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化學(xué)實(shí)驗室高壓氫氣減壓閥組應用案例
氣路是現代實(shí)驗室的組成部分，氣體管路為色譜儀、原子吸收、微庫侖定硫、量熱儀、微量硫分析等儀器提供安全可靠的氣體，保證分析數據的準確性和延長(cháng)儀器的使用壽命。傳統的實(shí)驗室供氣方式是采用將氣瓶安置在儀器設備的旁邊，危險氣體的氣瓶放置在氣瓶柜內。排氣采用直接排放到實(shí)驗室或是通過(guò)簡(jiǎn)易的管道排放到窗外。在實(shí)驗室的發(fā)展過(guò)程中,隨著(zhù)實(shí)驗室儀器設備的增加，實(shí)驗室內經(jīng)常是密布著(zhù)各種各樣的管道和氣瓶。這樣處理既造成了非常大的安全隱患也不美觀(guān)。正確的實(shí)驗室供排氣的解決方案是把實(shí)驗室的供排氣看做一個(gè)系統。這個(gè)系統要考慮到安全性便利性、日常實(shí)驗室的管理、氣瓶的更換等問(wèn)題，同時(shí)要重點(diǎn)考慮實(shí)驗室今后的發(fā)展，對于特殊氣體還要考慮特殊的技術(shù)解決方案。
隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展，我國加大了各項領(lǐng)域的科學(xué)研究投入，相應的實(shí)驗室發(fā)展也隨之迅速，不過(guò)近年來(lái)實(shí)驗室的安全事故也頻頻發(fā)生，導致實(shí)驗室安全事故的原因有很多種，實(shí)驗室氣體存放與使用不當是其中之一。實(shí)驗室儀器分析過(guò)程中需要使用到種類(lèi)繁多的氣體,這些氣體是實(shí)驗室運行中組成部分，我們需要對一些常見(jiàn)的，或者對自己將要用到的氣體進(jìn)行充分的了解后，再根據特性進(jìn)行使用，以減少安全事故的發(fā)生。
化學(xué)實(shí)驗室高壓氫氣減壓閥組應用案例實(shí)驗室氣路系統簡(jiǎn)介
實(shí)驗室氣路系統也稱(chēng)實(shí)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(xiàn)，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(diǎn)、氣體泄漏監測報警系統組成。氫氣鋼瓶減壓閥，也叫氫氣瓶減壓器，Hydrogen gas cylinder valve，就是將氫氣鋼瓶中的高壓氣體減為實(shí)驗及工況所需的低壓氣體壓力的減壓閥。采用活塞式減壓結構，輸出壓力穩定，主要用于石油化工、化纖、照明電器、熱處理、冶金、玻璃、食品、醫藥、電子、國防航天、航空等主導領(lǐng)域的氫氣鋼瓶的出口減壓。
氫氣一般都是貯存在專(zhuān)用的高壓氣體鋼瓶中，使用時(shí)通過(guò)減壓閥使氣體壓力降至實(shí)驗所需范圍，再經(jīng)過(guò)其它控制閥門(mén)細調，使氣體輸入使用系統。由于氫氣氣瓶?jì)葔毫^高，而氣焊和氣割和使用點(diǎn)所需的壓力卻較小，所以需要用減壓器來(lái)把氫氣儲存在氣瓶?jì)鹊妮^高壓力的氣體降為低壓氣體，并應保證氫氣所需的工作壓力自始至終保持穩定狀態(tài)。進(jìn)口氫氣減壓器是將高壓氫氣降為低壓氣體、并保持輸出氫氣的壓力和流量穩定不變的調節裝置。適用適合于各種高等院校、科研院所、檢驗檢測類(lèi)實(shí)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。
化學(xué)實(shí)驗室高壓氫氣減壓閥組應用案例實(shí)驗室氣路系統特點(diǎn)
