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4、2.特種氣體輸送系統(tǒng)4、2,1.氣瓶柜 氣瓶架是特種氣體氣瓶存放和進行氣體配送的裝置.本條規(guī)定了基本配置。1。本款定義了工程上常用的幾種氣瓶柜.氣瓶架的配置形式。2、本款為強制性條款、必須嚴格執(zhí)行，本款規(guī)定不相容氣體瓶不應(yīng)放置于同一氣瓶柜或氣瓶架中.目的是為了防止不相容氣體在非正常狀態(tài)下相遇發(fā)生反應(yīng)、釀成重大事故 美國消防協(xié)會標準，壓縮氣體和低溫液體規(guī)范。NFPA 55。2016第6.17。5條也做了規(guī)定，不相容氣體鋼瓶.應(yīng)在不同的氣柜內(nèi)分開儲存或使用。3 本款規(guī)定是因為作業(yè)面板是氣瓶柜 氣瓶架的控制操作平臺、通過作業(yè)面板完成供氣，切斷.事故緊急切斷、與氣體探測系統(tǒng)和氣體管理系統(tǒng)的連通等一系列操作 4 本款規(guī)定是因為特種氣體系統(tǒng)管路的設(shè)計應(yīng)考慮特種氣體系統(tǒng)的固有性質(zhì)。如液態(tài)特種氣體的加溫。相當多特種氣體進過調(diào)節(jié)閥后因為焦耳.湯普遜效應(yīng)帶來溫度降低甚至液化的加溫，特種氣體管路吹掃及尾氣抽真空這些都是熱力學(xué)和流體力學(xué)考慮的問題,5.本款為強制性條款,必須嚴格執(zhí)行,本款規(guī)定氣瓶柜閉門時應(yīng)保持不低于100Pa負壓.其排風(fēng)換氣次數(shù)不得低于300次.h.目的是保持氣瓶柜在負壓下運行 即使在危險性特種氣體泄漏的情況下。也不至于泄漏進入工作環(huán)境，從而保障工廠的財產(chǎn)和員工的生命安全.美國消防協(xié)會標準，壓縮氣體和低溫液體規(guī)范，NFPA，55,2016第6.18條做了規(guī)定、摘錄如下。6，18。1，排風(fēng)要求，如果需要或使用排氣罩來增加需要特殊規(guī)定的氣體的閾值,則排氣柜應(yīng)設(shè)置排氣通風(fēng)系統(tǒng)、設(shè)計成與周圍相關(guān)區(qū)域負壓下工作.6、18,1.1、門窗打開時的風(fēng)速控制 在存放有毒性,劇毒，自燃。3類或4類不穩(wěn)定反應(yīng)性.或腐蝕性氣體時，在開啟面的平均風(fēng)速應(yīng)不小于200ft.min、61m,min 且任何一點風(fēng)速不小于150ft.min 46m.min 6.本款為強制性條款。必須嚴格執(zhí)行。本款規(guī)定自燃性 易燃性,毒性、腐蝕性氣瓶柜應(yīng)在排風(fēng)出口設(shè)置固定式氣體泄漏探測器，目的是在這些特種氣體泄漏開始時就探測到這些有害氣體的泄漏狀況,采取氣體供應(yīng)自動關(guān)斷措施,預(yù)防事故發(fā)生 美國消防協(xié)會標準，壓縮氣體和低溫液體規(guī)范 NFPA.55.2016第7，9.6條也做了規(guī)定 氣體探測系統(tǒng)應(yīng)當在氣瓶柜.排風(fēng)柜或氣體房的排風(fēng)點監(jiān)測,7,9，6。氣體探測。除了第7。9 6,1條描述外，按照第7 9、6。2條至第7 9，6 6條的要求，室內(nèi)儲存或使用毒性或劇毒壓縮氣體應(yīng)設(shè)置連續(xù)氣體偵測系統(tǒng)，7，本款規(guī)定了氣瓶柜鋼板厚度和防腐蝕涂層要求。目的是為了保障發(fā)生泄漏造成火災(zāi)爆炸等情況下的鋼瓶安全、8 本款規(guī)定瓶柜門應(yīng)具備自動關(guān)閉功能 并配備防爆玻璃觀察窗，目的是防止在人員誤操作的情況下導(dǎo)致氣體外泄到工作環(huán)境中、釀成重大事故 根據(jù)國際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會標準.