一、工程前期准备阶段
1.1 现场勘查与需求确认
- 联合实验室负责人、设计人员对现场进行实地勘测，明确用气点位置（如仪器设备接口、通风橱旁等）、气体种类（如易燃易爆气体氢气 / 乙炔、有毒气体氯气 / 氨气、惰性气体氮气 / 氩气、高纯气体氧气等）及每点的气体流量、压力需求。
- 记录实验室现有基础设施情况，包括地面承重、墙体结构、通风系统布局、电气线路走向，避免与管道工程冲突；标注消防设施位置，确保管道施工符合消防规范。
- 确认特殊要求，如高纯气体管道的防污染需求、有毒气体的泄漏报警联动需求、易燃易爆气体的防爆隔离需求。
1.2 技术规范与资料准备
- 依据国家及行业标准制定技术基准，包括《实验室气体管道工程技术规范》（GB 50373-2019）、《工业金属管道工程施工质量验收规范》（GB 50184-2011）、《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB 50058-2014）等。
- 收集相关资料，包括实验室平面布置图、建筑结构图、设备用气参数表、气体供应商提供的气体特性说明（如腐蚀性、燃点、毒性阈值），为设计环节提供依据。
- 组织施工团队进行技术交底，明确不同气体管道的施工禁忌（如氧气管道严禁与油脂接触、可燃气体管道需远离火源）、安全操作流程及应急处理措施。
1.3 材料与设备选型
- 按气体特性选择管道材质：高纯气体（如电子级氧气）选用 316L 不锈钢管（内壁电解抛光处理，粗糙度 Ra≤0.8μm）；腐蚀性气体（如盐酸雾）选用聚四氟乙烯（PTFE）管；惰性气体可选用 304 不锈钢管；可燃气体管道需选用具备防爆性能的专用管材。
- 配套配件选型：阀门选用无死角隔膜阀（高纯气体）或防爆球阀（可燃气体）；接头采用双卡套式（避免焊接污染）或承插焊式（高压场景）；减压装置需匹配气体类型（如氢气用铜制减压阀，避免产生火花）；泄漏检测设备选用高精度氦质谱检漏仪（高纯气体）或可燃气体探测器（易燃易爆气体）。
- 材料验收：所有管材、阀门、配件需提供出厂合格证、材质证明及第三方检测报告，进场后抽样检查外观（无划痕、腐蚀、变形）、尺寸偏差（管径、壁厚符合设计要求），高纯管材需额外检测内壁洁净度。
二、工程设计规划阶段
2.1 系统方案设计
- 管道路由设计：遵循 “短路径、少拐弯” 原则，减少气体流动阻力；可燃气体与氧气管道平行敷设时间距≥0.5m，交叉敷设时间距≥0.25m，且均需远离电气线路及热源（如烘箱、暖气）；有毒气体管道需单独敷设，且沿墙面或立柱敷设高度便于检修，最低点设置排污阀。
- 安全系统设计：在可燃 / 有毒气体用气点附近及管道转弯处设置泄漏报警器，报警器与实验室通风系统联动（泄漏时自动开启排风）；易燃易爆气体管道末端设置阻火器，管道最高点设置排气阀（排除管内空气）；每个用气点设置独立阀门，便于单独控制。
- 压力与流量设计：根据设备需求配置减压系统（一级减压站设于气体钢瓶间，二级减压阀靠近用气点），确保终端压力稳定（如气相色谱仪用气压力通常为 0.2-0.4MPa）；管道管径根据最大流量计算确定，避免流速过高导致管道震动（如氢气管道流速≤10m/s）。
2.2 施工图绘制与审核
- 绘制详细施工图，包括管道平面布置图（标注管径、走向、阀门位置）、系统原理图（标注压力等级、减压装置、报警联动）、支架布置图（标注支架类型、间距）。
- 组织设计审核会，邀请实验室负责人、安全管理人员、施工技术人员参与，重点审核管道路由是否合理、安全措施是否到位、是否满足设备用气需求，审核通过后形成正式施工图纸。
三、现场施工执行阶段
3.1 施工前准备
- 现场清理：清除施工区域内的杂物，划定施工范围（设置警示标识），保护周边仪器设备（覆盖防尘布、塑料膜）。
- 工具与人员准备：配备专用施工工具（如不锈钢管切割器、氩弧焊机、双卡套压接工具），确保工具洁净（高纯气体管道施工工具需无油无锈）；施工人员需持证上岗（如焊工证、特种设备操作证），并进行专项安全培训（如气体泄漏应急处理、动火作业安全规范）。
- 材料预处理：高纯气体管道需进行脱脂处理（用四氯化碳或酒精擦拭内壁，去除油脂），不锈钢管需用氮气吹扫内壁（排除灰尘、杂质）；聚四氟乙烯管需检查是否有气泡、裂纹，避免在高温环境下敷设。
3.2 支架安装
- 按施工图安装管道支架，支架材质需与管道匹配（如不锈钢管道用不锈钢支架，聚四氟乙烯管道用塑料支架），避免电化学腐蚀。
- 支架间距需符合规范：水平敷设的不锈钢管支架间距≤1.5m，垂直敷设≤2m；聚四氟乙烯管支架间距≤1m。支架安装需牢固，与墙面、地面贴合紧密，避免管道震动。
- 支架与管道之间需加装绝缘垫（如橡胶垫、聚四氟乙烯垫），减少管道与支架的摩擦，同时防止不同金属接触产生腐蚀。
3.3 管道预制与安装
