실험실 가스 회로 시스템 설계

실험실 가스 회로 시스템 설계

1. 실험실용가스종류

실험실의 가스는 주로 기체 강철병에서 제공하며, 개별 기체는 기체 발생기에서 제공할 수 있다.상용 강철 병 외부 색상 구분 및 표지: 산소통 (하늘색 검은 글자) 수소병 (짙은 녹색 붉은 글자) 질소 가스 병 (검은색 노란 글자) 압축 공기 병 (검은색 흰 글자) 아세틸렌 병 (흰색 붉은 글자) 이산화탄소 병 (알루미늄 흰색 검은 글자, 아르곤 가스 병 (회색 녹색 글자) 헬륨 가스 병 (갈색)

실험실 상용기체는 정밀분석기기에 사용되는 고순도가스, 화학반응실험에 사용되는 실험가스(염소가스) 및 보조실험에 사용되는 가스, 압축공기 등이며 기상크로마토그래피, 기질연용, 원자흡수, 1CP 등 정밀기기에 사용되는 고순도가스는 주로 불가스체(질소, 이산화탄소), 불활성가스(아르곤가스, 헬륨가스), 조연가스(산소) 등이 있어야 한다.

2. 실험실 가스 공급 방식

실험실 가스 공급 시스템은 그 공급 방식에 따라 분산 가스 공급과 집중 가스 공급으로 나눌 수 있다.

(1) 분산공급기는 가스병이나 가스발생기를 각각 각 기기분석실에 놓고 기기의 가스사용점에 접근하여 사용이 편리하고 가스를 절약하며 투자가 적다.그러나 가스병이 실험인원에게 접근하여 안전성이 좋지 않아 일반적으로 폭발방지가스병궤를 채용하고 경보기능과 배풍기능을 휴대해야 한다.경보기는 가연성 가스 경보기와 비가연성 가스 경보기로 나뉜다.가스병 캐비닛에는 가스병 안전 안내 표지, 가스병 안전 고정 장치가 설치되어 있어야 한다.

(2) 집중공급은 각종 실험분석기구에 필요한 각종 가스강철병을 전부 실험실 이외의 독립된 가스병사이에 배치하여 집중관리를 진행하며 각종 가스는 가스병사이에서 도관수송형식으로 부동한 실험기구의 가스사용요구에 따라 각 실험실의 부동한 실험기구에 수송한다.전체 시스템은 가스 소스 집합 압력 제어 부분 (합류 배출) 송기관 라인 부분 (EP급 스테인리스 강관), 2차 압력 조절 분류 부분 (기능 기둥) 및 기기와 연결된 단말기 부분 (이음매, 마감 밸브) 을 포함한다.전체 시스템은 양호한 기밀성, 고청정도, 내구성과 안전 신뢰성을 갖추어야 하며, 각종 기체에 대한 실험 기기의 끊임없는 연속 사용에 대한 요구를 만족시킬 수 있으며, 사용 과정에서 실험 기기의 작업 조건에 따라 전체 또는 국부 기체의 압력, 유량에 대해 전량 조정을 진행하여 서로 다른 실험 조건의 요구를 만족시킬 수 있다.

가스를 집중적으로 공급하면 기원의 집중관리를 실현하고 실험실을 멀리하여 실험인원의 안전을 보장할수 있다.그러나 가스공급관이 길어 기체를 낭비하고 기원을 열거나 닫으려면 가스병 사이로 가야 해 사용이 불편하다.

3. 가스병간 및 가스병의 안전규범

(1) 가스병은 전용병이어야 하며 기타 종류의 기체를 마음대로 개조해서는 안된다.

2) 가스병실은 화원, 열원, 부식성이 있는 환경에 접근하는 것을 엄금한다.

(3) 가스병실은 반드시 방폭스위치와 조명기구를 사용해야 하며 주위에는 명화사용을 금지한다.

(4) 가스병실은 통풍설비가 있어야 하고 그늘을 유지해야 하며 가스병실 꼭대기에는 류출구멍을 남겨 수소가 모이지 않도록 해야 한다.

(5) 빈 병과 실제 병을 구분하여 배치한다.가스병실 인화성 가스병은 인화성 가스병과 격리되어야 한다.

(6) 병밸브, 접수나사와 감압밸브 등 부속품이 완전하고 공기가 새거나 미끄럼틀, 시곗바늘이 느슨해지는 등 위험상황이 없으며 각종 기압계는 일반적으로 혼용해서는 안된다.

(7) 가스병은 저장, 사용 시 반드시 직립하여 놓아야 하며 작업장이 고정되지 않고 이동이 비교적 빈번할 경우 전용손수레에 고정하여 넘어지지 않도록 해야 하며 누워서 사용하는 것을 엄금해야 한다.

(8) 가스통은 화원, 열원 및 전기설비에 접근하는것을 엄금하며 명화거리와 10m 이상이여야 하며 산소통과 아세틸렌가스통을 동시에 사용할 때 함께 놓아서는 안된다.

(9) 사용후의 빈병은 빈병보관구역으로 옮겨야 하며 빈병의 표시를 넣어 빈병과 실병이 혼존하는것을 엄금해야 한다.

(10) 가스병의 기체를 다 사용할 수 없으므로 반드시 일정한 여압을 유지해야 한다.

(11) 가스통은 반드시 정기적으로 검사해야 하며 기한을 초과하여 산소통, 아세틸렌가스통을 사용해서는 안되며 액화석유가스통의 검사주기는 3년이고 아르곤가스통, 질소가스통의 검사주기는 5년이다.

