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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(jìn)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(qiáng)制性條款.必須嚴(yán)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(guó)消防協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 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(kāi)儲(chǔ)存或使用,3。本款規(guī)定是因?yàn)樽鳂I(yè)面板是氣瓶柜,氣瓶架的控制操作平臺(tái),通過(guò)作業(yè)面板完成供氣。切斷 事故緊急切斷,與氣體探測(cè)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?yàn)樘胤N氣體系統(tǒng)管路的設(shè)計(jì)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(dāng)多特種氣體進(jìn)過(guò)調(diào)節(jié)閥后因?yàn)榻苟?、湯普遜效應(yīng)帶來(lái)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(wèn)題.5.本款為強(qiáng)制性條款。必須嚴(yán)格執(zhí)行,本款規(guī)定氣瓶柜閉門(mén)時(shí)應(yīng)保持不低于100Pa負(fù)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(fù)壓下運(yùn)行,即使在危險(xiǎn)性特種氣體泄漏的情況下。也不至于泄漏進(jìn)入工作環(huán)境.從而保障工廠的財(cái)產(chǎn)和員工的生命安全、美國(guó)消防協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。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(lái)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(jì)成與周?chē)嚓P(guān)區(qū)域負(fù)壓下工作,6.18,1.1 門(mén)窗打開(kāi)時(shí)的風(fēng)速控制 在存放有毒性 劇毒 自燃、3類(lèi)或4類(lèi)不穩(wěn)定反應(yīng)性。或腐蝕性氣體時(shí),在開(kāi)啟面的平均風(fēng)速應(yīng)不小于200ft、min。61m。min,且任何一點(diǎn)風(fēng)速不小于150ft.min,46m。min。6.本款為強(qiáng)制性條款。必須嚴(yán)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(cè)器、目的是在這些特種氣體泄漏開(kāi)始時(shí)就探測(cè)到這些有害氣體的泄漏狀況、采取氣體供應(yīng)自動(dòng)關(guān)斷措施.預(yù)防事故發(fā)生、美國(guó)消防協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)、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(cè)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)在氣瓶柜,排風(fēng)柜或氣體房的排風(fēng)點(diǎn)監(jiān)測(cè) 7.9。6.氣體探測(cè) 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(chǔ)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(cè)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(mén)應(yīng)具備自動(dòng)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(guó)際半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn),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(gè)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(biāo)識(shí)牌.目的是為了防止工作人員裝錯(cuò)氣瓶和其他誤操作、同時(shí)隨時(shí)掌握氣體的信息和相關(guān)安全知識(shí) 在應(yīng)急狀態(tài)下按照安全標(biāo)識(shí)牌能夠從容處理,美國(guó)消防協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。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(shí)、存放壓縮氣體的房間和氣柜需要明顯標(biāo)識(shí)。10、本款規(guī)定當(dāng)氣瓶柜放置在有爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境時(shí).其設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范,GB。50058的規(guī)定,因?yàn)闅馄抗窆ぷ鞯沫h(huán)境基本都是爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境.其電氣裝置應(yīng)考慮火災(zāi)與防爆設(shè)計(jì)。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(dòng)切斷。