- 管道预制：根据施工图纸切割管道（不锈钢管采用机械切割，避免火焰切割产生杂质），预制长度需结合现场实际，减少现场焊接 / 连接次数；管道坡口加工需平整，角度符合焊接要求（如氩弧焊坡口角度为 60°±5°）。
- 管道连接：不锈钢管优先采用全自动氩弧焊（内壁充氮气保护，防止氧化），焊接后需清理焊口（去除焊渣、氧化皮）；聚四氟乙烯管采用承插式连接，接口处需涂抹专用密封胶（确保密封性）；双卡套连接时，需按规定力矩拧紧卡套（避免过松泄漏或过紧损坏管材）。
- 现场安装：按施工图逐段敷设管道，调整管道垂直度（偏差≤1mm/m）和水平度（偏差≤2mm/m）；管道转弯处采用煨弯（曲率半径≥3 倍管径），避免直角弯头（减少气体湍流）；所有阀门、压力表安装前需单独进行压力测试，确保无泄漏。
3.4 标识与防护
- 管道标识：在管道外壁涂刷颜色标识（符合《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》GB 7231-2003），如氧气管道涂天蓝色、氢气涂淡绿色、氯气涂草绿色、氮气涂黑色；同时粘贴气体名称、流向箭头标签（标签间距≤10m，转弯处、阀门旁需额外标注）。
- 防护措施：可燃气体管道外需加装防护套管（如镀锌钢管），避免机械损伤；有毒气体管道穿越墙体或地面时，需在穿墙 / 穿地处设置套管，套管与管道之间用防火密封材料填充；管道靠近热源处需包裹隔热材料（如岩棉、玻璃棉），防止管道内气体温度异常升高。
四、检测与调试阶段
4.1 压力试验
- 强度试验：采用洁净氮气（纯度≥99.99%）作为试验介质，缓慢升压至设计压力的 1.5 倍，保压 30 分钟，观察管道有无变形、泄漏（用肥皂水涂抹焊口、接口处，无气泡为合格）；若为聚四氟乙烯管道，试验压力为设计压力的 1.2 倍，保压 1 小时。
- 严密性试验：强度试验合格后，降至设计压力，保压 24 小时，记录压力变化（压力降≤0.02MPa 为合格）；高纯气体管道需延长保压时间至 48 小时，确保密封性。
4.2 泄漏检测
- 常规检测：用肥皂水检测所有接口、焊口，重点检查阀门填料函、压力表接口；可燃 / 有毒气体管道需在保压状态下，用气体探测器在管道周边（尤其是接头处）检测，无报警为合格。
- 高纯气体管道专项检测：采用氦质谱检漏仪进行检漏，检漏灵敏度≤1×10⁻⁹Pa・m³/s，确保管道内无杂质泄漏，避免污染气体。
4.3 吹扫与钝化
- 管道吹扫：用洁净氮气（高纯气体管道用超纯氮气，纯度≥99.999%）进行吹扫，吹扫压力为设计压力的 0.6 倍，流速≥20m/s，直至在吹扫出口处放置的白滤纸无灰尘、杂质为止；吹扫顺序为先主管、后支管，逐个吹扫用气点。
- 不锈钢管道钝化：吹扫完成后，用硝酸溶液（浓度 10%-15%）进行内壁钝化处理，去除管道内壁的氧化层，形成钝化膜（提高耐腐蚀性能）；钝化后用洁净氮气吹扫残留溶液，再用超纯水冲洗，最后烘干管道。
4.4 系统调试
- 压力调节：开启气体钢瓶，调节一级减压阀，使主管压力稳定在设计值；再调节二级减压阀，确保每个用气点的压力、流量符合设备需求（用流量计、压力表实时监测）。
- 报警系统调试：模拟气体泄漏（如释放少量氮气至探测器附近），检查泄漏报警器是否及时报警（响应时间≤30 秒），且通风系统是否自动启动、紧急切断阀是否自动关闭。
- 设备联动测试：连接实验室用气设备，测试气体供应是否稳定，设备运行是否正常（如气相色谱仪在通气后，检查基线稳定性、检测精度是否达标）。
五、验收与交付阶段
5.1 工程验收
- 资料验收：施工单位提交竣工资料，包括施工图、材料合格证 / 检测报告、压力试验记录、泄漏检测报告、吹扫钝化记录、设备调试记录等，验收组（由实验室、设计、监理、施工单位组成）审核资料完整性、规范性。
- 现场验收：检查管道外观（标识清晰、安装平整、支架牢固）、接口密封性（再次抽样进行泄漏检测）、系统运行状态（压力稳定、报警灵敏、设备联动正常）；高纯气体管道需额外检测气体纯度（用气相色谱仪检测管道内气体杂质含量，符合设计要求）。
- 验收报告：验收合格后，各方签署《实验室气体管道工程验收报告》；若存在问题，施工单位需限期整改，整改完成后重新验收。
5.2 培训与交付
- 操作培训：对实验室操作人员进行培训，内容包括气体特性、管道系统结构、阀门操作方法、压力调节技巧、泄漏应急处理（如关闭钢瓶阀、开启排风、使用灭火器）、日常维护要点（如定期检查压力表、清理过滤器）。
- 交付资料：向实验室移交完整的技术资料，包括竣工图（纸质版 + 电子版）、设备说明书、维护手册、验收报告、培训记录；提供材料供应商、设备服务商联系方式，便于后续维护。
- 售后服务：明确售后服务承诺，如质保期（通常为 1-2 年，质保期内免费维修、更换故障部件）、定期巡检计划（每季度巡检一次，检查管道密封性、压力稳定性）、应急响应机制（24 小时内响应故障报修）。
