1、設計依據(jù)

集中供氣系統(tǒng)的設計應符合《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》GB 50316－2000；

《工業(yè)金屬管道工程施工及驗收規(guī)范》GB 50235－2010；

《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》GB 50236－2010；

《氧氣站設計規(guī)范( 附條文說明) 》GB 50030－2013；

《氫氣站設計規(guī)范( 附條文說明) 》GB 50177－2005；

《深度冷凍法生產(chǎn)氧氣及相關氣體安全技術規(guī)程》GB 16912－2008；

《氫氣使用安全技術規(guī)程》GB 4962－2008；

《壓縮空氣站設計規(guī)范( 附條文說明) 》GB 50029－2014；

《潔凈廠房設計規(guī)范( 附條文說明) 》 GB 50073 － 2013；

《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范( 附條文說明) 》GB 50028－2006；

《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》GB 6222－2005 等標準及規(guī)程的要求。

2、氣瓶室

集中供氣系統(tǒng)需要規(guī)劃設計一個獨立的氣瓶室，根據(jù)實驗室的布局和用氣情況在實驗室的每層或幾層設置一個氣瓶室，也可在實驗室外部設計一個為整個實驗室供氣的氣瓶室，鋼瓶儲存區(qū)應合理布置，

保持可燃性容器和助燃性容器間的安全間距。氣瓶室墻宜采用實體結構，門應設計為防爆門，安裝防爆燈以及防爆風機，萬一發(fā)生事故可減少實驗室區(qū)域的破壞性。存放鋼瓶屋內(nèi)不宜吊頂。氣瓶室內(nèi)還應設有氣體泄漏、低壓換氣報警設施，及排風裝置，同時設計時還應考慮防雷、防靜電、空調(diào)設備等設施。為了保證氣體純度和壓力的穩(wěn)定性，需采用多級減壓方式供氣，宜設置氣路吹掃、排空、雜質(zhì)過濾、水分和油汽凈化等裝置，有條件的可采用雙氣源自動切換模式供氣。

3、管線設計

按標準單元組合設計的通用實驗室，各種氣體管道也應按標準單元組合設計。

根據(jù)實驗室用氣量，計算供氣壓力、流量和管 道 內(nèi) 徑，所 有 氣 體 主 管 道 原 則 上 不 低 于9.52mm (  in，儀器空氣管道直徑為 12．7mm) 。管道末端，原則上不低于 6.35mm(  in，也可根據(jù)實際使用量而定) 。

氫氣、氧氣和乙炔甲烷等管道以及引入實驗室的各種氣體管道支管明敷。在管道井、管道技術層內(nèi)敷設有可然氣體氫氣、氧氣和乙炔甲烷等管路時，應有通風裝置保證有每小時( 1～3) 次的換氣次數(shù)150。

需穿過實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，套管內(nèi)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。

氫氣、氧氣管道的末端和最高點宜設放空管。放空管應高出層頂 2m 以上，并應設置在防雷保護區(qū)內(nèi)。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足管道內(nèi)氣體吹掃置換的要求。

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(xiàn)行有效的國家標準執(zhí)行。

管道的敷設應按照以下的幾個方面考慮：

① 干燥氣體的管道宜水平布置，如氣體中含較高水分，其管道應有≤0.3%坡度，坡度向冷凝液體收集器方向。

② 其它氣體管道與氧氣管道需同架安裝時，其管道間距離≤0.25m。氧氣管道應在其它管道之上，但氫氣管道除外。

③ 平行安裝氫氣管道與可燃氣體管道時，其管道間距不應≤0.50m，管道交匯時，其間距不應≤0.25m; 分層敷設時，氫氣管道應在最上方。

④ 每隔 1.5m 左右，氣體管路需有支架固定。另外，可根據(jù)氣體管路彎曲的直徑，設置合適的支架位置

⑤ 室內(nèi)敷設氫氣管道時不能直接埋地里或布置在地溝內(nèi)，避免直接穿過不使用氫氣的房間。

⑥ 鋼瓶接頭到調(diào)節(jié)閥之間應設有耐高壓金屬軟管，管道與閥件的連接應設有高壓雙卡套接頭，以方便部件的維修和更換。

4、材料選擇

供氣系統(tǒng)材料選擇的基本原則是: 一是不宜用非金屬材料，二是材料不吸附氣體、不產(chǎn)生氣體，三是不產(chǎn)生粒子。一般氣體管道宜采用無縫鋼管，當輸送氣體的純度≥99.99%時，管道宜采用不銹鋼管、銅管或無縫鋼管; 管道與設備的連接段宜采用金屬管道，如選用非金屬軟管，宜采用聚四氟乙烯管、聚氯乙烯管等工程塑料管，不應采用乳膠管;氫氣和氧氣管道使用的部件、儀表應是該介質(zhì)的專用產(chǎn)品，不得使用替代品。其它部件的選擇應給出設計建議，如輸送閥門和氧接觸部分應采用非燃燒材料，其密封圈應使用有色金屬、不銹鋼、鎳基合金等材料; 管道接口法蘭墊片的應根據(jù)管內(nèi)輸送的氣體確定; 管道固定件( 管夾) 應采用耐高溫的金屬材料，且堅固、輕巧、耐用。

5、管道連接

供氣系統(tǒng)的連接應符合 GB 50236－2011《現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工規(guī)范》等標準的要求［11］。管道的連接應采用法蘭連接或焊接等方法，氫氣管道不應使用絲扣連接; 高純氣體管道應采用承插焊接; 氣體管道與設備、閥門與管道或管件的連接應采用絲扣或法蘭連接; 絲扣接頭中的填料應采用聚四氟乙烯膜、一氧化鉛、甘油調(diào)合填料; 對于高純氣體管道與閥件的連接應采用高壓雙卡套接頭連接。 

6、安全技術要求

氣體管道設計的安全技術應符合相關的設計規(guī)范和下述要求：

在同一槽架內(nèi)不應同時敷設氣體管道和導電線路及電纜。

所有減壓閥需設有排氣管路到氣體存放區(qū)外。

易燃氣體、氧化氣體排氣管路不能并在一起。

管道系統(tǒng)應設有調(diào)壓裝置，其組成包括各種閥門( 調(diào)節(jié)閥、截止閥、球閥等) ，實現(xiàn)氣體的開啟、關閉、調(diào)節(jié)等作用。

設單獨的閥門( 球閥或針閥) 控制工作臺上氣體出口。

各種氣體管道應有明顯的指示標志。

安全減壓閥的標識需標明壓力釋放級別。

使用氫氣及可燃氣體的實驗室應設置報警裝置，放空管路上安裝氣體回火防止器。

存放氫氣鋼瓶的區(qū)域應有每小時不小于三次換氣的措施。

瓶閥、接管螺絲和減壓閥等附件無泄漏、滑絲、松動等危險情況，各種氣壓表一般不得混用。