充满高纯氮气，使压力达到1MPa，保持这种压力2小时不降为合格。b.严密性实验：管内充满高纯氮气，使压力达到0.6MPa，12小时内保持此压力不降为合格。c.清洁实验：管道中充满高纯氮气，关闭所有阀门，打开末端，用干净的白布覆盖管口一分钟。如果白布上没有杂质和水，则合格。

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。，气瓶间安装防爆灯、防爆排气扇和可燃气体泄漏报警装置。气瓶间墙上设有垂直固定气瓶的不锈钢固定架，并安装防倾倒固定链。

四、新气瓶柜和气路系统的优点

4.1.保持气体纯度:集中供气切换系统是为实验室高纯度气体供应而设计的气瓶供气系统(其漏气率1)*10-8mbarl/s），在标准配置下，每个气瓶都配有高压吹扫阀，以消除每次更换气瓶时引入的杂质，保证管道终端气体的纯度。

4.2不间断气体供应:集中供气切换系统可手动或自动切换气瓶，保证气体的连续供应。

4.3.气压稳定:系统采用两级减压(一级由供气控制系统调节，二级由使用点控制阀调节)供气，可获得非常稳定的压力。

4.4高效率：通过供气控制系统，可充分利用钢瓶内的气体，减少残余，降低用气成本。

4.操作简单：所有气瓶均集中在同一位置，减少了搬运安装等操作，节省了更多的时间和成本。

4.6降低气瓶租金：采用集中供气系统，可降低气瓶数量要求，节约气瓶租赁成本。

4.7.减少分子筛的损耗:通过集中供气，可以更好地控制气体纯度(通过清洗、吹扫)，有效减少数派对分子筛的使用(节约成本)。

4.实验室8无气瓶：采用集中供气系统