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化工實(shí)驗(yàn)室氣體減壓閥選型分析

氣路是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的組成部分，氣體管路為色譜儀、原子吸收、微庫(kù)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(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和延長(zhǎng)儀器的使用壽命。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室供氣方式是采用將氣瓶安置在儀器設(shè)備的旁邊，危險(xiǎn)氣體的氣瓶放置在氣瓶柜內(nèi)。排氣采用直接排放到實(shí)驗(yàn)室或是通過(guò)簡(jiǎn)易的管道排放到窗外。

在實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展過(guò)程中，隨著實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的增加，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)經(jīng)常是密布著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。正確的實(shí)驗(yàn)室供排氣的解決方案是把實(shí)驗(yàn)室的供排氣看做一個(gè)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)要考慮到安全性便利性、日常實(shí)驗(yàn)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(yàn)室今后的發(fā)展，對(duì)于特殊氣體還要考慮特殊的技術(shù)解決方案。

一、化工實(shí)驗(yàn)室氣體減壓閥選型分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

1.《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50316 -2000）。

2.《工業(yè)金屬管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50235-97）。

3.《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50236-98）。

4.《乙炔站設(shè)計(jì)規(guī)范》（B50031 -91）。

5.《氫氯站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50177-93）。

6.《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50030-91）。

7.《壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》CBJ29 -90。

8.《氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》（GB16912-1997）。

二、化工實(shí)驗(yàn)室氣體減壓閥選型分析實(shí)驗(yàn)室供氣系統(tǒng)分類

包括實(shí)驗(yàn)室集中供氣系統(tǒng)和室內(nèi)氣瓶供氣系統(tǒng)，可以滿足不同等級(jí)要求的氣體安全使用。

氣體減壓閥的安裝，必須確保安全性，確保使用性能，易于操作和維護(hù)，節(jié)約安裝費(fèi)用。下面就針對(duì)這四點(diǎn)談一談安裝時(shí)需要注意的具體問(wèn)題。

化工實(shí)驗(yàn)室氣體減壓閥選型分析

　　1. 氣體減壓閥安裝前的檢驗(yàn)主要包括下列內(nèi)容：外觀、靜態(tài)特性、泄漏量、空載全行程時(shí)間、耐壓強(qiáng)度、絕緣性能、氣密性和密封性等，其中前5項(xiàng)為必檢項(xiàng)目。當(dāng)然，對(duì)檢驗(yàn)的場(chǎng)所也有一定的要求。例如：環(huán)境溫度要求在10～35℃;空氣相對(duì)濕度不大于75%;場(chǎng)地有足夠的空間，且光線充足或有照明條件;周圍不能有劇烈的振源和強(qiáng)磁場(chǎng)干擾;電源、氣源符合要求等。氣體減壓器及附件從出廠到安裝前，在運(yùn)輸途中受到運(yùn)輸工具所激發(fā)的隨機(jī)振動(dòng)和裝卸時(shí)受到的各種沖擊，以及在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中，環(huán)境的溫度、濕度等變化，這些都可能造成氣體減壓器及附件的性能發(fā)生變化。因此，有必要在安裝前進(jìn)行部分性能的檢驗(yàn)。

　　2. 減壓閥在安裝中，約有20%~30%的費(fèi)用是這兩項(xiàng)產(chǎn)生的。例如，為了適應(yīng)設(shè)備連續(xù)生產(chǎn)的需要，許多工業(yè)系統(tǒng)都安裝有切斷閥和旁路閥，切斷閥用來(lái)隔斷氣體減壓器，維修時(shí)需要用到旁路閥，多增加一個(gè)切斷閥或旁路閥，就要增加相應(yīng)的連接管線，這些都會(huì)增加費(fèi)用;而有的配管方案，只需一個(gè)切斷閥就能起到維修時(shí)隔斷氣體減壓器的全部作用，這樣的配管方案會(huì)節(jié)約一些安裝費(fèi)用。安裝放泄閥任何一個(gè)管路設(shè)計(jì)和安裝，在切斷時(shí)都不可避免地積有高壓流體，如果積聚流體的潛在能量很大，應(yīng)在氣體減壓器的兩側(cè)安裝放泄閥，這樣，在系統(tǒng)切斷之后，氣體減壓器中殘留的高壓流體的能量能得到釋放，保護(hù)人員安全，有利于氣體減壓器的維修，也可以考慮選用能限制流量的放泄閥。

