实验室气路工程

  在现代化的实验室中，为了完成实验，需要用到多种分析仪器，如气相色谱仪，原子吸收，原子荧光，气质联用仪，ICP 等等，其中这些仪器需要用到高纯气体，传统的做法是采用独立钢瓶分散供气的模式，这种供气模式每台仪器设备单独配置气体钢瓶，分别满足每台仪器设备的使用，但随着近年来实验室投资的不断加大，仪器设备的迅速增加，用气量也逐年增加，传统的供气模式已经难以满足仪器设备增加的需求，同时分散供气模式带来的实验室布局混乱，钢瓶的频繁更换也对实验室的管理和维护造成了困难，为了解决以上两个方面的问题，就需要一套安全性高且能实现集中分配供气的系统完成从气源向仪器的供气，这就是实验室高纯气体管道系统的功能所在。

实验室气路工程是从气瓶至仪器终端之间连接管线的系统工程，以下是关于它的介绍：

设计规划

- 需求分析：明确所需气体种类、纯度、流量、压力等参数，统计用气点数量与位置，编制《用气点位统计表》。

- 气路系统设计：采用集中供气方式，每种气体设主供和备供气瓶，安装自动切换面板，选择合适的管道材质、直径、长度及连接方式。

- 绘制施工图：利用BIM技术进行三维建模，模拟管道走向，优化空间布局，减少弯头数量，明确管道布局、阀门、过滤器等设备的安装位置。

材料选型

- 管道系统：高纯气体输送采用316L不锈钢BA级或EP级管道，根据气体流量与压力降计算管径，常用规格为1/4"至1/2"，壁厚0.88mm，最大承压300bar，主干管采用全自动氩弧焊，支管使用双卡套接头。

- 关键组件：减压阀选用316L不锈钢材质的一级减压阀（0-200bar→0-16bar）与二级减压阀（0-16bar→0-6bar）串联；报警装置采用低压报警器，支持多触点数据输出、蜂鸣闪光报警并显示气体名称；过滤系统在压缩空气管道配置两级过滤，过滤精度达0.01μm。

- 安全防护材料：助燃气体管道法兰连接处采用导体跨接，跨接电阻≤0.03Ω，静电接地电阻≤10Ω；可燃气体探测器布置半径≥3米，防爆等级IP67，支持SMS远程报警与PLC联动控制。

施工安装

- 管道安装工艺：焊接控制采用全自动轨道焊机，氩气保护纯度≥99.999%，焊后进行100%内窥镜检查与氦质谱检漏；卡套连接使用专用预装工具完成卡套硬化处理，分三次紧固至标准圈数。

- 系统集成要点：配置自动切换面板，当主气瓶压力降至10bar时，电磁阀自动切换至备用瓶；在气体入口安装10μm颗粒过滤器与活性炭吸附器，出口端设置0.01μm终端过滤器。

- 安全防护措施：将气瓶间划为Zone 1防爆区，使用Ex d IIB T4型电气设备；在气瓶间与实验室入口设置红色急停按钮，按下后3秒内切断所有气源，并触发PLC报警记录。