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4 4.硅烷工藝系統(tǒng)4，4 1、硅烷在半導(dǎo)體 太陽能光伏電池。平板顯示器、化合物半導(dǎo)體，光纖預(yù)制棒等電子工程制造領(lǐng)域廣泛應(yīng)用.硅烷的主要物化性質(zhì)見表2 表2，硅烷的主要物理化學(xué)性質(zhì)。硅烷在空氣中的燃燒范圍為1、37 96，空氣中硅烷濃度在1，37、4。5.時,遇外界火源時,會產(chǎn)生爆燃.速度可達5m，s、當(dāng)空氣中硅烷濃度超過4,5、處于亞穩(wěn)定狀態(tài).會發(fā)生延遲自燃性、濃度越高,延遲時間越短、這種延遲自燃性會導(dǎo)致爆燃甚至爆轟,硅烷的首要危害是它的自燃性 毒性為次要危害.硅烷的半致死濃度。LC50、為9600ppm,大鼠,4h吸入 工作場所最高允許濃度為5ppm，4。4,2、硅烷輸送系統(tǒng)是指從硅烷氣瓶至生產(chǎn)工藝設(shè)備用氣處的管路系統(tǒng)，為確保生產(chǎn)安全和避免硅烷氣泄漏至房間.目前。電子工廠的硅烷系統(tǒng)均設(shè)有硅烷容器，氣體面板或氣柜 閥門分配箱以及相應(yīng)的連接管道等、為此,做了本條規(guī)定,4，4.3.從工程實際情況看。典型的硅烷氣體面板主要包括減壓過濾 吹掃 排放,安全控制等功能,典型的硅烷面板示意圖見圖2.圖2。硅烷面板示意圖4、4 4。本條為強制性條文、必須嚴格執(zhí)行、本條規(guī)定了硅烷系統(tǒng)必須采用獨立的惰性氣源進行吹掃，目的是為了防止硅烷本質(zhì)氣體對吹掃氣體的污染.美國國家標準學(xué)會標準.硅烷和硅烷混合物的儲存和操作。ANSI。CGA，G13 2015第15、2條，專用吹掃氣源 也做了規(guī)定，用于在氣源位置吹掃硅烷輸送系統(tǒng)管道和部件的吹掃氣體應(yīng)由專用的惰性氣體供應(yīng)來源提供。圖3、圖3，惰性氣體吹掃示意圖4、4 5、鑒于硅烷的而物理化學(xué)性質(zhì)和安全運行的要求、硅烷閥門分配箱,VMB，用于把主管道分成多個支路進行供氣.閥門分配箱支路在打開前后，均需要使用惰性氣體進行吹掃，考慮硅烷的自燃性質(zhì)，本條規(guī)定硅烷閥門分配箱應(yīng)設(shè)置氣體泄漏探測器和紫外、紅外火焰探測器 4 4。6。本條對硅烷系統(tǒng)的排氣裝置的設(shè)置做了規(guī)定，1。為防止硅烷氣體在排風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)引發(fā)著火和爆炸或可能與排風(fēng)系統(tǒng)中的相關(guān)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引發(fā)火災(zāi)事故，本款規(guī)定硅烷的放空不得排入排風(fēng)系統(tǒng)、若排氣中硅烷濃度較高 如高于0、34、時，通常采用燃燒式尾氣處理裝置處理后排入大氣.2、為了稀釋硅烷用惰性氮氣對排放管道連續(xù)吹掃、防止大氣中的氧氣進入硅烷系統(tǒng).本款規(guī)定放空管道吹掃氮氣最低流速在0、3m,s。硅烷和硅烷混合物的儲存和操作.ANSI、CGA，G、13、2015第14，5,1條也做了規(guī)定,該條內(nèi)容摘要如下。14，5。1,為防止大氣中的氧氣通過尾氣處理裝置的尾氣管線進入硅烷系統(tǒng)。尾氣系統(tǒng)應(yīng)連續(xù)吹掃。在尾氣管線內(nèi)的最少吹掃速度不得小于1ft，s。0，3m.s，4 4.7 本條為強制性條文，必須嚴格執(zhí)行 從安全操作的角度出發(fā).為了在硅烷站發(fā)生安全事故時,操作人員能夠進行遠距離操作，減少事故對操作人員的傷害,本條規(guī)定硅烷連接管道鋼瓶側(cè)應(yīng)設(shè)置常閉式緊急切斷閥 硅烷站的安全出口至少應(yīng)設(shè)置一個手動緊急切斷按鈕。該手動緊急切斷按鈕與輸送裝置的距離不應(yīng)小于4、6m、硅烷站每個安全出口應(yīng)設(shè)置手動緊急切斷按鈕。從電子工廠硅烷站的實際情況看,4、6m是一個較為合適的距離 典型大宗硅烷站布置見圖4.美國國家標準學(xué)會標準。硅烷和硅烷混合物的儲存和操作，ANSI CGA，G,13。2015第6。4.1、1條，遠程布置手動切斷閥。和第6,4.3條，氣瓶系統(tǒng)的布置 圖4的內(nèi)容也做了規(guī)定?，F(xiàn)摘錄如下,6.4、1，1，遠程布置手動切斷閥,按照10、2 3最少設(shè)置一個遠程布置手動切斷閥 切斷控制閥位置與氣體控制源和工藝氣體盤控制系統(tǒng)不少于15ft。4 6m.切斷控制的啟動將直接切斷氣源處.氣瓶或豬尾巴管的ESO、的氣體流動。并隔離氣源和輸送系統(tǒng)，另外的遠程布置手動切斷控制閥.ESO.布置在保護區(qū)域的每一個出口,圖4。典型大宗硅烷站布置圖4.4.8.本條對硅烷系統(tǒng)閥門.附件的設(shè)置做出了規(guī)定。1。由于硅烷氣體暴露在大氣中會發(fā)生自燃 同時為保證硅烷氣體的純度.接觸的管道及附件應(yīng)具有化學(xué)穩(wěn)定性。本款規(guī)定了硅烷輸送系統(tǒng)應(yīng)采用金屬材質(zhì)的波紋管閥 隔膜閥，調(diào)壓閥 2 為了防止管路斷裂造成的硅烷大量泄漏，通常大宗氣源應(yīng)配置直徑小于3,175mm的限流孔板，RFO,小鋼瓶應(yīng)配置直徑小于0.25mm的限流孔板。3,為了在硅烷泄漏狀態(tài)下切斷管路.本款規(guī)定了硅烷輸送系統(tǒng)應(yīng)配置過流開關(guān),EFS.并與緊急切斷閥門聯(lián)鎖 由于硅烷的焦耳，湯姆孫效應(yīng)非常明顯、對于大流量輸送系統(tǒng),調(diào)壓閥會出現(xiàn)結(jié)霜現(xiàn)象 嚴重時會造成膜片變脆。無法調(diào)節(jié)壓力 可通過對氣體進行加熱來解決，美國國家標準學(xué)會標準 硅烷和硅烷混合物的儲存和操作。ANSI、CGA、G.13,2015第10,2,4條,限流孔板。該條內(nèi)容摘錄如下,10.2 4 1 非大宗氣源應(yīng)配置直徑小于0、25mm的限流孔板。RFO、10、2。4,2，大宗氣源應(yīng)配置直徑小于3 175mm的限流孔板.RFO.