(12) 가스병은 본체 건물 밖의 가스병 보관실에 두어야 한다.일용 가스량이 한 병을 초과하지 않는 기체에 대해서는 실험실 내에 이 기체의 가스병을 하나 놓을 수 있지만, 가스병은 안전 보호 시설이 있어야 한다.

(13) 수소와 질소의 가스병 보관실에는 시간당 3회 이상 환기하는 통풍조치가 있어야 한다.

4. 가스관 설계 규범

(1) 수소, 산소 및 가스관 및 실험실에 도입된 각종 가스관 지관은 명시해야 한다.파이프 우물, 파이프 기술층 내에 수소, 산소, 가스관이 설치되어 있을 때, 1~3회 h의 환기 조치를 취해야 한다

(2) 표준단위별로 조합하여 설계한 통용실험실은 각종 가스도관도 표준단위별로 설계해야 한다.

(3) 실험실의 벽체나 층판을 통과하는 가스관은 미리 묻힌 튜브에 붙여야 하며 튜브내의 튜브구간은 용접봉이 없어야 한다.파이프와 튜브 사이에는 반드시 비연소 재료를 채택하여 엄밀하게 막아야 한다.

(4) 수소, 산소 파이프의 끝과 *고점은 방공관을 설치하는 것이 좋다.방공관은 층꼭대기보다 2m 이상 높아야 하며 천둥방지보호구역 내에 설치해야 한다.수소 파이프에는 샘플링과 청소구도 설치해야 한다.파이프를 비우고, 샘플을 채취하고, 청소구의 위치는 파이프 내의 가스 청소 교환의 요구를 만족시킬 수 있어야 한다.

5) 수소, 산소 파이프는 정전기를 전도하는 접지 장치가 있어야 한다.접지 요구가 있는 가스관의 접지와 접지 조치는 국가의 현행 관련 규정에 따라 집행해야 한다.

(6) 파이프 경로설정 요구 사항

1) 건조한 가스를 수송하는 파이프는 수평으로 설치하고 습한 가스를 수송하는 파이프는 03% 이상의 경사, 비탈방향 응축 액체 수집기가 있어야 한다.

2) 산소관은 다른 가스관과 함께 부설할 수 있으며, 그 간격은 0.25m 이상이어야 하며, 산소관은 수소관을 제외한 다른 가스관 위에 있어야 한다.

3) 수소 파이프가 다른 가연성 가스 파이프와 평행하게 부설될 때는 0.50m 미만이어야 하며, 교차 부설할 때는 0.25m 미만이어야 한다. 계층적으로 부설할 때는 수소 파이프가 위쪽에 있어야 한다.실내 수소 파이프는 도랑 안에 부설하거나 직접 땅에 묻어서는 안 되며, 수소를 사용하지 않는 방을 통과해서는 안 된다.

4) 가스관은 케이블, 전도선로와 함께 부설할 수 없다.

7) 가스관은 틈이 없는 강관을 사용하는 것이 좋다.가스의 순도가 99.99% 보다 크거나 같은 가스관은 스테인리스강관, 동관 또는 무봉강관을 사용하는것이 좋다.

(8) 파이프와 설비의 연결 구간은 금속 파이프를 사용하는 것이 좋다. 예를 들어 비금속 호스라면 폴리테트라 플루오로에틸렌 파이프, 폴리염화비닐 파이프를 사용하는 것이 좋다. 라텍스 파이프를 사용해서는 안 된다.

(9) 밸브와 부속품의 재질: 수소와 가스관에 대해서는 동질재료를 채용해서는 안되며 기타 가스관은 동, 탄소강과 단조주철 등 재료를 채용할수 있다.수소와 산소 파이프에 사용되는 액세서리와 계량기는 해당 매체의 전용 제품이어야 하며 대용해서는 안 된다.

(10) 밸브와 산소 접촉 부분은 비연소 재료를 사용해야 한다.그 밀봉 코일은 비철금속, 스테인리스강 및 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 재료를 채택해야 한다.충전재는 제유 처리된 흑연석면이나 폴리테트라플루오로에틸렌을 사용해야 한다.(11) 가스 파이프의 플랜지 개스킷의 재질은 파이프 내에서 전달되는 매체에 따라 결정됩니다.

(12) 가스관의 연결은 용접 또는 플랜지 연결 등의 형식을 사용해야 하며, 수소관은 나사로 연결해서는 안 되며, 고순도 가스관은 플러그 용접을 사용해야 한다.

(13) 가스관과 설비, 밸브 및 기타 부속품의 연결은 프랑스 또는 나사로 연결되어야 하며, 나사 이음매의 실크 충전재는 폴리테트라 플루오로에틸렌 박막 또는 일산화연, 글리세린 조화 충전재를 사용해야 한다.

(14) 가스관 설계의 안전기술은 매 대(조)용 수소설비의 지관과 수소방공관에 저화기를 설치해야 한다는 규정에 부합되어야 한다.

(15) 각종 가스관은 뚜렷한 표지를 설치해야 한다.

5. 참조 기준

GB50029-2003 압축 공기 스테이션 설계 사양

GB50030-1991 산소 스테이션 설계 사양

GB50031-1991 아세틸렌 스테이션 설계 사양

GB50073-2001 (클린 공장 설계 사양)

GB50236-1998 현장 설비, 공업 파이프 용접 공사 및 검수 규범

GB503162000 산업용 금속 파이프라인 설계 사양

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