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安装调试：标准化管路施工，气密性检测达标
售后保障：定期巡检维护，24小时应急响应
实验室供气系统是保障实验安全、气体纯度和稳定供应的核心基础设施，其建设需综合考虑气体特性、实验需求、安全规范及长期运维。
本方案针对实验室气体供应需求，设计一套集气体储存、管道输送、安全控制、智能监测于一体的集中供气系统，满足以下核心目标：
安全性：符合GB50016-2014、GB50316-2000及JGJ91-2019标准，确保易燃、有毒气体零泄漏。
稳定性：通过集中供气与VAV变风量通风系统联动，保障气体压力稳定（±5%误差）。
可扩展性：预留气体种类及流量扩展接口，适应未来实验需求变化。
智能化：集成气体泄漏报警、压力监测、自动切换等功能，实现远程监控与管理。
实验室类型：化学分析实验室（需氮气、氩气、氢气）、生物实验室（需二氧化碳、氧气）。
气体参数：
氮气（N₂）：流量500L/min，压力0.8MPa；
氢气（H₂）：流量200L/min，压力0.5MPa（防爆等级ExdⅡBT4）；
二氧化碳（CO₂）：流量100L/min，压力0.3MPa。
用气点分布：
化学分析区：6个通风柜（氮气、氩气）、2个万向排气罩（氢气）；
生物培养区：4台培养箱（二氧化碳）、1台质谱仪（氦气）。
1. 气体储存系统
储罐选择：
氮气、氩气：40L高压无缝钢瓶（压力15MPa），配防爆气瓶柜；
氢气：专用防爆储罐（容积1m³，压力1.6MPa），配放空管及静电接地装置；
二氧化碳：低温储罐（容积0.5m³，压力2.2MPa），配安全阀及液位计。
储存环境：
气瓶间独立设置，通风换气次数≥12次/h，防爆电气设计（灯具、开关防爆等级ExdⅡCT6）；
储罐标识清晰，标明气体名称、压力、危险性质及应急联系方式。
2. 管道输送系统
管道材料：
氮气、氩气：316L不锈钢电抛光管（316LEP，内壁粗糙度Ra≤0.8μm）；
氢气：无缝钢管（内表面镀锌处理，厚度≥3mm）；
二氧化碳：PTFE衬里管道（耐低温，-50℃至150℃）。
连接方式：
主干管道采用氩弧焊焊接（焊缝内壁无瘢痕），分支管道采用VCR金属密封连接；
高纯气体管道需在洁净室焊接，并进行内壁钝化处理（硝酸钝化，浓度20%，时间30分钟）。
布局设计：
管道沿墙或吊顶明敷，坡度≥0.3%（氢气管道坡向放空管）；
平行敷设时，氢气管道与氧气管道间距≥0.5m，分层敷设时氢气管道位于上层；
末端设压力表（精度0.25级）、减压阀（压力调节范围0-1MPa）及紧急切断阀（响应时间≤3秒）。
3. 安全控制系统
泄漏检测：
氢气、二氧化碳区域安装气体探测器（检测限≤1ppm），联动声光报警及紧急切断阀；
管道连接处采用氦质谱检漏法（灵敏度≤1×10⁻⁹mbar·l/s），年泄漏率≤0.1%。
通风与防爆：
气瓶间设置防爆轴流风机（换气次数≥12次/h），氢气管道接地电阻≤4Ω；
易燃气体管道禁用铜质阀门，采用不锈钢球阀（耐压等级≥1.6MPa）。
压力控制：
主干管道设安全阀（整定压力1.2倍设计压力），减压阀选型匹配气体瓶阀接口（如氢气用W21.8左旋）。
4. 智能监测系统
数据采集：
安装压力传感器（量程0-1.6MPa，精度0.1%）、流量计（涡街式，量程0-1000L/min）；
气体探测器数据接入楼宇自控系统（BAS），实时显示浓度、压力、流量参数。
联动控制：