半導(dǎo)體制造設(shè)備的環(huán)境、健康和安全指南.SEMI、S2的規(guī)定,氣柜的四角采用地腳螺栓與地面固定，每個地腳螺栓抵御氣柜側(cè)翻的最大應(yīng)力荷載為2550N，9,本款規(guī)定氣瓶柜,氣瓶架應(yīng)設(shè)置清晰明確的安全標識牌、目的是為了防止工作人員裝錯氣瓶和其他誤操作，同時隨時掌握氣體的信息和相關(guān)安全知識，在應(yīng)急狀態(tài)下按照安全標識牌能夠從容處理。美國消防協(xié)會標準,壓縮氣體和低溫液體規(guī)范 NFPA,55,2016第4。10，2。3條也做了規(guī)定 氣體房和氣瓶柜辨識,存放壓縮氣體的房間和氣柜需要明顯標識,10,本款規(guī)定當氣瓶柜放置在有爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境時。其設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準。爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范 GB。50058的規(guī)定,因為氣瓶柜工作的環(huán)境基本都是爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境、其電氣裝置應(yīng)考慮火災(zāi)與防爆設(shè)計。4、2.2。氣體面板是特種氣體氣瓶柜與氣瓶架的操作控制裝置、本條從使用和安全的角度規(guī)定了氣體面板應(yīng)配置的裝置，附件的基本功能。自燃性。易燃性，毒性，腐蝕性氣體系統(tǒng)一旦發(fā)生事故，儀表控制氣源自動切斷,應(yīng)急關(guān)斷閥門自動關(guān)閉、如規(guī)定氣瓶柜應(yīng)使用氣動閥門鋼瓶來實現(xiàn)緊急切斷功能.氣瓶柜配置的緊急切斷閥可以取消，4 2,3，易燃性特種氣體包括自燃性，易燃性氣體、此類氣瓶柜的設(shè)置應(yīng)依據(jù)該類特種氣體的自燃性、易燃性特性.符合氣瓶柜內(nèi)設(shè)置的相關(guān)規(guī)定 如排風(fēng)次數(shù).紫外,紅外火焰探測器設(shè)置，水噴淋系統(tǒng)以及自燃性氣瓶之間設(shè)置隔離鋼板等安全措施、以確保安全可靠運行.美國壓縮氣體協(xié)會標準.硅烷和硅烷混合物的儲存和操作 CGA，G,13標準中第13,2。3條也做了規(guī)定.硅烷在氣柜內(nèi)使用時、為了確保硅烷泄漏造成的聚集低于0、4 的安全濃度。抽風(fēng)需要達到泄漏量的250倍，根據(jù)最大鋼瓶壓力和鋼瓶安裝的限流孔直徑大小、推算出氣瓶柜的換氣次數(shù)要求 4、2 4 大宗特種氣體系統(tǒng)主要用于超大規(guī)模集成電路廠、氣體種類包括SiH4。N2O，CO2.C2F6。NH3,NF3等，100MW以上的太陽能光伏電池生產(chǎn)線 氣體種類包括SiH4。NH3,化合物半導(dǎo)體外延工序線.氣體種類包括NH3等、5代以上液晶顯示器工廠,氣體種類包括SiH4。NH3。NF3等、光纖.氣體種類包括SiCl4、OMCTS.硅材料外延生產(chǎn)線,氣體種類包括SiCl4，HCl,等行業(yè).它們的投資規(guī)模巨大 采用先進的工藝生產(chǎn)設(shè)備、用氣需求較大,對穩(wěn)定和不間斷供應(yīng),純度控制和安全生產(chǎn)提出嚴格的要求,本條從大宗特種氣體系統(tǒng)的工藝流程 安全特性提出了大宗特種氣體系統(tǒng)設(shè)備及管路配置要求 系統(tǒng)的氣體供應(yīng)能力由氣源瓶的供氣壓力變化與氣體流程管道及零部件造成的壓力損失決定、供應(yīng)能力要經(jīng)過相應(yīng)的熱力學(xué)和流體力學(xué)計算核實 液化氣體瓶的大宗特種氣體系統(tǒng)設(shè)計合適的鋼瓶加熱與保溫裝置是由于氣體經(jīng)過調(diào)壓閥減壓后的焦耳,湯普孫效應(yīng)、氣體減壓后，溫度會降低。