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          實驗室供氣系統集成



          概述:結合國家近兩年對科研、高校、研究院所等行業的持續投入,高精尖用氣設備越來越多,這類單位多集中于新材料、能源、醫療、航空航天、微電子等行業的研究,需要量身定制適合自己的集中供氣系統。


          一、實驗室氣路系統簡介:


          實驗室氣路系統也稱實驗室集中供氣系統工程,即從氣瓶至儀器終端之間連接管線,集中供氣,主要由氣源(一般為氣體鋼瓶)、切換裝置、管道系統、調壓裝置、用氣點、氣體泄漏監測報警系統組成。


          適用:適合于各種高等院校、科研院所、檢驗檢測類實驗室用的氣體供應系統,使用的氣體一般為高純電子氣體與普通電子氣體。其特點是:氣體用量少,使用連續性不強,氣體種類多,但純度不是特別高;使用者文化素質相對較高,但對氣體的危險性認識不深。


          二、實驗室氣路系統特征:


          A.用氣量小,一般用1/4”規格的管道足夠了。

          B.連續性不強,一般按實驗。

          C.使用人員文化素質較高,但力氣相對偏小。




          三、實驗室氣路系統功能


          1、滿足不同實驗對氣體和安全的要求。

          2、采用匯流排供氣設備進行雙瓶手動、半自動和全自動切換。

          3、帶低壓報警裝置。

          4、實時監測氣體壓力、濃度檢測報警和排風,確??蛻粽5臍怏w需求和生命財產安全。


          四、實驗室供氣系統的特點


          1、穩定:實驗室要求載氣流量恒定,氣體純度高,為實驗室選擇的分析設備提供穩定的氣體,具有穩定的數值和壓力。

          2、經濟性:建立一個集中的氣瓶室可以節省有限的實驗室空間,在更換氣瓶時不必切斷氣體,以保證氣體的連續供應。用戶只需要管理更少的鋼瓶,支付更少的鋼瓶租金,因為使用相同氣體的所有使用點都來自相同的氣體源。這種供應模式最終將降低運輸成本,減少空瓶子中剩余的氣體量,并確保良好的鋼瓶管理。

          3、使用率:集中管道供應系統可在使用點設置出氣口,使工作場所設計更加合理。

          4、安全性:確保儲存和使用的安全。確保分析和測試人員在實驗中免受有毒有害氣體的影響。


          五、實驗室氣路系統介紹:


          (1)氣源部分

          特點描述:一般分實驗室特氣柜、實驗室氣瓶架兩種,氣瓶架又有簡易的、電控的,管道組成,配有壓力偵測壓報警、泄漏偵測漏報警、煙霧偵測報警、溫度監測報警等管理控制系統,適合遠程監測、遠程切斷。

          氣源部分注意項:

          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 氣瓶室應由通風設備,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好齊全,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 氣瓶在存儲、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。

          (2)二次配部分

          二次配是指氣體管路一次工程完成后,用戶設備到場,將已引入實驗室(或車間等)的氣體管路分別接入用戶設備,使得設備完成供氣需求,可以正常使用的過程。


          (3)管道部分

          氣體管道的施工采用全自動軌道焊接,同時制定和實施嚴格的超高純施工和QA/QC保證程序,對施工的質量和程序進行嚴格的監控和管理。最后整個系統還要進行氦檢漏、水分、氧分和顆粒度檢測、以及其他要求做的氣相雜質的測試。其現場基本的施工程序為:施工圖紙會審﹣→施工組織編寫﹣→預制間的搭設﹣→施工機具的準備﹣→施工人員的培訓﹣→預制圖紙的編寫﹣→管道的預制﹣→管道的現場安裝﹣→系統檢測﹣→系統驗收。施工管理和現場施工的幾個注意點:


