实验室集中供气系统的气体安全存储要求

实验室是科学探索的摇篮，而稳定、纯净的气体供应则是许多实验得以顺利进行的基础。相较于传统的单瓶供气模式，实验室集中供气系统凭借其安全、经济和高效的优势，已成为现代实验室的标准配置。然而，将大量气瓶集中存放，对安全存储提出了相当高的要求。今天，我们就来深入探讨集中供气系统中气体安全存储的核心要求。

1．安全存储的核心要求：气瓶间的“硬指标"

集中供气系统的核心安全堡垒在于气瓶间（或供气室）。它的设计与建设直接关系到整个系统的安全运行：

物理隔离与结构安全：

●独立设置：气瓶间应尽可能独立于主实验楼，或位于楼内人流稀少、相对独立的区域。实现“人瓶分离"，是安全的首要原则。

●实体防护：气瓶间墙体应采用至少300mm厚的实体墙，并安装防爆门和泄爆窗，以承受潜在的气瓶爆炸冲击力，并引导冲击波向安全方向释放。

●防爆电器：气瓶间内所有电器设备（照明、开关、排风扇等）必须符合防爆要求，防止电火花引燃可燃气体。

严格的气体分类存放：

●核心原则：可燃气体（如氢气H₂、乙炔C₂H₂、甲烷CH₄）与助燃气体（如氧气O₂、压缩空气）必须严格分开存放，通常应设置在不同隔间或保持足够的安全距离。这是防止形成爆炸性混合物的关键。

●特殊处理：如乙炔等特殊气体可能需要单独存放。毒性、腐蚀性气体也应考虑专门的存储和通风要求。

●安全间距：气瓶之间、气瓶与墙壁之间应留有足够空间，便于操作和紧急处理，并符合相关安全规范。

强制通风与气体监测：

●持续通风：气瓶间必须配备有效的机械通风系统（如排风扇），保持空气持续流通，及时排出可能的泄漏气体，防止积聚。通风频率或换气次数需符合规范要求。

●泄漏报警：可燃气体探测报警器是气瓶间的“电子哨兵"。当环境中可燃气体浓度达到爆炸下限的设定报警值时，报警器必须立即发出声光警报。

●自动排风联动：是报警系统与排风系统联动。一旦检测到泄漏报警，排风机应自动启动，加速泄漏气体排出室外。

固定与操作安全：

●钢瓶固定：所有气瓶必须使用瓶夹、链条或支架牢固固定，防止倾倒。

●安全标识：气瓶间门外、内部需有清晰、醒目的安全警示标识、气体种类标识和应急处理标识。

●专业操作：气瓶的更换、维护等操作必须由经过专业培训合格的人员执行。

2．管道输送的安全延伸：从气瓶间到实验室

安全存储不仅限于气瓶间本身，连接气瓶间与实验室的气体管路系统也是安全链上的重要环节：

管材与连接：

●高规格材质：气体管路，尤其是高纯气体管路，应选用高质量的316L不锈钢管，保证内壁光洁度，减少颗粒释放和吸附，确保气体纯度，并具有优良的耐腐蚀性。

●可靠连接：高纯气体管路的连接优先采用无缝焊接。仅在连接到阀门、减压器或终端时才允许使用经过特殊处理的卡套接头或VCR等接头配件，最大限度减少泄漏点。铜管仅可用于纯度要求不高的末端（如通风柜）。

管路敷设与标识：

●明设与支架：实验室内气体管道通常应明设于天花板下方或沿墙敷设，便于检查和维护。管道必须牢固支撑，一般每隔1.5米左右设置支架，并在弯曲处合理增加支撑点。

●严禁同架：气体管道严禁与电缆、导电线路同架铺设，防止电击或电磁干扰引发事故。

●安全间距（氢气）：氢气管道若与其他可燃气体管道平行敷设，其间距不应小于0.5米；交叉敷设时不应小于0.25米；分层敷设时氢气管道应位于上方。

●清晰标识：所有管路必须清晰标明所输送的气体名称，并每隔一定距离（如1.5米）标示气体流向，确保在紧急情况下能快速识别。

净化与减压：

●空气净化：压缩空气管路必须安装过滤杂质和水分的净化装置，且该装置应采用并联一路加隔离阀的设计，便于维修而不中断供气。

●氦气净化：对于氦气等要求相当高的气体，建议在管路前端安装气体净化装置。

3．安全防护装置：

在供气管路的关键节点，需要部署专门的安全装置：

减压系统：

●两级减压：系统通常采用两级减压方式。一级减压在气瓶间或汇流排出口将高压（如15MPa）降至中压（如1.5MPa以下）；二级减压在实验室终端或使用点前，将压力精确调节至仪器所需压力（如0.3-0.5MPa）。这确保了压力的稳定性和使用的安全性。

●压力指示：各级减压器前后需配备压力表，实时监控压力状态。

阻火器：

●在输送气体（如氢气、乙炔）的管路上，必须在适当位置（特别是靠近使用点或可能产生回火的位置）安装阻火器。其作用是防止外部火焰通过管道回窜至气源端引发爆炸。

排气管路（针对减压器）：

●所有减压器（尤其在一级减压位置）都需要连接一条通往气瓶间外安全区域的排气管路，用于安全排放减压过程中可能释放的气体或微量泄漏。

●重要原则：气体和氧化性气体的排气管路必须分开设置，严禁合并，避免在排气管内形成爆炸性混合物。

控制阀门：

●分区控制：每个实验室或功能区域应设置单独的控制阀。

●终端控制：引到每个实验台或仪器端的气体管路，应安装单独的开关阀门（球阀/隔膜阀/截止阀），方便在设备维护或紧急情况下快速切断气源。

实验室集中供气系统通过将气瓶集中管理、专业输送，显著提升了实验室的安全水平、气体纯度和运行效率。然而，其带来的安全效益，依赖于严格遵循安全存储要求和相关法律法规的扎实设计和规范施工。从气瓶间的选址建造、气体分类存放、通风报警，到高规格的管道材料、规范的敷设标识，再到关键的减压、阻火、排放装置，每一个环节都承载着保障人员生命安全和实验室财产安全的重任。

“安全无小事，责任重于山。"对于实验室管理者、设计方、施工方和使用者而言，深刻理解并严格执行这些安全存储要求，是构建可靠、安心实验环境的基石。唯有筑牢气体安全存储这道防线，才能让集中供气系统真正成为推动科学研究的“安全动力源"。