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工程案例  
 

实验室气路设计与安装


来自:临沂正衡化玻仪器有限公司 发布日期:2015/3/28 浏览统计:6246

系统概述

1.1气路系统主要由气源切换系统(一级减压系统)管道及连接件系统二级调压系统气体过滤纯化系统气体报警系统压力表球阀组成。对于一些易燃易爆气体,如氢气、乙炔等,必须加入气体回火防止器,其余惰性气体可根据需要增加单向阀 

2、设计依据

2.1甲方提供的设计需求说明

2.2相关专业设计规范

《建筑设计防火规范》                               GB50016-2006

《工业金属管道工程施工及验收规范》                 GB50235-97

《电子工业洁净厂房设计规范》                       GB50472-2008

《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》     GB50493-2009

《输气管道工程设计规范》                           GB50251-2003

《压缩空气站设计规范》                             GB50029-2003

《氢气站设计规范》                                 GB50177-2005

《工业金属管道设计规范》                           GB50316-2000

《氧气站设计规范》                                 GB50030-91

3、实验室设备用气点清单如下:

原子吸收室:  原子吸收      一台      Ar     C2H2

离子色谱室:  离子色谱      一台      N2

气相色谱室:  气相色谱      一台      N2    H2    Air

硫化物室:    氮吹仪        一台      N2

4、气路系统技术参数

4.1、总体设计说明

在此项目中,为了完成实验功能,总共需用到5种钢瓶气体:氮气(N2,氢气(H2),空气(Air),氩气(Ar,乙炔(C2H2。气体由十三楼钢瓶间通往实验室各需求点,气瓶间需设置防爆墙,并设置在人流较少区域,同时应考虑全年排风。气体系统供应流程:供气气源系统→各个房间→二级减压→终端阀门。其中,钢瓶气采用自动切换系统(含一级减压阀门),自动切换系统可通过压力原理,自动调节使用气瓶与备用气瓶之间的供应情况,即可避免因气源供应不及导致实验中断,又可以方便进行气瓶的更换。切换系统包含半自动调节阀、清洗阀、安全阀、汇流排、气瓶及阀门固定装置、电极点压力表以及系统内部的连接接头。采用二级减压可满足不同仪器的压力要求,同时可保证压力的稳定输送,且便于实验室分析项目调整及设备的变更。切换系统设置有清洗阀,以防止更换气瓶时外界空气或杂质进入管路系统,也方便在更换气瓶时先将管道中高压气体排空。切换系统设置安全阀,控制系统压力不超过允许值,保证系统不因压力过高而发生事故。

4.2、基本要求:为了保持气体的纯度及管道系统的气密性,所有气体管道、阀门、调节阀、压力表都采用SS-316L不锈钢,内表面BA级,全部采用标准件。为了便于更换维修,管件与阀门,管件与管件连接全部采用卡套连接。管道固定件采用不与金属化学反应的高分子材料(聚苯乙烯)。

4.3、气瓶减压阀(一级减压阀、二级减压阀):气阀阀芯材料为316L不锈钢(有内衬TEFLON聚四氟乙烯高适用纯度),接口1/4FNPT气瓶连接端规格适用于所有符合国际标准的气瓶。

4.4、管路:所有气体管路都是高质量、完全退火、无缝不锈钢SS-316L、BA级别。管道尺寸为1/4,最大承受压力为300bar。

4.5、钢瓶连接:钢瓶与一级减压阀采用不锈钢高压金属软管连接,外管带弹簧保护,内管不锈钢丝缠绕,耐压20Mpa。

 

4.6、终端使用点:所有气体进入使用点前均加装球阀,同时在二次减压阀前需加装开关球阀。

5、管路安装

5.1各气体系统所用管道规格:

