一、什么是實驗室集中供氣系統(tǒng)

　　實驗室集中供氣系統(tǒng)是將各類氣體鋼瓶全部放置在實驗室以外獨立的氣瓶間內(nèi)，進行集中管理，各類氣體從氣瓶間以管道輸送形式，按照不同實驗儀器的用氣要求，輸送到每個實驗室不同的實驗儀器上。整套系統(tǒng)包括氣源集合壓力控制部分（匯流排）、輸氣管線、二次調(diào)壓分流部分及終端等組成部分。

　　目前大多數(shù)實驗室中的各種分析儀器，如氣相色譜儀、氣相色譜質(zhì)譜儀、液相色譜質(zhì)譜儀、原子吸收分光光度計、原子熒光光度計、等離子發(fā)射光譜儀、電感耦合等離子體質(zhì)譜儀等，都需要連續(xù)使用高純載氣和燃氣。因此，實驗室的安全、連續(xù)、穩(wěn)定運行需要我們考慮如何將這些氣體供到各實驗室中放置的分析儀器。

　　集中供氣系統(tǒng)是實驗室設(shè)備使用高純氣體的可靠連續(xù)的供應(yīng)源，氣體通過管道系統(tǒng)輸送至各用氣終端，已成為當(dāng)今實驗室的主流供氣方式。
 

　　二、系統(tǒng)主要組成部分

　　集中供氣系統(tǒng)一般由以下部分構(gòu)成：氣瓶柜、高壓鋼瓶、氣體切換裝置、減壓裝置、閥門、管線、過濾器、報警器、終端調(diào)節(jié)閥等。

　　1、 氣源系統(tǒng)（氣瓶間）

　　包括氣瓶、液態(tài)氣體儲罐或氣體發(fā)生器，用于提供實驗所需的各種氣體（如氮氣、氧氣、氬氣、氫氣等）。氣源系統(tǒng)通常集中放置在一個獨立的氣瓶間或儲罐區(qū)，以確保安全。

　　氣瓶間的位置如果可能，盡量位于與實驗室相對獨立的房間。如果與實驗室在同一大樓內(nèi)，則氣瓶間的位置要盡量位于人流較少并且獨立的房間。

　　將所有載氣氣瓶根據(jù)氣體性質(zhì)分別集中在一個氣瓶間中，重點是將易燃易爆氣體（如氫氣、天然氣、乙炔等）與助燃氣體（如氧氣、氯氣）分開存儲。

　　2、 氣體管道系統(tǒng)

　　由高質(zhì)量的不銹鋼管組成，負責(zé)將氣瓶間減壓后的氣體輸送至目標(biāo)實驗室。輸送管道的關(guān)鍵是確保運輸過程中氣體不能有泄漏，同時考慮維護的便捷性。

　　本工程采用的316L不銹鋼管道，管道的連接方式為氬弧焊連接。

　　3、 調(diào)壓裝置

　　由于氣瓶內(nèi)部的氣體壓力較高，使用點的壓力較小且數(shù)值差距較大，應(yīng)在氣瓶出口處設(shè)置一級減壓閥，氣體使用點前設(shè)置二級減壓閥。

　　4、 安全裝置與報警系統(tǒng)

　　每種氣體的系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有緊急情況下能夠快速切斷供氣的裝置，開關(guān)閥采用球閥。氣體管路系統(tǒng)出口處設(shè)有使用點球閥，便于開關(guān)操作。
 

　　三、集中供氣的核心特點

　　1、 解決氣瓶放置問題，提升安全性

　　集中管道供應(yīng)系統(tǒng)可在使用點設(shè)置出氣口，使工作場所設(shè)計更加合理。這種方式可使氣瓶與工作人員及儀器有效隔離，即使有害氣體有泄漏，也不會發(fā)生直接傷害。

　　使用者可以通過配備的遠程切斷系統(tǒng)在緊急狀況下切斷氣體供應(yīng)；鋼瓶儲存區(qū)的合理布置可以保持可燃性容器和助燃性容器間的安全間距，工作場所附近不再有高壓設(shè)備，有毒或可燃氣體泄露的潛在危險也得以避免。

　　2、 解決氣體混合與存儲問題

　　將所有載氣氣瓶根據(jù)氣體性質(zhì)分別集中在一個氣瓶間中，重點是將易燃易爆氣體與助燃氣體分開存儲。

　　3、 解決氣瓶壓力問題

　　每種氣體可以將多瓶氣體并聯(lián)然后通過一個出口統(tǒng)一減壓后運送氣體至使用點。因為氣瓶間是相對獨立的，整個氣路系統(tǒng)壓力較大的地方也是氣瓶出口處，因此這種方式將氣瓶壓力可能發(fā)生的危險縮小至氣瓶間內(nèi)，可將對人體及儀器的傷害降到較低。

　　4、 更加經(jīng)濟

　　建立一個集中的氣瓶室可以節(jié)省有限的實驗室空間，在更換氣瓶時不必切斷氣體，以保證氣體的連續(xù)供應(yīng)。用戶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都來自相同的氣體源，這種供應(yīng)模式最終將降低運輸成本，減少空瓶中剩余的氣體量，并確保良好的鋼瓶管理。采用集中供氣系統(tǒng)還可以減少對氣瓶數(shù)量的需求，從而節(jié)省氣瓶的租用成本。
 

　　四、氣體純度保障措施

　　為了防止更換氣瓶時外界空氣進入管路系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)置球閥與排空管相連，排空管應(yīng)可靠連接大氣。可燃性氣體和助燃性氣體的排空管應(yīng)獨立設(shè)置，排空管出口應(yīng)加裝防爆逆止閥以防止回火現(xiàn)象的發(fā)生。在氫氣和乙炔系統(tǒng)中，應(yīng)在系統(tǒng)低壓端（一級減壓閥后）加裝防爆逆止閥。
 

　　五、適用場景

　　實驗室集中供氣系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于氣相色譜、氣質(zhì)聯(lián)用、原子吸收光譜儀、ICP等精密分析儀器，為這些設(shè)備提供各類氣體。系統(tǒng)的高純氣體管路可滿足實驗室對各類氣體不間斷連續(xù)使用的要求，并能根據(jù)實驗儀器的工作條件調(diào)整整體或局部的氣體壓力和流量。