1，穩定：實(shí)驗室要求載氣流量恒定，氣體純度高，為實(shí)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(jīng)濟性：建立一個(gè)集中的氣瓶室可以節省有限的實(shí)驗室空間，在更換氣瓶時(shí)不必切斷氣體，以保證氣體的連續供應。用戶(hù)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(diǎn)都來(lái)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(diǎn)設置出氣口，使工作場(chǎng)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(shí)驗中免受有毒有害氣體的影響。
(1)《工業(yè)金屬管道設計規范》(GB50316 -2000);
(2)《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規范》(GB50235-97);
(3)《現場(chǎng)設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規范》(GB50236-98);
(4)《乙炔站設計規范》(B50031 -91);
(5)《氫氯站設計規范》(GB50177-93);
(6)《氧氣站設計規范》(GB50030-91);
(7)《壓縮空氣站設計規范》CBJ29 -90;
(8)《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規程》(GB16912-1997)。
02化學(xué)實(shí)驗室高壓氫氣減壓閥組應用案例實(shí)驗室供氣系統分類(lèi)
包括實(shí)驗室集中供氣系統和室內氣瓶供氣系統，可以滿(mǎn)足不同等級要求的氣體安全使用。
集中供氣管路系統工程，主要是為試(實(shí))驗室選用的分析設備提供量值和壓力穩定的標準氣體，保證其儲存和使用的安全性。保障分析測試人員在實(shí)驗中免受有毒有害氣體的侵害。
按照國標要求，將所用全部氣體存放于儲氣間，并實(shí)現集中輸送，組成中央供氣系統。系統采用一拖一、一拖多、多拖一和多拖多的管道式輸氣方式，在一拖多時(shí)能夠實(shí)現分段控制，在多拖一和多施多時(shí)能夠實(shí)現切換控制；并能夠保證標準氣體流量、壓力穩定和量值傳遞不發(fā)生變化，滿(mǎn)足分析檢測設備對使用氣體的技術(shù)要求；室內氣瓶供氣系統是在供應氣體流量不大的實(shí)驗室用氣，氣體壓力直接控制，并且節約成本。
1、基本概念
實(shí)驗室供氣有二級減壓和多級減壓。二級減壓即氣瓶端采用一級減壓閥和末端采用一級減壓閥來(lái)達到二級減壓的目的。多級減壓即氣瓶端采用二級減壓閥或多級減壓閥和末端采用二級減壓閥或多級減壓閥來(lái)達到多級減壓的目的，減壓效果同二級效果差不多，但成本會(huì )更高。
2、技術(shù)要求
(1)氣瓶間:
①氣瓶間應采用300mm厚實(shí)體墻，安裝防爆門(mén)，設置泄爆窗；
②室內電器設備均應具備防爆功能;
③應安裝排氣扇,時(shí)刻保持良好的通風(fēng)狀態(tài);
④存放氫氣鋼瓶的區域應有每小時(shí)不小于三次換氣的措施。
(2)供氣系統要求采用兩級減壓的方式進(jìn)行供氣，供氣匯流排第一次減壓，氣體由15MPa減壓到1.5MPa以下，再輸送到各用氣實(shí)驗室，二級減壓器安裝在各用氣實(shí)驗室或用氣點(diǎn)，方便統一控制通風(fēng)柜或儀器用氣的輸入壓力，用氣終端配有中壓球閥和壓力指示表，二級減壓器對壓力進(jìn)行精確調整(0.01MPa) ，得到穩定的壓力，可以滿(mǎn)足儀器對不同使用壓力的要求，一、二級減壓器均配有壓力表,可實(shí)時(shí)顯示當前壓力；
(3)采用雙側匯流排半自動(dòng)方式不間斷供氣，充分滿(mǎn)足實(shí)驗室的使用要求，更換氣瓶時(shí)，可通過(guò)安裝在高壓軟管下面的卡套進(jìn)行氣瓶更換；