       项目

气体名称

主管道

实验室主管道

使用点管道

N2

1/4 OD

1/4 OD

1/4 OD

H2

1/4 OD

1/4 OD

1/4 OD

Air

1/4 OD

1/4 OD

1/4 OD

Ar

1/4 OD

1/4 OD

1/4 OD

C2H2

1/4 OD

1/4 OD

1/4 OD

5.2、在管道的行进路线中,每隔1米应设置一组管夹。管道固定件(管夹)应采用耐高温的金属材料,坚固、轻巧、耐用。

5.3、所有管件在安装进系统前,应用高纯氮气(99.999%)进行三遍以上的吹扫。管道铺设时,采用专用弯管器和专用切管器操作。管道切断后,应用专用工具处理断口。管道穿墙及穿地板时,应设置套管。所有螺纹连接处应采用密封带密封,保证更好的密封性。管道弯管器及切管工具均为不锈钢材料,焊针等其他材料和工具均可在现场温度条件下(-40℃—+40℃)正常使用。

5.4、所有调节阀固定面板,所有出口点控制面板及管道上,都应贴设标有对应气体的成分的气体标头。

5.5、所有系统部件安装完毕后,应用高纯氮气进行三遍以上的吹扫。

5.6、管路系统安装完毕后需要做管路试压测试。

6、材料要求

6.1、 高压波纹软管:外表不锈钢金属网内衬PTFE材质,长度1米以上,通径大于6MM。一端符合标准钢瓶的连接型号,另一端连接自动切换系统。承受大于3000PSI。其特性为:洁净光亮、柔软、防腐。

6.2、 低压报警器:低压报警器多触点可模拟数据输出型,报警器可蜂鸣闪光同时显示报警气体的名称。防爆接线、信号模拟和自动切换系统汇流排相匹配。

6.3、减压阀:316L不锈钢材质。一级减压阀进气压力0-200bar,出气压力0-16bar;二级减压阀进气压力0-16bar,出气压力0-6bar。进出口接口1/4 FNPT螺纹,压力表接口1/4 MNPT螺纹。

6.4、 管道:管道采用内表面BA316L ASTM  A269标准不锈钢管道,316L不锈钢光亮退火,母材符合BA级高纯管道,管道的内表面处理值要小于0.37U。管道的标准:1/4---1/2”壁厚0.88mm。最大承受压力为300 bar,气管适用纯度等级为5.0的气体。

6.5、接头:采用316L不锈钢光亮退火,母材符合BA级的高纯气路配件。双卡套设计。硬化处理之后卡套,具备对管子的耐震力及高抓力,使管子在任何情形下不易松脱而造成危险。后卡套内部有凹槽,安装时可以降低扭力,安装者可以轻易将接头锁至标准圈数。螺帽内部螺纹做镀银处理,具备安装时必要的润滑,延长螺纹寿命。

7、气路管线系统验收方式

7.1、 用户现场开箱验收应达到如下要求即视为产品验收合格:

所有实验室气体管道系统设备的外观、喷漆、外壳完好,铭牌正确,实验室气体管道系统设备及附件的材质符合设计要求,并提供原产地证明、质量证明或合格证。

所有实验室气体管道系统设备及附件齐全,无破损,规格和数量符合协议约定。

7.2、 实验室气体管道系统设备及附件经过用户验收并鉴定合格后,才可进行后续安装工作。

7.3、 实验室气体管道系统工程完成后,用户应在一周内进行整体系统(气路系统)性能验收:

1)气体管路安装到位,使用正常。

2)气体阀门开关正常。

3)压力表指示正常。

4)钢瓶自动切换系统工作正常。

5)所有管路经过支撑且支撑点牢固。

6)所有管道标识清楚。

7)工程完工后,对供气系统进行气密性试验:用氮气对管道系统(氢气管路采用氢气)进行整体保压48小时,标压下压降≤0.02MPa为合格。管道洁净度检查:终端在最大流量条件下,用白绸布对吹出的气体方向吹气一分钟,白绸布上应无污物油渍,无异味。

以上均合格则视为整体系统验收合格。

8、气体管道系统配件图例及技术说明

8.1自动切换系统

自动切换单元,按设置的切换压力进行自动切换

安全泄压阀,根据管道使用压力设置泄压压力,并与放空管连接

进出口压力调节和显示

必要的截止阀

压力显示及报警,引至化验室内的显示报警盘

钢瓶间内所有的气体切换单元均为本质安全型,防爆等级满足整个钢瓶间区域使用环境的安全要求。

两侧带吹扫及排空

惰性气体配单向阀、可燃气体配防爆逆止阀

自带钢瓶固定架及钢瓶接头


上一图片:实验室整体配备
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