　　3. 防止泄漏安裝過(guò)程不允許氣體減壓器產(chǎn)生泄漏。在使用過(guò)程中，如果在填料涵、法蘭墊片等部位形成縫隙或微孔就可能產(chǎn)生泄漏。如果流體介質(zhì)的操作條件苛刻，比如高溫、高壓、流體有腐蝕性，那么損壞將加劇，泄漏的危險(xiǎn)性就更大。防止泄漏的方法很多，在安裝過(guò)程中，填料的選擇、密封方法的選擇、選用密封性能好的氣體減壓器等，都是必須考慮的因素。氣體減壓器拆卸維修時(shí)，可用旁路閥對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行操作。當(dāng)被控流量過(guò)大，用氣體減壓器無(wú)法正常調(diào)節(jié)時(shí)，作為應(yīng)急措施，也可用旁路閥作為氣體減壓器的并行連接方案，對(duì)過(guò)程進(jìn)行控制。

　　4. 為降低成本，大口徑氣體減壓閥安裝手輪執(zhí)行機(jī)構(gòu)，可代替旁路閥進(jìn)行操作。旁路閥的安裝應(yīng)便于操作，它與氣體減壓器及上、下游切斷閥一起組成氣體減壓器組。因此，安裝氣體減壓器時(shí)應(yīng)與切斷閥和旁路閥配套考慮，并同時(shí)完成施工安裝。旁路閥公稱直徑與管道公稱直徑相同，耐壓等級(jí)也與工藝耐壓等級(jí)一致。氣體減壓器上、下游切斷閥和旁路閥的安裝上、下游切斷閥與氣體減壓器之間的直管段長(zhǎng)度應(yīng)考慮管路阻力和對(duì)流體流動(dòng)狀態(tài)的影響。直管段長(zhǎng)度長(zhǎng)，有利于流體經(jīng)切斷閥后的穩(wěn)定，可使流體流動(dòng)平穩(wěn)，減少紊流影響，降低噪聲;直管段長(zhǎng)度短，流體經(jīng)切斷閥后還未穩(wěn)定就進(jìn)入氣體減壓器，使噪聲增大，但直管段長(zhǎng)度短有利于降低管路阻力，提高氣體減壓器兩端壓降，使流量特性的畸變減小，有利于控制系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。因此，應(yīng)權(quán)衡利弊，綜合考慮。按照經(jīng)驗(yàn)，通常上游側(cè)應(yīng)有10D～20D的直管段，下游側(cè)有3D～5D的直管段(D為管道直徑)，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置整流裝置。氣體減壓器輸出信號(hào)的連接氣體減壓器輸出信號(hào)是閥位信號(hào)，可以是模擬量信號(hào)或數(shù)字量信號(hào)。應(yīng)在檢查氣體減壓器輸入信號(hào)的同時(shí)，檢查閥位信號(hào)是否正確。采用HART或智能電氣閥門定位器時(shí)，應(yīng)檢查閥位狀態(tài)信息能否正確傳輸。

　　5.閥門定位器的安裝閥門定位器的閥位檢測(cè)裝置與氣體減壓器閥桿或閥軸直接連接，因此，安裝時(shí)應(yīng)保證反饋信號(hào)能夠正確、及時(shí)地反映閥位信號(hào)和變化。通常，閥門定位器與氣體減壓器配套供應(yīng)，由制造廠完成兩者的連接。當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程控制需要添加閥門定位器時(shí)，應(yīng)保證閥門定位器閥位檢測(cè)裝置動(dòng)作的正確、可靠和靈活，反饋桿支點(diǎn)的機(jī)械間隙應(yīng)盡量小，閥門定位器的信號(hào)管線應(yīng)正確連接，氣源管線和輸出管線、輸入管線應(yīng)標(biāo)記;閥門定位器的閥位顯示信號(hào)應(yīng)有利于操作和維護(hù)人員觀測(cè)。

