实验室气体学习资料

1、 实验室集中供气系统一、项目规划流程1. 项目信息收集：项目信息商务技术商务技术收集：技术与商务同步沟通同行业的对比（技术与工程、承诺与服务） 气体方面最主要参数收集：气体三大要素气体介质（何种气体，气体的洁净度，）流量（最大流量，平均流量）（气源压力，管道系统压力，终端压力）气体使用设备情况的收集使用设备的多少设备使用时间的长短同时使用设备的系数介质工作压力结合以上的要求，将所有的信息作出如下表格：取得这些信息后，我们可以综合客户的要求，如资金多少，气体的使用情况，系统使用的环境等因素，初步决定准备采用什么样级别配置： 准备采用什么样等级的配置客户资金的多少将系统的配置分为三大部分：管道系统

2、部分终端部分确定方案报价客户信息的反馈作出相应的修改 传统实验室供气工艺流程：高压气瓶（仪器边放置） 减压阀（气瓶附带） 气管（铜管）输出 终端阀 分析仪器实验室集中供气工艺流程图一供气管（316l）二级减压阀（1/8）使用仪器一级减压阀（双仪表）液高压气瓶罐瓶实验室集中供气工艺流程图 二供气管（316l）使用仪器高高压气瓶压钢瓶一 、 气源（气瓶、气瓶柜） 气体产品作为现代工业重要的基础原料，应用范围十分广泛，在现代科学技术的需要和推动下，气体产品品种、质量和数量等方面飞跃发展。气体纯度和等级的划分：由于气体分为：单质气体、多元气体、混合气体和有机化合物气体等，通常将组成气体的物质（或元素）

3、主成分命名称为该气体。气体纯度的可理解为：除本气体成份外，所含其它物质的多少。例如：1. 氮气的纯度，是指除 n 成份外，含的 o2、h2、ar、co2、h2o、金属、尘粒等杂质的多少；2. 氨气的纯度，是指除 nh3 成份外，含有的 o2、n2、co2、h2o、尘粒等杂质的多少；3.如氮和氦的混合气，是指除 n2 和 he 成份外，含有的 o2、co2、h2o 尘粒等杂质的多少。准确表示气体的纯度，主要有二种方法。即：1、用百分数表示，如 99%，99.5%,99.9%,99.99%,99.999%,99.9999%,99.99999%等。2、用“n”表示，如 3n，5n，4。8n，5。5n

4、，6n，7n 等，n 数目与（1）中的“9”的个数相对应，小数点后的数表示不足“9”的数。如 4n（99.99%），6n（99.9999%）,7n(99.99999%),4.8n(99.998%),5.5n(99.9995%)等。根据气体纯度的不同，通常又将气体纯度分为四级，即普通气体、纯气体、高纯气体和超高纯气体。气体纯度等级及配管表纯度要求99.9%apapbabp一般仪器99.99-99.999%99.999-99.9999%99.9999%ba常规精密仪器的供气高精密仪器的供气进口超精密仪器的供气级高纯气体超高纯气体级或ep级常用工业气体性能及安全简介名称氮气符号n2o2arh2物化性

5、能安全性防窒息储存形式无色无臭，惰性气体无色无臭，助燃钢瓶/低温贮槽钢瓶/低温贮槽钢瓶/低温贮槽钢瓶氧气氩气氢气禁油脂无色无臭，惰性气体无色无臭，极易燃烧无色有毒有味极易燃烧无色无臭，极易燃烧无色无臭，惰性气体防窒息防火防静电防明火及回火防火防静电防窒息乙炔丙烷c2h2c3h8钢瓶钢瓶二氧化碳 co2钢瓶/低温贮槽* 乙炔、丙烷、二氧化碳在常温下均以液态形式储存于钢瓶中。* 乙炔能与铜和含铜超过70%的铜合金反应形成具有爆炸性的乙炔化物，应选用铁和钢材。* 所有的气体使用站区应保持通风，应充分考虑到安全、消防及救疗措施。气瓶气瓶的公称容积系列，在国家的相应标准中规定：12l(含 12l)以下为

6、小容积，12l 以上至 100l(含 100l)为中容积，100l 以上为大容积。表 42 常用气瓶公称工作压力(mpa)空气、氧、氢、氮、氩、氦、氖、氪、甲烷、煤气等永久气体空气、氧、氢、氮、氩、氖、氦、氪、甲烷、煤气、三氟化硼、四氟甲烷(f14)、c氙、氧化亚氮、六氟化硫、氯化氢、乙烷、乙烯、三氟氯甲烷(f13)、三氟高压液化气体125 甲烷(f23)、六氟乙烷(f116)、偏二氟乙烯、氟乙烯、三氟溴甲烷(f13b1)c等六氟化硫、三氟氯甲烷(f13)、偏二氟乙烯、六氟乙烷(f116)、氯乙烯、三8c低压液化气体氯、二氧化硫、环丙烷、六氟丙烷、二氯二氟甲烷(f12)、偏二氟乙烷(f152a

7、)2c16 液化石油气正丁烷、异丁烷、异丁烯、丁烯1、丁二烯1，3、二氯氟甲烷(f21)、二c1氯四氟乙烷(f114)、二氟氯乙烷(f142)、二氟溴氯甲烷(f12b1)、氯乙烷、氯乙烯、甲胺二甲胺、三甲胺乙胺、乙烯基甲醚、环氧乙烷等 二 、气管管路及其配件1、气管选配适合的气管是高纯气体供气系统的重要组成部分，是能否将合符要求的高纯气体送至用气点仍保持质量合格的关键技术；选配气管包括管路系统的正确设计、管件及附件的选择、施工安装和试验测试等内容。实验室气管通常采用 316l（00cr17ni14mo2）。主要有铬、镍、钼三种合金元素，铬的存在提高了不锈钢在氧化性介质中的耐腐蚀性，形成一层富铬