泄漏报警时，3秒内关闭对应气瓶阀及紧急切断阀，启动通风系统；
供气压力低于0.3MPa时，自动切换至备用气瓶组，并发声光提示。
1. 施工准备
技术交底：与实验室人员确认气体种类、流量、压力参数及用气点分布，明确气瓶间位置（独立设置，防爆等级≥2小时）。
材料验收：核查管道材质证明书、阀门检验报告、防爆设备合格证，确保镀锌钢管切口平整度≤3mm。
现场准备：气瓶间地面做防爆处理（环氧树脂涂层，厚度≥2mm），实验台区域预留管道穿墙套管（套管内无焊缝）。
2. 管道安装
预制与加工：采用机械割管刀切割管道，切口倾斜度≤管径0.05且≤1mm，内壁无毛刺；不锈钢管道冷弯（弯曲半径≥5倍管径），避免褶皱。
连接与焊接：
高纯气体管道：钨极氩弧焊（GTAW）打底，手工电弧焊（SMAW）盖面，焊缝内壁无瘢痕；
普通管道：对接焊缝间隙≤2mm，错边量≤壁厚10%；
法兰连接：法兰平行度偏差≤1.5%外径且≤2mm，螺栓穿入方向一致，垫片采用聚四氟乙烯。
布局与固定：
主干管道沿墙或吊顶明敷，支架间距：管径≤50mm时≤2m，管径＞50mm时≤3m；
分支管道从主干管顶部引出，末端设排污阀；
管道穿墙处加套管，套管内填充防火密封胶，气瓶间与实验区管道分层敷设时，氢气管道位于上层。
3. 设备安装与调试
调压装置：一级减压阀（气瓶间）设定压力≤1MPa，二级减压阀（实验台）设定至仪器需求压力（如质谱仪需0.1MPa）；
终端模块：实验台安装针阀、快速接头及压力表，接口朝下并配备防尘帽；
自动切换系统：并联气瓶组配置自动切换装置，主瓶压力≤0.5MPa时备用瓶启动，切换时间≤5秒；
系统调试：
气密性测试：管道内充入高纯氮气至0.5MPa，保压30分钟，无可见气泡；
压力测试：管道内充氮气至1.5倍设计压力，保压10分钟无泄漏；
洁净度验证：采用高纯氮气连续吹扫（流速≥20m/s），末端白布检测无杂质。
防爆设计：
排风管道穿越防火墙时设置防火阀（70℃熔断关闭）；
处理易燃气体时，风机及电机采用防爆等级ExdⅡBT4，电缆穿管保护。
应急处理：
通风柜设置紧急排风按钮，按下后3秒内达到大排风量；
排风系统故障时，联动关闭供气系统并启动备用风机。
维护管理：
每月检查通风柜密封性，每年进行ASHRAE110标准测试（泄漏浓度≤0.05ppm）；
滤网更换周期：初效3个月，中效6个月，高效（HEPA）12个月。
验收标准：
符合GB50235-2010《工业金属管道施工规范》、GB50316-2000《工业金属管道设计规范》及JGJ91-2019要求；
提交材料：管道材质证明、焊接记录、压力测试报告、气密性检测报告、安全阀校验记录。
标识与档案管理：
管道标识：黄色（可燃）、绿色（惰性）、红色（氧化性）标识气体种类，箭头标明流向；
建立管道巡检记录（每季度一次）、设备保养日志（每月一次）、应急演练记录（每年两次）。
培训与移交：
对实验室人员进行操作培训，内容涵盖：气体钢瓶更换流程、紧急泄漏处理、日常巡检要点；
移交文件：系统竣工图、操作手册、质保承诺书（管道系统质保期≥2年）。
安全可靠：多重泄漏检测及防爆设计，符合国际高标准；
稳定高效：集中供气确保压力稳定，VAV系统大幅节能；
智能管理：环境数据实时监控，故障自动报警，降低运维成本；
兼容性强：可与实验室通风系统联动，避免气体交叉污染。
附图：实验室供气系统整体布局示意图
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