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NF】。PA 55-—2016《第6.1《7.5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”《
— ,。 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【00Pa《负压其排风换—气次数不得低于30!0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-】2,0,16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200》。ft/min—(61m/min)!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NFPA 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
! 《。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《
— ? 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S—EMI 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 55【-20?。16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
】 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【GB ?。50058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
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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
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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CGA》 G-1《3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《250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、C?O2、C2》F6、N《H3、NF3等【)、100MW以上!的太阳能光伏电池】生产线?(气体种类》包括:SiH4、NH3】)、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,SiH?4、NH3、NF3!等)、光《。纤(气体种类包括S!iCl4、OMCT!S)、硅材料外【延生产?线(气体《种类包括Si—Cl4、H》Cl:)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
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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
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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《
4【.2.8 美国消!防协会标准半导体生!产设施防护标准【NFPA 318-!。2018《第7.1《4条规定掺杂气体】(AsH《3,、PH3、BF3】等)因?剧毒常用《负压气源(S—AGS)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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