實驗室供氣系統(tǒng)是疾病預(yù)防控制中心實驗室高效、安全運行的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施之一，其設(shè)計需兼顧功能需求、安全規(guī)范與可擴(kuò)展性。以下是環(huán)揚未來整理出的詳細(xì)規(guī)劃框架：

一、系統(tǒng)概述

供氣系統(tǒng)通過集中供氣站向?qū)嶒炇逸斔透呒兌葰怏w（如氮氣、二氧化碳、壓縮空氣等），替代分散式氣瓶，優(yōu)勢包括：

• 安全性：減少氣瓶泄漏、爆炸風(fēng)險；
• 便捷性：氣體壓力穩(wěn)定，自動切換備用氣源；
• 經(jīng)濟(jì)性：降低氣體損耗和管理成本。

二、設(shè)計核心要點

1. 氣體種類與用途

    

   氣體類型	純度要求	典型應(yīng)用場景
   氮氣（N）	99.999%	PCR實驗室樣本滅活、質(zhì)譜儀載氣
   二氧化碳（CO）	99.5%	細(xì)胞培養(yǎng)箱、微生物厭氧培養(yǎng)
   壓縮空氣	無油無水	氣相色譜儀、自動化設(shè)備驅(qū)動
   氫氣（H）	99.999%	氣相色譜檢測器（如FID）
   氦氣（He）	99.999%	氣相色譜載氣、低溫保存箱

2. 安全設(shè)計原則

   • 分區(qū)供氣：按實驗室需求劃分供氣回路，避免氣體混用；
   • 壓力分級：高壓氣源（如鋼瓶/液氮罐）→ 減壓閥 → 終端使用壓力；
   • 報警裝置：配置氣體泄漏傳感器、壓力異常報警及自動切斷系統(tǒng)；
   • 應(yīng)急備份：主供氣源+備用氣瓶/液氮罐，確保斷電或故障時持續(xù)供氣。

3. 設(shè)備選型關(guān)鍵

   • 氣源設(shè)備：
     • 氮氣：液氮儲罐（低成本）或制氮機(jī)（按需生產(chǎn)）；
     • 壓縮空氣：無油空壓機(jī)+多級過濾（含活性炭吸附）；
     • 特種氣體：集中氣瓶柜（帶自動切換閥）或氣體發(fā)生器。
   • 管道材質(zhì)：
     • 腐蝕性氣體（如CO）：316L不銹鋼管；
     • 惰性氣體（如N）：銅管或環(huán)氧樹脂涂層鋼管；
     • 壓縮空氣：鍍鋅鋼管或鋁塑復(fù)合管。
   • 終端配置：二級減壓閥、氣體過濾器（0.01μm）、快速接頭。

三、布局規(guī)劃原則

1. 氣源站位置
   • 獨立設(shè)置于實驗室外部，遠(yuǎn)離人員密集區(qū)；
   • 通風(fēng)良好，配備防爆照明和靜電消除裝置。
2. 管道走向
   • 主管道沿走廊/技術(shù)夾層鋪設(shè)，避開生物安全柜排風(fēng)口；
   • 實驗室內(nèi)部采用環(huán)形或枝狀管網(wǎng)，終端設(shè)置氣體閥門箱。
3. 功能分區(qū)
   • 高純氣體區(qū)：獨立供氣回路，避免與其他氣體管道交叉；
   • 普通氣體區(qū)：壓縮空氣、二氧化碳等可共用管道（需加裝過濾）。

四、智能監(jiān)控與維護(hù)

1. 數(shù)字化管理
   • 氣體流量、壓力、純度實時監(jiān)測（通過傳感器+物聯(lián)網(wǎng)平臺）；
   • 遠(yuǎn)程預(yù)警：低氣壓、泄漏、純度超標(biāo)時自動推送通知。
2. 定期維護(hù)
   • 濾芯更換：氣體過濾器每6-12個月更換；
   • 管道檢測：每年進(jìn)行氦質(zhì)譜檢漏測試；
   • 安全演練：模擬氣瓶泄漏、管道破裂等場景應(yīng)急處理。

五、合規(guī)性要求

• 標(biāo)準(zhǔn)遵循：
  • GB 50736《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》；
  • GB 50016《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（氣瓶間防爆設(shè)計）；
  • 實驗室生物安全相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（如BSL-2/BSL-3氣體供應(yīng)安全）。
• 驗收重點：
  • 氣體純度檢測報告；
  • 管道壓力試驗（1.5倍工作壓力保壓24小時無泄漏）；
  • 報警系統(tǒng)與備用電源功能測試。

六、擴(kuò)展性設(shè)計

• 預(yù)留接口：實驗室新設(shè)備接入時，預(yù)留管道接口和閥門位置；
• 模塊化升級：氣源站設(shè)計可擴(kuò)展空間（如新增制氮機(jī)或液氮罐）；
• 智能擴(kuò)展：預(yù)留物聯(lián)網(wǎng)傳感器接口，適配未來智慧實驗室需求。