　　6. 安全的管線在安裝氣體減壓閥前，全部安裝管件和管線都要吹掃干凈，因?yàn)楣芫€中的砂粒、水垢、鐵屑等會(huì)損壞氣體減壓器內(nèi)表面，尤其是要求嚴(yán)格的密封面。當(dāng)系統(tǒng)壓力波動(dòng)嚴(yán)重時(shí)，建議在管線上安裝緩沖設(shè)施。如果被排放的流體是有害氣體或液體，那么排放流體用的管線必須連接到安全地點(diǎn)，也可以連接到安全的特定容器中，這樣可以保護(hù)人員不受傷害，同時(shí)也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。確保使用性能安裝氣體減壓器時(shí)，要盡量保證其性能不受影響。這種影響會(huì)破壞氣體減壓器選擇時(shí)所考慮的各種因素。

化工實(shí)驗(yàn)室氣體減壓閥選型分析

集中供氣管路系統(tǒng)工程，主要是為實(shí)驗(yàn)室選用的分析設(shè)備提供量值和壓力穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)氣體，保證其儲(chǔ)存和使用的安全性。保障分析測(cè)試人員在實(shí)驗(yàn)中免受有毒有害氣體的侵害。

按照國(guó)標(biāo)要求，將所用全部氣體存放于儲(chǔ)氣間，并實(shí)現(xiàn)集中輸送，組成中央供氣系統(tǒng)。系統(tǒng)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?qū)崿F(xiàn)分段控制，在多拖一和多施多時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)切換控制；并能夠保證標(biāo)準(zhǔn)氣體

化工實(shí)驗(yàn)室氣體減壓閥選型分析

先打開(kāi)氣瓶閥，然后迅速關(guān)閉，操作時(shí)要注意人體不要面對(duì)氣瓶閥的出口。

第二步是確保減壓器的工作壓力大于或等于氣瓶的供氣壓力，并放松減壓器的調(diào)壓手輪逆時(shí)針。否則，當(dāng)高壓氣體進(jìn)入減壓器時(shí)，初始?jí)毫?huì)損壞減壓器和下游設(shè)備，嚴(yán)重危及人身安全。確保減壓器入口處沒(méi)有油或污染物。

第三步是在瓶閥出口螺紋上擰緊減壓器的進(jìn)氣螺母，用扳手?jǐn)Q緊螺母。如果連接螺紋變形，不能強(qiáng)行連接，否則會(huì)損壞減壓器的進(jìn)氣螺母螺紋，造成嚴(yán)重事故。禁止用油脂手或工具接觸氣瓶閥和減壓器；因?yàn)橛陀龅礁邏貉鯐?huì)引起爆炸。

步驟四是準(zhǔn)備火焰焊接或切割，防火防火裝置是必須連接的部件之一。將防火裝置連接到減壓器的出口。用扳手?jǐn)Q緊連接螺母?；鹧婧附踊蚯懈羁赡軐?dǎo)致回火。如無(wú)防火防火裝置，設(shè)備可損壞，危及人身安全。

第五步是將軟管的一段連接到燃?xì)庠O(shè)備上，用扳手?jǐn)Q緊軟管接頭的螺母。

第六步是將軟管的另一端連接到減壓器/止火器的出口，并用扳手板緊固。

第七步關(guān)閉流量調(diào)節(jié)旋鈕。

步驟八是確保減壓器的調(diào)壓手輪在打開(kāi)氣瓶閥前逆時(shí)針?lè)潘伞Ｔ谶M(jìn)氣壓力表顯示氣瓶壓力之前，慢慢打開(kāi)氣瓶閥。

第九步是稍微打開(kāi)流量調(diào)節(jié)旋鈕。

第十步是順時(shí)針擰緊調(diào)壓手輪設(shè)置壓力，使低壓表上顯示的壓力達(dá)到所需的出氣壓力。同時(shí)，適合氧氣的側(cè)漏劑用于每個(gè)連接點(diǎn)的側(cè)漏。如果打開(kāi)氣體設(shè)備后出氣壓力下降，可以順時(shí)針擰緊調(diào)壓手輪進(jìn)行補(bǔ)償。