几乎在任何实验室或研究和科学设施中，都有许多设备、仪器或过程需要气体来运行仪器或过程或校准设备。位于实验室区域的气瓶可能会有很大的危险，它们占据的空间可以更好地用于其他更合适的用途。设计、尺寸和位置合适的气体输送系统可以提高实验室的安全性。另外，注意高纯度要求——纯度、相容性、流动性、结构材料等——对安全很重要、性能和成本效益至关重要。

有许多适合于储存气体及其运输的系统、使用和安装的规范和标准。本文不打算详述所有内容，但将参考这些标准和规范的一些内容，因为它们适用于气体储存和运输系统的一般原则。

气体需求审计

正确设计任何气体装置的第一步，无论是用于新设施还是改造设施，都是审核或调查每个场所或实验室所需的气体。确定每个仪器需要哪些气体、它们的纯度水平、所需的输送压力和峰值流量需求对于确定从所需的管道尺寸到所需的存储区域甚至可能提供的气体的模式或来源都非常重要。过高估计压力或流量要求将导致更高的安装成本和更少的气体节省，因为钢瓶内剩余的内容物或更高的不必要的每月钢瓶费用。然而，低估可能导致关键仪表或系统的供气效率低，从而影响其使用或操作。

如果能确定该地区每种气体的总需求，并作为一个整体进行编制，就确定了建筑需求的范围。然后，可以将平均一周或一个月的运行所需的每种气体的总量与气体供应商提供的该气体的可用选项进行比较。尽管某些气体或纯度只能用高压钢瓶来提供，例如，气相色谱仪中使用的纯度是 99.999% 氦气，但其他气体（例如用于电感耦合等离子体分析仪的相同纯度的氩气）高压钢瓶可以供应高压钢瓶或低温液体钢瓶，其容积相当于多达 183356个高压钢瓶。为实验室提供不少于一周的平均使用量所需的气瓶总数将是作为主供应连接的理想气瓶数作为备用供应连接的相同气瓶数以及作为备用的额外气瓶数。这将有助于确定气体输送系统和气瓶储存区所需的空间和位置。 

选择合适的气体输送系统

对于几乎所有的实验室气体，保持气体纯度是一项关键要求。因此，必须考虑结构材料的选择其与特定气体的兼容性及其纯度水平。材料与特定气体兼容是不够的，设计保证和保持气体的纯度也是不够的。从入口到出口，与锻造零件相比，系统需要用棒黄铜或 316L 不锈钢零件设计。任何隔膜应由 316L 不锈钢制成，隔膜密封应为金属对金属设计。

系统应该有 13356×  10–8标准厘米3 /秒氦的最小泄漏完整性，相当于 3.1 年逸出或进入的立方厘米体积。这样既能保证气体不会从系统中泄漏出来，又能防止杂质进入系统，破坏气体的纯度。对于系统的入口，入口连接应在钢瓶连接处有一个逆流止回阀，这样一旦系统投入使用，任何可能进入的环境空气量都被限制在非常小的量。 

气体输送系统应能够输送如上所述的最大要求压力和流量，以及气体审核确定的信息。虽然有许多其他方面必须考虑，但主要关注的是实验室外的气体储存区在哪里、需要多少天然气，如何运输到最终使用点。遵循这些指南的用户可以很好地选择一个安全和具有成本效益的气体输送系统。