是指用于實(shí)驗室分析儀器與氣源的連接、氣體管路和氣體管路連接及接頭與閥件的連接；從氣瓶間到實(shí)驗室氣體管路的氣體管線(xiàn)、實(shí)驗室內氣路箱的設計安裝、氣體報警裝置的設計安裝。
化學(xué)實(shí)驗室高壓氫氣減壓閥組應用案例
序號 | 品 名 | 型 號 及 規 格 | 單位 | 數量 |
1 | 減壓閥及配套 | 氫氣鋼瓶減壓閥及配套 高壓流體金屬軟管 L=800MM 數量2根 耐壓25MPA 材質(zhì)316L 與鋼瓶對接口尺寸W21.8-14LH（F） 軟管出口尺寸 1/4’NPT 內螺紋
卡套只銅球閥 數量 2只 耐壓25MPA 材質(zhì)316L 與軟管對接口 1/4’NRT 球閥出口是卡套接頭
卡套三通 數量 1只 耐壓25MPA 材質(zhì)316L 兩臺球閥分別接兩個(gè)口，出口往減壓閥方向接 與軟管對接口通過(guò)卡套卡套接頭
氫氣鋼瓶減壓閥 數量 1只 耐壓25MPA 材質(zhì)316L 入口壓力表25MPA 出口壓力表6.4MPA 減壓閥入口與三通卡套接頭對接 減壓閥出口處外徑9.52 通氣的是8 | 套 | 1 |
二、化學(xué)實(shí)驗室高壓氫氣減壓閥組應用案例產(chǎn)品參數特征：
1、材質(zhì)：
部位名稱(chēng) | 材質(zhì) |
母體 | 316L，Brass |
上蓋 | 316L，Brass |
膜片 | 316L |
過(guò)濾網(wǎng) | 316L（10μm） |
閥座 | PCTFE，PTFE，Vespel |
彈簧 | 316L |
閥芯頂桿 | 316L |
化學(xué)實(shí)驗室高壓氫氣減壓閥組應用案例2、適用范圍：
半導體制程，實(shí)驗室，氣相分析，測試儀表，石油化學(xué)工業(yè)，電廠(chǎng)設備
3、壓力特性參數：
最大輸入壓力 | 15Mpa，20Mpa，25Mpa | 6000PSI,3000PSI,500PSI |
輸出壓力 | 0-0.1Mpa，0-1Mpa，0-5Mpa，0-10Mpa，0-15Mpa | 0～25,0～100,0～300,0-3000PSI |
進(jìn)口規格 | G1/4,G1/2,G5/8,G1 | |
出口規格 | G1/4,G1/2,G5/8,G1，卡套 | |
測試壓力： | 1.5倍的最大輸入壓力 | |
適用溫度 | -40°F 至＋165°F（-40℃至＋74℃） | |
化學(xué)實(shí)驗室高壓氫氣減壓閥組應用案例、管路設計、規劃要點(diǎn)
(1)為了方便更換氣瓶，鋼瓶接頭到調節閥之間應設有不銹鋼金屬軟管。
(2)在整個(gè)系統中，為了防止回火現象的發(fā)生，應加裝防爆逆止閥。
(3)氣體進(jìn)入使用點(diǎn)前，為了便于控制氣體開(kāi)關(guān)，應設有使用點(diǎn)球閥。
(4)為了保持氣體的純度及管道系統的氣密性，所有管道采用316L不銹鋼管道,內表面經(jīng)AP處理。
(5)為了便于維修及更換閥件，管道與閥件的連接應采用高壓雙卡套接頭連接。
(6)管道固定件(管夾)應采用耐高溫的金屬材料，要求堅固、輕巧、耐用。
(7)考慮到堅固、防腐方便使用、美觀(guān)等方面的原因，壓力調節閥控制面板采用不銹鋼材料。
(8)為確保氣體輸出的壓力穩定和氣體的純度選用兩次減壓系統。
(9)氫氣、氧氣管道的末端和最高點(diǎn)宜設放空管。放空管應高出層頂 2m 以上，并應設置在防雷保護區內。
(10)氫氣管道上還應設取樣口和吹掃口。放空管、取樣口和吹掃口的位置應能滿(mǎn)足管道內氣體吹掃置換的要求。
(11)氫氣、氧氣管道應有導除靜電的接地裝置。有接地要求的其它管道，其接地和跨接方法應按現行有效的國家標準執行。
(12)平行安裝氫氣管道與可燃氣體管道時(shí)，其管道間距不應≤0.50m，管道交匯時(shí)，其間距不應≤0. 25m; 分層敷設時(shí)，氫氣管道應在最上方。
