特气输送与尾气处理系统用户要求

特气输送与尾气处理系统用户要求

1. 特气柜（防爆柜）配置

? 气体种类与性质 气体编号 气体种类 有毒性 可燃性 腐蚀性 与空气混合形成爆炸性混合物 与空气密度之比 与水反应 管道除油 配备称重计 强大通风 消防水喷淋头 二氧化碳、干粉 检漏 1 PH3 √ √ 1.4 √ 喷水 √ 2 NH3 √ √ 0.7 极易溶于水 3 SiH4 极易燃 √ 1.3 √ √ 喷水 4 TMB 极易燃 √ 2.3 √ √ √ 5 CH4 易燃 √ 0.68 √ 喷水 √ 检漏液 6 H2 易燃 √ 0.08 √ 喷水 √ 检漏液 7 CO2 不燃 1.53 8 N2 不燃 1.16 9 液氮 不燃 √ √ 极易燃 可燃 √ √ √ 喷水 √ 备注：对于液化气体，排放管道必须除油，打开阀门时必须慢慢打开，以防气体高速增压爆炸。

? 特气柜存放气体的种类及方式 气体种类 SiH4 气体纯度 气瓶尺寸 存放方式 存放地点 6N 44L N2 6N 44L TMB 3%浓度，H2稀释 10L 防爆柜2 特气房 PH3 3%浓度，H2稀释 16L N2 6N H2 CH4 NH3 CO2 N2 6N 5N 防爆柜3 5N 44L 5N 6N 44L 44L 气瓶架 44L 44L 44L 防爆柜1 备注：用户已有两台“三瓶装”防爆柜外壳，只需新购买一台“两瓶装”防爆柜。由用户单位满足特气柜排风要求。

? 防爆柜要求

? 防爆柜接地。接地电阻不大于4Ω，接地直径不小于6mm2。

? 有气瓶固定装置，以防气瓶坠落或被撞倒。特别对于小于44L的小瓶装气瓶的储存，其在防爆柜

中的存放位置应便于观察和操作，气瓶的固定要牢固。为了满足以上要求，“三瓶装”防爆柜2的内部结构可能需要改造。

? NH3是液化气，气瓶底部需配备称重计，以确定钢瓶内剩余气量。 ? 配备消防水喷淋头。

? 自燃性气体之间设置隔离钢板。对于我们的情况，TMB和PH3之间要设置隔离钢板。 ? 防爆柜有抽风负压探测和显示功能。

? 配备紧急关断阀门，该阀门为常闭气动截止阀，位置尽量靠近气瓶端。 ? 防爆柜控制箱采用彩色触摸屏，能实时控制和显示气瓶的工作状态。 ? 气瓶架要求

? 带有气瓶固定装置，以防气瓶被撞倒。

? 瓶装氮气主要用于对管路进行高压保压测试，而液氮作为主要的吹扫气体使用。

2. 电热水洗式废气处理装置（焚化炉）

? 特气公司需提供一套电热水洗式废气处理装置（焚化炉），它可以将PH3、SiH4、TMB、NH3、CH4、

H2这六路工艺特气的残余尾气做无害化处理。对尾气的最大处理能力可达到600 L/min。配备4个废气输入口。用户单位负责提供和满足废气处理装置（焚化炉）所需的供电、供水、排风和排水的要求。用户单位提供液氮和压缩空气气源，设备及管道连接需要由特气公司负责。

附：PECVD设备所使用的各种工艺气体的最大流量 SiH4 \\ PH3 TMB \\ NH3\\CO2\\CH4 H2 N2 气体名称 20 50 500 MFC量程(sccm) 浮子流量计 3. 管路及阀门

? 管道连接 气体种类 接出 存放 SiH4 N2 TMB PH3 N2 H2 CH4 NH3 CO2 N2 液氮 杜瓦瓶 压缩空气 储气罐 供应PECVD、焚化炉、特气柜等 防爆柜1 防爆柜2 特气房 防爆柜3 气瓶架 普气房 供应PECVD用于高、焚化压保压炉、特测试。 气柜等。 接入 PECVD设备间 配气柜

? PECVD设备间配气柜上预留了8种气体（PH3、NH3、SiH4、TMB、CH4、H2、CO2和吹扫N2（液

氮））的接口，这8个接口均为1/4VCR外螺纹接头。由特气公司负责这8路气体从气瓶到配气柜的连接。

? 用户有现成的空气压缩机和压缩空气储气罐，特气公司负责压缩空气储气罐到相关用气设备的管道连

接。

? 需提供一路压缩空气给PECVD设备，用于驱动PECVD设备上的各种气动阀门，压强在6~7 bar之间，

留φ8 快插接头。提供一路压缩空气给焚化炉（Scrubber），压强在4~8 bar，流量30~80 L/min。如果特气公司也需要使用压缩空气（譬如紧急远程关断），请特气公司自行负责管道连接。 ? 气路管道的连接使用全自动轨道氩弧焊机高纯氩气保护焊接或者VCR连接。