應(yīng)急關(guān)斷閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉 如規(guī)定氣瓶柜應(yīng)使用氣動(dòng)閥門(mén)鋼瓶來(lái)實(shí)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(lèi)氣瓶柜的設(shè)置應(yīng)依據(jù)該類(lèi)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(cè)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(yùn)行,美國(guó)壓縮氣體協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 硅烷和硅烷混合物的儲(chǔ)存和操作,CGA.G、13標(biāo)準(zhǔn)中第13.2,3條也做了規(guī)定,硅烷在氣柜內(nèi)使用時(shí)。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(dá)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(lèi)包括SiH4、N2O,CO2。C2F6。NH3,NF3等 100MW以上的太陽(yáng)能光伏電池生產(chǎn)線,氣體種類(lèi)包括SiH4、NH3,化合物半導(dǎo)體外延工序線、氣體種類(lèi)包括NH3等,5代以上液晶顯示器工廠 氣體種類(lèi)包括SiH4。NH3.NF3等,光纖、氣體種類(lèi)包括SiCl4.OMCTS、硅材料外延生產(chǎn)線 氣體種類(lèi)包括SiCl4 HCl、等行業(yè).它們的投資規(guī)模巨大,采用先進(jìn)的工藝生產(chǎn)設(shè)備。用氣需求較大,對(duì)穩(wěn)定和不間斷供應(yīng)、純度控制和安全生產(chǎn)提出嚴(yán)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(guò)相應(yīng)的熱力學(xué)和流體力學(xué)計(jì)算核實(shí),液化氣體瓶的大宗特種氣體系統(tǒng)設(shè)計(jì)合適的鋼瓶加熱與保溫裝置是由于氣體經(jīng)過(guò)調(diào)壓閥減壓后的焦耳,湯普孫效應(yīng) 氣體減壓后,溫度會(huì)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(duì)氣體進(jìn)行預(yù)熱和保溫、大宗特種氣體的容器包括鋼瓶,通常稱(chēng)Y鋼、T瓶,集裝格 槽車(chē)。長(zhǎng)管拖車(chē)等、還有移動(dòng)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(duì)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(guò)程的安全,穩(wěn)定。液態(tài)特種氣體應(yīng)利用驅(qū)動(dòng)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(dòng)輸送至液態(tài)特種液體用氣點(diǎn),在用氣點(diǎn)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(dòng)氣體應(yīng)采用無(wú)污染的惰性氣體,針對(duì)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(yáng)能電池產(chǎn)業(yè)背鈍化工藝使用的三甲基鋁等金屬有機(jī)物前驅(qū)體。具有自燃,遇水反應(yīng)等特點(diǎn),發(fā)生泄漏時(shí)不能采用水滅火。通常采用干粉滅火。氣柜內(nèi)容器泄漏時(shí)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(jì)收集地坑。圖1.液態(tài)特種氣體輸送系統(tǒng)4、2。6.閥門(mén)箱的設(shè)置與氣瓶柜相似。包括封閉的防護(hù)箱體.強(qiáng)制排氣,氣體泄漏探測(cè)器.緊急自動(dòng)關(guān)斷閥、緊急手動(dòng)關(guān)斷閥,吹掃管路等。一般用手動(dòng)閥進(jìn)行供氣控制調(diào)節(jié)。氣動(dòng)閥作為緊急關(guān)斷之用、通常閥門(mén)箱內(nèi)不設(shè)置火焰探測(cè)器和水噴淋設(shè)施.一般閥門(mén)箱施工檢測(cè)驗(yàn)收后、管路不再移動(dòng)且不常操作,或進(jìn)行管路的拆裝 危險(xiǎn)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(yán)格進(jìn)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(shí)??衫脷鈩?dòng)閥進(jìn)行自動(dòng)關(guān)斷 將氣源做分段的隔離、用氣工藝設(shè)備維修時(shí).也可作為特種氣體管路的阻隔措施 為人員的安全提供進(jìn)一步的保護(hù)、4,2,7,惰性及氧化性氣體用的閥門(mén)盤(pán)為開(kāi)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(guò)管路的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn),4,2,8、美國(guó)消防協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn).半導(dǎo)體生產(chǎn)設(shè)施防護(hù)標(biāo)準(zhǔn),NFPA,318、2018第7。14條規(guī)定,摻雜氣體,AsH3,PH3.BF3等。因劇毒 常用負(fù)壓氣源,SAGS.包括1型.內(nèi)置吸附劑,在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下鋼瓶?jī)?nèi)及閥門(mén)出口為負(fù)壓,和2型,無(wú)吸附劑 在標(biāo)準(zhǔn)溫度和壓力下鋼瓶?jī)?nèi)為正壓,內(nèi)置常閉閥門(mén),只有抽真空時(shí)才能打開(kāi),因此閥門(mén)出口也是負(fù)壓、在工程實(shí)踐中,負(fù)壓氣源的特種氣體因?yàn)樨?fù)壓特性,通常情況下不會(huì)經(jīng)閥門(mén)向外泄漏,即使不相容的負(fù)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),
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