甚至液化。從而使輸送壓力的不穩(wěn)定以及管路系統(tǒng)的損壞,因此需要考慮在減壓前對氣體進行預(yù)熱和保溫，大宗特種氣體的容器包括鋼瓶、通常稱Y鋼 T瓶,集裝格、槽車。長管拖車等 還有移動式壓力容器,連接回形管是指連接氣體容器和輸送設(shè)備的撓性管、4、2,5、本條對液態(tài)特種氣體系統(tǒng)的設(shè)置做出了規(guī)定。液態(tài)特種氣體系統(tǒng)不包括酸。堿。溶劑等大宗化學(xué)品 由于液態(tài)特種氣體的物理化學(xué)性質(zhì)要求和確保輸送過程的安全，穩(wěn)定、液態(tài)特種氣體應(yīng)利用驅(qū)動氣體的壓力.將液態(tài)特種氣體從大包裝槽罐輸送至液體輸送柜里的小包裝液罐.或者將小包裝液罐里的液體直接驅(qū)動輸送至液態(tài)特種液體用氣點 在用氣點設(shè)備處利用設(shè)置的鼓泡器或蒸發(fā)器,將液態(tài)特種氣體鼓泡或直接蒸發(fā) 以氣態(tài)形式輸送至用氣工藝設(shè)備，典型液態(tài)特種氣體輸送系統(tǒng)流程圖如圖1所示 液態(tài)特種氣體的驅(qū)動氣體應(yīng)采用無污染的惰性氣體。針對化合物半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)外延工藝使用的三甲基鎵等。以及硅基太陽能電池產(chǎn)業(yè)背鈍化工藝使用的三甲基鋁等金屬有機物前驅(qū)體、具有自燃、遇水反應(yīng)等特點，發(fā)生泄漏時不能采用水滅火、通常采用干粉滅火 氣柜內(nèi)容器泄漏時需要在氣柜底部設(shè)置收集槽，并使用吸附材料.如蛭石等，降低與空氣接觸燃燒概率、大宗容器需要建筑設(shè)計收集地坑,圖1。液態(tài)特種氣體輸送系統(tǒng)4。2，6 閥門箱的設(shè)置與氣瓶柜相似.包括封閉的防護箱體，強制排氣，氣體泄漏探測器 緊急自動關(guān)斷閥。緊急手動關(guān)斷閥、吹掃管路等.一般用手動閥進行供氣控制調(diào)節(jié)、氣動閥作為緊急關(guān)斷之用,通常閥門箱內(nèi)不設(shè)置火焰探測器和水噴淋設(shè)施。一般閥門箱施工檢測驗收后.管路不再移動且不常操作、或進行管路的拆裝、危險性較氣瓶柜低,由于目前的特種氣體管路零組件與施工質(zhì)量都嚴格進行控制。所發(fā)生泄漏的概率較小 一旦緊急狀況如泄漏.地震發(fā)生時,可利用氣動閥進行自動關(guān)斷.將氣源做分段的隔離 用氣工藝設(shè)備維修時。也可作為特種氣體管路的阻隔措施。為人員的安全提供進一步的保護，4,2,7，惰性及氧化性氣體用的閥門盤為開放式結(jié)構(gòu).特種氣體的質(zhì)量及特種氣體系統(tǒng)的安全保證主要是通過管路的設(shè)置來實現(xiàn) 4，2 8。美國消防協(xié)會標準.半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施防護標準。NFPA.318。2018第7、14條規(guī)定.摻雜氣體，AsH3、PH3.BF3等、因劇毒,常用負壓氣源.SAGS,包括1型,內(nèi)置吸附劑。在標準溫度和壓力下鋼瓶內(nèi)及閥門出口為負壓.和2型，無吸附劑,在標準溫度和壓力下鋼瓶內(nèi)為正壓 內(nèi)置常閉閥門，只有抽真空時才能打開,因此閥門出口也是負壓.在工程實踐中，負壓氣源的特種氣體因為負壓特性、通常情況下不會經(jīng)閥門向外泄漏，即使不相容的負壓氣源特種氣體也可以共用氣柜及其吹掃,排氣和排風(fēng)系統(tǒng)。