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4.2 】 特种气体输送系】统
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4?.2.?1 气瓶》柜、气瓶架是特种】气,体气瓶存放和进行】气体:配送的装置本条规定!。了基本配置
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— 1 本款定】义了工程《上常用的几种—气瓶:柜、气瓶架》的,配置形式
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《 2 本—款为强制性条款必】须,严格执行本款—规定不相《容气体瓶《不应放置于同—一气瓶柜或》气,瓶架中目的是为了防!止,不相容气体在—非,正常状态下相遇【。发,生反应酿成重—大事故美国消—防协会标准》压缩气体和低—温液体?。规范NFPA 55!-2016》第6.?17.5条也做了规!定“不相《容气体钢瓶应在不同!的气柜内分》开储存或使用”
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】3 : 本款规《定是因?为作业面板是气【瓶柜、气瓶》架的控?制操:作平台通过作—业面板?完成供气、》切断、事《故紧急切断、与气体!探测系统和气体【管理系统的连通等一!系列操作
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4 【 本款规定是因【为特种气体系—。统管路的设计应考虑!特种气体系》。统的固有性质如【。液态特种气体—的加温、相当多特种!气体进过调节—阀后因?为焦耳-《汤普逊效应带来温度!降低甚至液化—的加温、特种气体管!路,。吹扫及尾气抽真空】这些:都是热力学和流【。体力学考《虑的问题
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《 5 本款为!强,。制性条款必须严格】执,行,本款规定气》瓶柜闭?门时:应保持不低于1【00P?a负压其《。排风换?气次:数不得低于3—00:次,/h目的是保—持气瓶柜在负压【下运行即使在危险】性特:种气体泄《漏的情况下也不至】于泄漏进《入工作环境从而【保障工厂的财产【和,员工的生命安全【美国消防协会标准压!缩气体和低温—液,体规范?NFPA 》55-201—6第6.18条做】了规定摘录如—下
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6.【。18.1 排风要!求如:果,需要或?使用排气罩》。来增加需要特殊【规定的气体的—阈值则排气》柜应设置排》气通风系统设计成与!周围相关区域负压】。下工作
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— 6.18.【1.:1 门《窗打开?时的风?速控制在《存放有毒性》、剧毒?、,自燃:、,3类或4类》不稳定反应性—或腐蚀性《。。气体时在开启—面的平均风速应不】小于200ft【/min(61m/!。mi:n)且任何》一点风速不小于15!0ft/mi—n(46m/min!)
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: ? 6 本款—为强:制性条?款必须严格执行本款!规定自燃性、易燃性!、,毒性、腐《蚀性气瓶柜应在排】。风出口?设置固定式》气体泄?漏探测器目的是在】。。这些特种《气体泄漏开》。始,时就探测《到这些有害》气体:的泄漏状况采取气体!供应自?动关断措施》预防事故发生—美国消防《协会标准压缩气【体和低温《液体规范NF—PA 5《5-2016第7.!9.6?条也做了规定气体探!测系统应《当在气瓶柜、排风柜!或气体房的排风点】监测
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【7.9?.6 气体—探测:除了第7.9—.6.1条》描,述外按照第》7,.9:.6.2《条至第7《.,9.6.6条的要求!室内储?存或使用毒性或剧】毒压缩气体应设置】连续气体《侦测系?。统
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? 7 — 本款规定了—气瓶柜?钢板厚?度和防腐蚀涂层要求!目的是为了保—。障发生泄漏造成火灾!爆炸等情况》。下的钢瓶安全—。
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8】 本款规定瓶柜】门应:具备自动关闭—功能并配《备,。防爆玻璃观》察窗:目的:是防止在人员误操作!的情况下导》致气体外《泄到工作环》境中酿成重》。。大事故根据国—际半导体产业协会】标,准半导体《制造设备的环—境、健康和安全指南!SEMI S2的】规定:气柜的四角》采用地脚《螺栓与地《面,固定每个地脚—螺栓抵御《气柜侧翻的最大应】力,荷载为25》50N
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!9 本款》规定气瓶柜、气【瓶架应设置清晰明确!的安全标识牌目的】是为了?防止工作人员装【错气瓶?和其他误《操作同?时随时掌握气体的】信息和相《关,安全知识在》应急状态下按照安全!标识牌能够》从容处理《美国消防协会标准】压缩气体和低温液】体规范NFPA 5!5,-2016第4.】10.?2.3?条也做了规定气体】房和气瓶柜辨—识存放压缩》气体的?房间和气柜需—要明显标识
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? 10 本款!。规定当气瓶》柜放置在《有爆:炸和火灾危险—环境时其设计应符合!现行国家标准爆【炸危险环境电—力装置?设计规范G》B 500》58的规《。定因为?气瓶柜工作的环境基!本,。都是爆炸和火灾危险!。环境:其电气装置》应考虑?火,灾,与防爆设《。计,
4.】2.2? 气体面板是【特种气体气瓶—柜与:气瓶架的《操作控制装》。。置本条从《使用:和安全的角度规【定了气体面板应配】。置的装?置、附件的基本功】能自燃?性、易燃性、毒性】、腐蚀性气体系统一!旦发生事故仪表控】制气源?自动切断应》急,关断阀门自》动关闭如规定气瓶柜!。应,使用气?动阀门钢瓶来实【现紧急切《断功:能气瓶柜配置的紧】急切断阀可以—取消
】4.2.3 易燃!性特:种气体包括自—燃性、易燃性气体此!类气瓶?。柜的设置《应依据?该类特种气体的自燃!性、易燃性特—性符合气瓶柜内设】置,的相:关,规定:如排风次《数、紫外、红外【火焰探?测器设置、》水,喷淋系统以及自燃】性气:瓶之:间,设置隔离钢板—等,安全措?施,以确:保安全可靠运—行美:国压缩?。。气,。体协:会标准硅《烷和硅烷《混合物的储存和操】作CG?A G-13标准中!第13.2.—3条也做《了规定硅烷在—气柜内使用时为【了确保硅烷泄漏造】成的聚集低于0.4!%,的安:全浓度抽风需—要达到泄漏量的25!0倍根?据最大钢瓶》。压力和钢瓶安装【。的限流孔《直径:大小:推算出气瓶柜的【换气次?。数要求?