(13)室內敷設氫氣管道時(shí)不能直接埋地里或布置在地溝內，避免直接穿過(guò)不使用氫氣的房間。
(14)所有減壓閥需設有排氣管路到氣體存放區外。、氧化氣體排氣管路不能并在一起。
2、化學(xué)實(shí)驗室高壓氫氣減壓閥組應用案例施工要點(diǎn)說(shuō)明
(1) 所有不銹鋼管道兩端用塑料蓋密封，外部有塑料套密封，在進(jìn)入施工現場(chǎng)后，安裝前，方可將塑料套拆封，并除去塑料蓋。
(2) 在同一槽架內不應同時(shí)敷設氣體管道和導電線(xiàn)路及電纜。
(3) 管道鋪設時(shí)應注意平直，彎管處采用專(zhuān)用彎管器，不得徒手彎曲。切斷管道時(shí)用專(zhuān)用切管器操作，嚴禁用鋸子鋸斷管道。管道切斷后應用專(zhuān)用工具處理斷口,嚴禁用普通銼刀處理。在管道的行進(jìn)路線(xiàn)中，每隔1.5m 左右，應設置一組管夾，如遇特殊建筑物結構，應酌情考慮；另外，可根據氣體管路彎曲的直徑，設置合適的支架位置。
(4)需穿過(guò)實(shí)驗室墻體或樓板的部位應設有預埋套管，管路經(jīng)套管穿過(guò)，套管內的管段不應有焊接。管道與套管之間應采用非燃燒材料封堵嚴密。
(5)所有螺紋連接處應采用密封帶密封。瓶閥、接管螺絲和減壓閥等附件無(wú)泄漏、滑絲、松動(dòng)等危險情況，各種氣壓表一般不得混用。
(6)所有調節閥固定面板、所有出口點(diǎn)及所有管道上都應貼設有對應氣體的成分及濃度的氣體標頭。各種氣體管道應有明顯的指示標志。
(7)所有系統部件安裝完畢后，應用高純氮氣進(jìn)行三遍以上的吹掃，以保證系統內部清潔。
(8)吹掃完畢后，用高純氮氣進(jìn)行檢漏保壓測試，測試壓力應為工作壓力的1.5倍。
(9)在整個(gè)施工過(guò)程中應注意施工安全，特別是空中作業(yè)時(shí)(在梯子或腳手架上施工)，應有專(zhuān)人固定梯子或腳手架。在土建尚未完工的工地施工時(shí)必須佩帶安全帽、穿安全鞋。
三、化學(xué)實(shí)驗室高壓氫氣減壓閥組應用案例安裝說(shuō)明
1、用下扳將減壓器進(jìn)出氣接頭螺紋與氣瓶閥螺紋或高低壓側管路可靠的連接，一防止氣體泄漏。請勿轉動(dòng)減壓器本體，應夾持本體，轉動(dòng)螺母擰緊。
2、在安裝過(guò)程中，應確保減壓器進(jìn)、出氣接頭與減壓器連接處不會(huì )發(fā)生松動(dòng)，否則將會(huì )導致氣體泄漏，造成安全重大隱患。
3、清除氣瓶和管路系統與減壓器連接位置處的油污、水及灰塵，一旦雜質(zhì)進(jìn)入氣體減壓器內，將會(huì )導致污染氣體，阻塞氣體通道或產(chǎn)生其他麻煩。
4、如果管路上的螺紋變形，無(wú)法與氣體減壓器順利地裝上時(shí)，就不要強行連接，否則會(huì )導致管路系統及氣體減壓器上的螺紋損壞，從而引起嚴重事故。
四、化學(xué)實(shí)驗室高壓氫氣減壓閥組應用案例操作說(shuō)明
1、在氣體進(jìn)入減壓器之前，須確認已對管路系統（含減壓器）按要求進(jìn)行吹掃或進(jìn)行抽真空處理。
2、在氣體進(jìn)入減壓器之前，須確認減壓器調壓把手處于旋松狀態(tài)（逆時(shí)針旋松調壓把手），否則供氣初期的瞬時(shí)壓力有可能損壞膜片，從而導致減壓器失效，嚴重時(shí)會(huì )危及人身安全。
3、緩慢打開(kāi)減壓器入口側的供氣閥門(mén)，用肥皂水火專(zhuān)用檢測儀對減壓器各連接處進(jìn)行檢漏。
▲ 注意：打開(kāi)供氣閥門(mén)時(shí)，人體不得正對或背對減壓器。
4、順時(shí)針旋轉減壓器調壓把手，將壓力（或流量）調到所需要的刻度指示位置，并用肥皂水或專(zhuān)用檢測儀對減壓器各連接處進(jìn)行檢漏。
▲ 注意：在減壓器供氣過(guò)程中，如果發(fā)現有任何異常的機械振動(dòng)、噪音、卡住或壓力異常升高的現象，表明減壓器已存在故障，應立即停止使用。
