1、設計依據

集中供氣系統的設計應符合《工業金屬管道設計規范》GB 50316－2000；

《工業金屬管道工程施工及驗收規范》GB 50235－2010；

《現場設備、工業管道焊接工程施工及驗收規范》GB 50236－2010；

《氧氣站設計規范( 附條文說明) 》GB 50030－2013；

《氫氣站設計規范( 附條文說明) 》GB 50177－2005；

《深度冷凍法生產氧氣及相關氣體安全技術規程》GB 16912－2008；

《氫氣使用安全技術規程》GB 4962－2008；

《壓縮空氣站設計規范( 附條文說明) 》GB 50029－2014；

《潔凈廠房設計規范( 附條文說明) 》 GB 50073 － 2013；

《城鎮燃氣設計規范( 附條文說明) 》GB 50028－2006；

《工業企業煤氣安全規程》GB 6222－2005 等標準及規程的要求。

2、氣瓶室

集中供氣系統需要規劃設計一個獨立的氣瓶室，根據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，萬一發生事故可減少實驗室區域的破壞性。存放鋼瓶屋內不宜吊頂。氣瓶室內還應設有氣體泄漏、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、空調設備等設施。為了保證氣體純度和壓力的穩定性，需采用多級減壓方式供氣，宜設置氣路吹掃、排空、雜質過濾、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。

根據實驗室用氣量，計算供氣壓力、流量和管 道 內 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，管路經套管穿過，套管內的管段不應有焊接。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內。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行有效的國家標準執行。

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，可根據氣體管路彎曲的直徑，設置合適的支架位置

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

⑥ 鋼瓶接頭到調節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、不產生氣體，三是不產生粒子。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、儀表應是該介質的專用產品，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管內輸送的氣體確定; 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

供氣系統的連接應符合 GB 50236－2011《現場設備、工業管道焊接工程施工規范》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范和下述要求：

在同一槽架內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外。

易燃氣體、氧化氣體排氣管路不能并在一起。

管道系統應設有調壓裝置，其組成包括各種閥門( 調節閥、截止閥、球閥等) ，實現氣體的開啟、關閉、調節等作用。

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。