随着我国半导体和光伏产业的快速发展,对高纯气体的需求和气体质量要求越来越高,尤其是高纯特种气体。大多数特殊气体具有有毒、易燃、易爆、腐蚀性高、还原性高的特点,如H2Se、SIH4、CL2、NF3等。所以如何安全、稳定、可靠地储存和运输特种气体越来越受到企业的重视。
第一,特气在运行管理中的几种分类方法
特殊气体是指纯气、高纯气或由高纯单质气体制成的二元或多元混合气体,在特定领域使用,对气体有特殊要求。特殊气体的性质是所有安全运行和管理的基础。在储存、操作和处理气体之前,我们必须了解特殊气体的MSDS,即材料安全数据表。根据MSDS特殊气体,可以有多种分类方法。为了方便运行和维护特殊气体,介绍以下分类方法。
按照压力容器中特气的状态进行分类
在运输、储存和运输过程中,特殊气体充满了压力容器。气体在压力容器中填充到所有角落,容器壁的压力是均匀的。
在一般的加压和温度下,始终保持气体形态的称为气体,而液化气称为液化气。液化气分为两种类型,如高压液化气:HCL、N2O;NH3等低压液化气体如:、CL2、PH3。由于压力容器中的压力在使用气体时会逐渐降低,而在使用液化气时,只要压力容器中有液体,压力就不会改变。因此,在气体运行和维护过程中,监测气体残留量的方法是压力监测,而监测液化气体残留量需要安装电子秤,选择重量监测方法。
根据特气比例进行分类
比例又称密度,气体比例是指气体密度与标准条件下气体密度的比值。在特殊气体的运行和维护中,气体比例可以直观地反映在气体含量上。空气含量为28.8,以气体含量为分界线。工业上常见的轻气体有:H2、He、NH3、CH4等;比空气重的气体有:AsH3等、PH3、SIH4、CF4等。这两种气体的运行管理模式是不同的。例如,气柜中比空气轻的气体的排气位置和气体采样点在气瓶上方,而比空气重的气体排气位置和气体采样点在气瓶下方。需要注意的是,运行和维护中的气体通常处于非标准状态,因此与空气含量相近的气体会随着温度的不同而出现例外。例如,在常温或高温下,N2比空气轻。冷N2比气体重。
计算混合气体的含量,首先要确定混合气体的组成和各组成气体的含量。举例来说,计算1%PH3/He的含量,PH3的含量是34,He的含量是4,计算公式如下:
34 x 0.01 4 x 0.99 = 4.3
根据特气的化学性质进行分类。
根据其化学性质,特气可分为稀有气体、可燃气体、自燃气体、氧化气体和腐蚀性物质。
CF4是工业上常用的稀有气体。、C4F8、SF6、Ar、CO2、He、Xe、Ne等;AsH3可燃气体、B2H6、NH3、TEOS、TMB;SiH4有自燃气体、氧化气体有NON等;、NF3等腐蚀性物质包括HCl、HBr、BCl3、BF3、SiCl4、POCl3、PF3、PF5等。值得注意的是,SiH2Cl2Cl2等很多特气同时具有上述两个特性、同时,SiHCl3具有易燃性和腐蚀性。例如Cl2、F2同时具有腐蚀性和还原性。
一般在半导体、光伏等领域,主厂一楼都有专门的特气室,根据所用气体的类型和特性划分不同的气体之间。如果厂房使用的特气高毒、易燃、易爆,储存量达到一定值,则需要在离厂房间距以外的区域设置气站,为生产线供气。
不同的气体之间,如稀有气体之间、可燃气体之间、自燃气体之间和腐蚀性物质之间,根据气站内的特殊气体分类进行划分。每个气体之间选择不同的特殊气体供应设备、特殊气体监测设备和防护设施。如果稀有气体之间需要安装氧气探测器,可以实时监测室内的氧气浓度。如果低于安全限制,可以及时报警。由于一旦可燃和自燃气体泄漏,存在风险。因此,防爆和消防设施应考虑可燃和自燃气体之间的设计,并应配备火焰探测器或温度探测器。
特种气体根据其性质进行分区管理,不仅方便特种气体运行人员的日常操作,还能及时处理异常现象,一旦发生事故,可以降低事故风险,减少叠加伤害。