現(xiàn)在完善的實(shí)驗(yàn)室供氣系統(tǒng)是實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備正常工作的基礎(chǔ)，對實(shí)驗(yàn)室集中供氣的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了分析和優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)室供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也涉及到諸多因素，從氣瓶室、管道鋪設(shè)、材料選擇、管道連接、安全技術(shù)要求等多方面考慮，設(shè)計(jì)的目的性要強(qiáng)，安全應(yīng)放在首要目的，并按照實(shí)驗(yàn)室的用氣種類進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃。對實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討，為實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)提供參考。
實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)由于操作簡單、氣流穩(wěn)定、使用安全、運(yùn)行成本低等特點(diǎn)，已作為當(dāng)前廣泛使用的現(xiàn)代供氣方式。其系統(tǒng)主要由氣源切換、供氣管道、調(diào)壓裝置、用氣點(diǎn)、監(jiān)控及報(bào)警等系統(tǒng)組成。實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)涉及到管道如何布置、材料質(zhì)量及規(guī)格如何選用、各階段安裝步驟和要求、工程驗(yàn)收等方面工作，一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要統(tǒng)一考慮氣體使用的安全性、便利性、以及管理和維護(hù)等問題，同時(shí)要考慮到實(shí)驗(yàn)室今后發(fā)展的需要，對于特殊氣體還要考慮特殊的技術(shù)解決方案。因此，在實(shí)驗(yàn)室集中供氣的設(shè)計(jì)時(shí)需要統(tǒng)籌規(guī)劃，結(jié)合用戶的實(shí)際情況，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)。
集中供氣系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)
實(shí)驗(yàn)室一些儀器或設(shè)備的工作都需要各種各樣的氣體供應(yīng)，通常使用氣體的種類有高純氧氣、氮?dú)狻?nbsp;氬氣、氫氣等，還有混合氣體等甚至還有些設(shè)備還會用到有毒有害氣體。有些氣體用于儀器設(shè)備的驅(qū)動控制，如壓縮空氣。實(shí)驗(yàn)室供氣的方式有兩種，一種是傳統(tǒng)的獨(dú)立鋼瓶分散供氣模式，這種供氣模式為每臺儀器設(shè)備單獨(dú)配置氣體鋼瓶，分別滿足每臺儀器設(shè)備的使用。另一種模式為集中供氣模式，該方式以儲氣罐、杜瓦瓶、氣體發(fā)生器等作為氣源，配置氣體發(fā)生系統(tǒng)或自動切換或手動切換等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)氣體的不間斷的供應(yīng)，通過耐壓不銹鋼管道將氣體輸送到用氣端，每個(gè)端口的壓力和流量可以按照儀器的要求進(jìn)行單獨(dú)控制，滿足各種儀器設(shè)備的使用要求。實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(1）穩(wěn)壓效果好。集中供氣可采用二級減壓或多級減壓方式獲得較好的穩(wěn)壓效果。例如，系統(tǒng)二級減壓后，加上儀器內(nèi)部的調(diào)壓裝置，可以說是三級穩(wěn)壓，氣源在一級減壓后，主管路上保持較高壓力，便于遠(yuǎn)距離管道輸送，在儀器前端采用二級低壓減壓閥，將壓力調(diào)整到儀器工作范圍內(nèi)，再進(jìn)入儀器內(nèi)部的壓力調(diào)整后，進(jìn)入儀器的氣體能夠達(dá)到儀器使用要求。
（2） 恒定氣體純度。通過大型的儲罐( 液壓) 和輸送管道將載氣輸送給儀器，在儲罐出口安裝有單向閥，可避免更換儲罐時(shí)空氣或水分混入，另外，還可在高壓段之后安裝有泄壓開關(guān)球閥，將多余的空氣或水分排放，從而穩(wěn)定氣體的純度。
（3）安全性提高。一般瓶裝氣體的充氣壓力大于或等于 14MPa/cm2，集中供氣可根據(jù)需要降低系統(tǒng)壓力，而且遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)區(qū)域，提高了使用的安全性。另外，集中供氣可將空氣壓縮機(jī)安放在供氣室內(nèi)，減少壓縮機(jī)產(chǎn)生電火花帶來的安全問題，并可避免噪音對實(shí)驗(yàn)室的干擾。
（4）優(yōu)化工作環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)鋼瓶、空壓機(jī)等供氣源的取消減少了占地面積，便于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和設(shè)施的布置，避免了其與實(shí)驗(yàn)室操作人員在一處造成的混亂和不便。
（5）降低運(yùn)行成本。集中供氣系統(tǒng)可采用儲氣量較大的液態(tài)儲罐供氣，可節(jié)省采購成本，減少更換氣瓶、氣罐的頻次，節(jié)省勞動成本，減輕了維護(hù)人員的勞動強(qiáng)度，便于管理、維修和保養(yǎng)。
（6）持續(xù)和及時(shí)。集中供氣系統(tǒng)采用手動、半自動或全自動切換系統(tǒng)，平時(shí)每個(gè)供氣源為一開一備狀態(tài)，可根據(jù)儀器工作條件對局部或整體氣體壓力、流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，在儀器用氣的流量和壓力的穩(wěn)定性、持續(xù)性不變化的前提下，也能穩(wěn)定量值傳遞不發(fā)生變化。
（7）擴(kuò)展性靈活。集中供氣管道上可預(yù)留接氣點(diǎn)以及能夠擴(kuò)展的點(diǎn)，并安裝控制開關(guān)或堵頭，方便擴(kuò)展。所有用氣的儀器前端均裝控制閥。因此，可以在不影響其他儀器正常工作的情況下，擴(kuò)展新的用氣端點(diǎn)。
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