          ① 項目管理人員和施工人員都要進行施工安全和施工質量的培訓,了解特種管道的施工作業要求和規范,了解特種氣體的基本知識,從而加深對特種管道施工質量重要性的認識。


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          ② 氣體管道一般采用小管道輸送,為了降低成本,管道采用直接用彎管器煨彎的方式,彎管器一般采用5-10倍的,但不小于5倍。因此對管道施工人員要進行各種角度下的彎管培訓,對焊工也必須進行焊接程序的培訓,熟悉各種焊接參數的調整,最后管工和焊工都必須經過考試,由專門的質量管理人員確認合格后,發給作業許可證后方可施工,這也是QA/QC保證程序的組成部分。也是施工程序中人員培訓的重點。


          ③ 現場的質量管理人員要做好材料的質量檢查記錄和每天的施工質量檢查記錄,包括管工彎管的質量,尺寸是否準確,管道是否有劃傷,彎頭是不是壓得太扁;拆除包裝的管道,預制好的管道,管口是不是封好;(管道封口應套上管帽,再采用EP管完好的內包裝袋割下15-20公分長套在管口折回后用潔凈膠帶纏好;如果沒有管帽,則采用套一層內包裝袋用膠帶封好,然后外面再套一層,也用膠帶封好。)焊工的焊縫是否符合質量要求,每個焊縫都必須仔細檢查,并作好焊接作業者和焊接數量記錄。


          ④ 焊工每天在焊接前必須先作焊接試樣,經檢查合格后方可進行焊接施工,每天的施工結束后還必須做一個末試樣,以確認今天的焊接作業是否存在焊接隱患。每次電源變更的時候,都必須重新作試樣。焊接試樣要附上焊接參數。每天的焊接試樣要妥善保存。(焊縫質量的檢查主要有焊縫的寬笮度、焊縫的內外均勻度、焊縫的凹凸度、是否氧化、其他不允許的缺陷)架設到管架上的管道,在焊接作業開始后就要采取不間斷充氣的方式,即從施工開始到施工結束管道內都要處于沖氣保護的狀態,但在不進行焊接作業時可適當調小管內氣壓。但對要求不是很高的施工,為了降低成本,每天的焊接結束后,把兩端用管帽和潔凈膠帶封死。


          (4)終端用氣部分

          特點描述:一般由閥門盤(VMP)出來到客戶用氣設備這一段。這部分相對簡單,距離不會太長。但這部分是離操作人員最近、最容易碰到的一部分,因此,該部分最重要的是如何避免管道與閥門被無意碰到或踩,防止意外受損而漏氣。


          實驗室集中供氣的優點:


          在實驗室中,采用集中供氣的方式輸送高純氣體,有以下優點:

          ① 保持氣體純度。集中供氣切換系統是為實驗室高純度氣體的供應而設計的氣瓶供氣系統(其漏氣率1*10-8mbar l/s),標準配置下,每個氣瓶均配有高壓吹掃閥,以排除每次更換氣瓶時引入的雜質,確保了管路終端氣體的純度

          ② 不間斷氣體供應。集中供氣切換系統可以手動或自動方式在氣瓶之間進行切換,以保證氣體的連續供給。

          ③ 氣體壓力穩定。系統采用兩級減壓(一級由供氣控制系統調節,二級由使用點的控制閥調節)方式供氣,可得到非常穩定的壓力。

          ④ 高效率。通過供氣控制系統,可充分使用鋼瓶中的氣體,減少殘氣余量,降低用氣成本。

          ⑤ 操作簡便。所有氣瓶均集中在同一位置,減少了搬運安裝等操作,更節約時間及成本費用。

          ⑥ 減少氣瓶的租金。采用集中供氣系統,可減少對氣瓶數量的要求,從而節省氣瓶的租用成本。

          ⑦ 減少分子篩損耗。通過集中供氣能更好的控制氣體純度(通過清洗,吹掃),可有效地減少數派對分子篩的使用量(節約成本)。

          ⑧ 無氣瓶在實驗室中。 采用集中供氣系統意味著實驗室中沒有氣瓶裝備,有如下好處: ---提高安全性。氣瓶可能倒地而導致損壞或傷害。 ---提高安全感。氣瓶可能導致氣體泄漏、火災等危險情況。 ---節省空間。從實驗室移走氣瓶可空出更多的實驗空間。

          ⑨ 其它好處。降低控制閥的損壞和丟失率,縮短氣閥與儀器間的連接管路的長度,更為方便。


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