8、氧化膜；而钼的存在则提高了不锈钢在非氧化性介质中的耐腐蚀性；镍是奥氏体的形成元素，它们的存在既提高了钢的耐腐蚀性，又提高了钢的工艺性能。在 316l 不锈钢熔炼制材过程中，每吨可吸收大约 200g 的气体。不锈钢材加工完毕，不仅其表面粘有各种污染物，而且在其金属晶格内也吸留有一定量的气体。当管路中有气流通过时，金属所吸留的这部分气体会重新进入气流中，污染纯净气体。当管内气流为不连续流动时，管材对所通过的气体形成压力下吸附，气流停止通过时，管材所吸附的气体又形成降压解析，而解析的气体同样作为杂质进入管内纯净气体中。同时，吸附、解析周而复始，使得管材内表面金属也会产生一定的粉末，这种金属粉尘粒子同

9、样污染管内纯净的气体。管材的这一特性至关重要，为了确保输送的气体的纯净度，要求管材内表面有一个极高的光滑度，且具有很高的耐磨特性。316l 管内壁材表面粗糙度 ra 值的，是衡量管材质量的一个重要标准。内壁材表面粗糙度越高越容易形成管内气体高速流动引起的微涡流，将管内壁污染粒子带出，从而影响气体品质。粗糙度越低，其颗粒携带可能性大大降低。材表面粗糙度 ra 值的比较（roughness average,粗糙度平均值）材质内表面粗糙度平均值（um）316l316l316lap(annealing & picking)ba(bright anneal) 光辉烧结处理ep(electro-polis

10、h)电解拋光处理ra=0.13-0.22、一级减压阀、终端二级减压阀：材料为 316l 不锈钢，带气压力显示表，压力表接口 1/4” npt 螺纹，本体不锈钢 316sus，气瓶连接端规格适用于所有符合国际标准的气瓶，出口端尺寸为 1/4”，阀门进出口形式为卡套。适用等级为 6.0 的气体。泄漏率为 10-1mbarl/s he，进出口形式为盘管或卡套形式。可调压力：15-0mpa 或 25-0mpa。3、气体汇流排（气瓶切换装）： 气体汇流排是一种集中充气或供气的装置,它是将多只钢瓶气体通过阀门、导管联接到汇流总管，以便同时对这些钢瓶充气；或者经减压、稳压后由管道输送到使用场所的专用设备，以

11、保证用气器具的气源压力稳定可调，并达到不间断供气的目的。根据操作性能可分为单侧式汇流排，双侧式汇流排，半自动汇流排，全自动汇流排，半自动切换、不停气维修汇流排；根据输出气压的稳定性还可分为单级式汇流排，双级式汇流排等。挂墙模块式设计，一次性调压，阀芯材料为 sus316 不锈钢；工作温度：-30+60，进口最大承受压力为 300bar；泄露率： 10-1mbarl/s he；产品出厂前均经超声波洁净处理（cfc-free 环保处理）。4、实验室气体报警一个现代化的实验室，安全必须放在首位。由于气瓶全部是集中存放，方便用户集中检查，节省成本和操作时间的同时，也当然存在安全隐患，但如果预警措施、安

12、全措施到位的话，危险是可以避免的！为用户节省些不必要的损失：5、高压软管：采用不锈钢高压金属软管连接钢瓶与切换装置，外管带弹簧圈保护，内管不锈钢丝缠绕，耐压达到 20mpa，钢瓶接口处带防逆装置，保证换瓶时气体不泄漏，柔性连接方式可以方便快捷、有效提高换瓶时的安全可靠性。6、卡套： 采用 316l 材质； 双卡套设计：前卡套硬化处理提高耐震力及抓力，使管子在应急情形下不易松脱而造成危险；后卡套凹槽设计，降低扭力，可轻易将接头锁至标准密闭位置。螺帽内部螺纹做镀银处理，提供必要的润滑，延长螺纹寿命。实验室集中供气的优点：保持气体纯度;* 不间断气体供应,系统可以以手动方式和自动方式在气瓶之间进行切

13、换，保证气体连续供应* 低压警示,当气压低于警报限时，报警装置可自动启动报警* 气体压力稳定,系统采用两级减压方式供气，可得到非常稳定的压力* 高效率,通过供气控制系统，可充分使用气瓶中的气体，减少残气余量，降低用气成本 * 操作简便，所有气瓶存放在同一位置，减少搬运安装的操作，节约时间和成本费用* 减少气瓶的租金，采用集中供气，可减少对气瓶数量的要求，从而节省气瓶的租用成本* 无气瓶在实验室，可提高安全性、提高安全感、节省实验室操作空间* 方便检查和维修参考规范：1. 工业金属管道工程施工及验收规范gb50235-19972. 建筑设计防火规范gb50016-20053. 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范gb50236-1998附 1：气体系统中常用的资料1 管道系统中常用的计算简单公式a 缝钢管壁厚的简易计算公式1.5pdnd=c+2sd -管道的实际壁厚（mm）p -管道的工作压力 (mpa)dn-管道的工程直径s -管