在幾乎任何實驗室或研究和科學設施中，都有許多設備、儀器或過程需要氣體來運行儀器或過程或校準設備。位於實驗室區域的氣瓶可能存在重大危險，它們占用的空間可以更好地用於其他更合適的用途。設計、尺寸和位置適當的氣體輸送係統可以提高實驗室的安全性。此外，關注高純度要求——純度、相容性、流動性、結構材料等——對於安全性、性能和成本效益至關重要。有許多適用於氣體及其輸送係統的儲存、使用和安裝的規範和標準。本文無意詳述所有內容，但會參考這些標準和規範的部分內容，因為它們適用於氣體儲存和輸送係統的一般原則。氣體需求審計正確設計任何氣體裝置的第一步，無論是用於新設施還是改造設施，都是對每個地點或實驗室所需的氣體進行審計或調查。確定每台儀器需要哪些氣體、它們的純度水平、所需的輸送壓力和峰值流量需求對於確定從所需的管道尺寸到所需的存儲區域甚至氣體的模式或來源等一切都至關重要可能會提供。高估壓力或流量要求會導致更高的安裝成本和減少的氣體節省，因為殘留在鋼瓶中的內容物或更高的不需要的鋼瓶月租費。然而，低估可能會導致關鍵儀器或係統的氣體供應效率低下，從而影響其使用或操作。假如可以確定該區域每種氣體的總需求量，並且當作為一個整體進行編譯時，將確定建築物需求的範圍。然後可以將平均一周或一個月的操作所需的每種氣體的總量與氣體供應商提供的該氣體的可用選項進行比較。雖然某些氣體或純度隻能在高壓鋼瓶中供應，例如用於氣相色譜儀的純度為 99.999% 的氦氣，但其他氣體（例如用於電感耦合等離子體分析儀的具有相同純度的氬氣）可以在高壓鋼瓶中供應高壓鋼瓶或低溫液體鋼瓶，其體積相當於多達 18 個高壓鋼瓶。為實驗室提供不少於一周平均使用量所需的氣瓶總數將是連接作為主要供應的理想氣瓶數量，連接相同數量的氣瓶作為備用供應和額外數量的氣瓶作為備用。這將有助於確定氣體輸送係統和氣瓶存儲區域所需的空間和位置。 選擇合適的氣體輸送係統對於幾乎所有實驗室氣體，保持氣體純度是一項關鍵要求。為此，必須考慮結構材料的選擇及其與特定氣體的相容性及其純度水平。材料與特定氣體兼容是不夠的，設計確保並保持氣體的純度是不夠的。從入口到出口，與鍛造部件相比，係統需要設計有棒材黃銅或 316L 不鏽鋼部件。任何隔膜都應由 316L 不鏽鋼製成，隔膜密封件應采用金屬對金屬設計。係統應具有 1 × 10–8標準厘米3 /秒氦氣的最小泄漏完整性，這相當於 3.1 年內逸出或進入的立方厘米體積。這不僅可以確保氣體不會從係統中泄漏出來，而且還可以防止雜質進入係統並損害氣體的純度。對於係統的入口，入口連接應該在氣缸連接中有逆流止回閥，這樣一旦係統投入使用，可能進入的任何環境空氣量都被限製在非常小的量。 氣體輸送係統應能夠輸送如上所述的最大所需壓力和流量以及氣體審計確定的信息。盡管還有許多其他方麵必須考慮，但主要關注的領域是實驗室外的儲氣區在哪裏、需要多少氣體以及如何將氣體輸送到最終使用點。遵循這些指南的用戶可以很好地選擇安全且具有成本效益的氣體輸送係統。