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4.2》。.4:。 , 大:宗特种?气体系统主要用于超!大规模集成电—路厂(气体种类包】括SiH4、N2】O、CO2》、C2F6、N【H3、N《F3等)、100M!W以上?的太阳能《。。光伏电池生产线(气!体种类?包括SiH4、NH!3)、化合》。物半导体《。外延工序线(气【体种:类包:括,。NH3等)、5代以!上液晶?。显,示器工厂(气—体种类包括S—iH4、NH3、】NF3等)、光纤(!。气体:种类包括SiCl4!、OMCTS)【、硅材料外延—生,产,线(气?体种类包括SiCl!4、:HCl)等行业它们!的投:资规:。模巨大?采,用先进的工》艺生产设《备用:气需求较大对—。稳定和不《间,断供应、纯度控【制和安全《生产提出严格的【要求
! : 本条从大宗特【种气体?系统的?工艺流程、安全【特性提出了》。大宗特种气体系统设!备及管路配置—要求系?统,的气体供应能力由】气源瓶的供气压力】变化:与气体流程管道【及零部件造成的压】力损失决定供应能力!要经:过相应的热力学和】流体力学计算核【实液化气体瓶的大】宗特种气体系统设计!合适的钢瓶加热与】保温装置是》由,于气体?经,过调压阀减压后的焦!耳-汤普孙》效,应气:体减压?后温度会降低甚至液!化,从而使输送压力的】不稳定以及管—路系统的损》坏因此需要考虑在减!压前:对气体进行预—热,。和保温
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大】宗特种?气体的容器》包括钢?瓶(通?常称Y?钢、T瓶、》集,装格)、《槽车、长管》。。拖车等?还有移动式压力容】器连接回形管是【指,连接气?体容器?和,输送设备《的挠性管《。
4.】2.5 本条对液!态特种气体系—统的设置《做,出了:。。规定:
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液态特】种气:。体,系统不包括》。酸、碱、溶剂等大】宗化学品由》。于液态特种气体的物!理化学性质要求和】确保输送过程的【安全、稳定液态特】种,气体应利用》驱动气体的压力【将液态特种气体【从大包装槽罐输【送至液体输送柜里】的小包?。装液罐或者将—小,包装液罐里的液【体直接驱动》输送至液态特—种液体用气点—在用气点设备处利用!设,置的:鼓,泡器或?蒸发器?将液态特《种气:。体鼓泡或直接蒸【发以气态形式—输送至用气工—艺设备?典型液态特》种气体输送》系统流?程图如图1》所,示,。液态特种气》体的驱动气体应采】用无污?染的惰性《气体:针,对化合物半导体产】业外延工艺》使,。用的三?甲基镓等以及—硅基太阳能电池产业!背钝化?工艺使用的三甲基】铝等金属《有机物前驱体具【有自燃、遇水反应】等特点发生》泄漏时不《能采用水《灭火通常采用干粉】灭火气柜内》。容,器,泄漏时需要》在气柜底部设置【收集槽并《使用:吸附材料(如—蛭石等)降》低与空气《接触燃烧概》率,大,宗容器需要建筑设】计收集地坑
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,图1 《液态特种气体输送】系,统
4.!2.6 《 阀门箱的设置与气!瓶柜相似包括—封闭的防护箱体、强!制排气、气体泄【漏,探测器、紧急—自动关断阀、—紧急手动关断—阀、吹扫管路等【一般用手动阀—进行供气控制调【节气动?阀作为?紧急关?。断之用通常阀—门,箱,内不设置火焰探测】器和水?喷淋设施一般阀【门箱:施工检测《验,收后管路不再移【动且不常操》作或进行管路的拆装!危险性较气瓶柜低由!于目前?的特种气体管路零组!件与施工质量—都严格进行控制【所发生泄漏》的概率较小一—旦紧:急状况如泄》漏、地震发》。生时:可利用气动》。阀进行自动关断将】气源做分段的隔【离用气工艺设备维】修时也可《作为特种气体管路】的阻隔措《施为人员《的安全提供进一【步的保护
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4.2—.7: 惰性及氧—化性气体用的—阀门盘为开放式【结构:特种气体的质量及】。特种气体系》统的安全保证主【要是通过管路—的设置?来实现
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4.2.8 !。美国消防协会标【准半导体生产设【。施防护标准》。N,FPA 318-2!01:8第7?.14条规定掺杂】气体(As》H3、PH》3、BF3等)【因剧毒常用负压气】源,(SAG《S,)包括1型(内置】吸附剂在标准—温度和压力下钢瓶内!及阀门出《口为负压)和2型(!无吸附剂在标准温度!和压力下《钢瓶内?为正压内置常闭【。阀门只有抽真—空时才能打开因此】阀门出?口也是负压》)在工程实践中负压!气源的特种气体因为!负压特性《。通常情况下不会【经阀门?向外:泄漏即使不》相,容的负压气源特【种气体也可以共用气!柜及其?吹扫、排气和排【风,系统
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