? 气路系统中的阀门、过滤器、调压阀、仪表等附件的连接必须采用VCR 接头连接；VCR 接头的密封

垫片必须使用镍垫片，严禁将使用过的垫片再次使用，严禁在同一密封面上使用两个或以上的垫片，严禁将垫片及VCR 端面划伤。

? 特气公司负责将PECVD机械泵排气口与焚化炉（尾气处理装置）的管路连接。

? 气路设计总体要求：

? 所有管路、气柜等气体设备都要接地，绝不能让气瓶成为电路的一部分。所有电器设备都必须防

爆、无火花型。

? 用一个独立的减压阀安全地从气瓶内释放气体，减压阀需固定在气体盘上。气瓶与气体盘的连接

使用316L电解抛光不锈钢管盘绕的螺旋状弹性“猪尾巴”连接。

? 特种气体管道系统的阀门必须设在特气柜内。对于应用在特气管道系统上的阀门，本项目必须使

用隔膜阀，非工艺气体CDA和N2除外。

? 防止颗粒物堵塞质量流量计，配备过滤器。在易产生颗粒的阀件下游安装过滤器。

气体倒流进入气瓶可造成气瓶破裂，在与气瓶相连的所有管路上安装单向阀来防止气体反向流动。

? 在特种气体气路系统中使用过流阀，以防止后面管路断开而造成大面积的严重泄漏。

? 高压端要进行高压保压测试，低压端要进行低压保压测试。具体要求见验收条款中的压力试验。 ? 明确标识：特种气体管路标识应包括气体名称、主要危险特性和流向箭头，并通过各种颜色来表

示管道内介质的危险特性。 ? 尽量减少弯道与接头。

? 气体管道需要通过支架稳固地固定在墙壁上以防止高压气体流过时产生振动。 ? 特殊气体管道要求

? SiH4、TMB、PH3、H2、CH4、NH3、CO2、N2等工艺输送管道采用316L电解抛光不锈钢管道，

管道采用进口一线品牌。如果经费允许，SiH4、TMB、PH3可考虑使用双层套管。 ? 为了防止NH3堵塞满量程为50sccm的质量流量控制器（MFC），在NH3的输送管路上配备加热

装置，保证气瓶到MFC之间的管路内的NH3是气态的。 ? 排气和尾气排放管道采用不锈钢管道，并做禁油处理。 ? 设置氮气吹扫（SiH4、TMB、PH3、NH3、H2、CH4、CO2）

? 用于更换气瓶。要具备利用钢瓶氮高压保压和液氮低压吹扫的功能。 ? SiH4应采用独立的钢瓶氮进行吹扫，不得与其它特气共用氮气吹扫。

? 吹扫氮气不得与工艺氮气系统连接。相容性气体可用同一吹扫氮气源，不相容气体不可用同一吹

扫氮气源。

? 吹扫氮气源的气体面板应包括如下部件和功能：1）调压阀；2）排气管；3）高、低压截止阀；4）

高、低压压力显示。

? 吹扫氮气管路必须设置单向阀（止回阀）。

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4. 气体侦测及报警

? 危险气体侦测器及高温探头 侦测气种 SiH4 TMB PH3 NH3 H2 CH4 高温探头

SiH4 √ √ N2 TMB √ √ PH3 防爆柜2 √ N2 NH3 √ H2 防爆柜3 √ √ CH4 √ PECVD设备间 配气柜 √ √ √ √ √ √ √ 防爆柜1 ? 易燃易爆、有毒危险气体探测

? PH3、NH3、SiH4、TMB、H2、CH4这六种危险气体侦测器各配备两套。一套安装在防爆柜排风

口位置，另一套安装在PECVD实验室配气柜抽风处。

? 高温或火焰探测

? PH3、NH3、SiH4、TMB、H2、CH4这六种易燃易爆气体的储存区（防爆柜内）和使用区（配气

柜内）都要配备高温或火焰探测器。

? 配备声光报警器

? 三个，在走廊、特气房、PECVD室各一个。 ? 配备紧急远程关断功能

? 在PECVD室、特气房的门口处各设一个开关。

? 配备UPS电源

? 配备不间断电源（UPS）对特气柜和特气侦测器等进行应急供电。220VAC单相，单台设备功率

为1kW，总功率5kW，最短工作时间0.5h。

? 报警联动控制

? 气体探测系统确认气体泄漏时，自动启动相应的事故排风装置，并接受反馈信号。 ? 气体探测系统确认气体泄漏时，自动关闭相关部位的气体切断阀，并接受反馈信号。

? 气体探测系统确认气体泄漏时，启动泄漏现场的声光报警装置，该声光报警应有别于火灾。 ? 设置危险标识

? 在特气房和超净间内外设置“禁止吸烟和明火”的危险标识。

? 在防爆柜上设置气体明确标识：气体名称、危害性分类以及相关安全警示标识。 ? 气体房区域规划设计（满瓶区，空瓶区，??）。

5. 操作人员防护

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自给式呼吸器、防化皮手套、氯丁橡胶手套、安全眼镜、防泼溅防护面罩、防化服、全身防火服、安全鞋。以上防护用品各提供两套。

提供便携式易燃气体探测器和氧气浓度测量装置。

6. 验收

? 压力试验

? 采用大压力大流量高纯氮气或氩气对管道吹扫完全，确保焊缝及其它待检部位尚未绝热，待试管

道与无关系统已用盲板或采取其它措施隔开，待试管道上的安全阀、爆破板及仪表元件等已经拆下或加以隔离，试验用压力表已经校验，进行强度试验和气密性试验。强度试验采用设计压力的1.15倍，时间30分钟。气密性试验采用设计压力的1.05倍，时间24小时。压力试验过程应记录起止温度。考虑温度修正后，压降值不得超过1%。

? 氦检漏

? 采用质谱式检测仪，其检测下限不低于1x10-10 atm.cc/sec，内向测漏法测试不得高于1x10-9

atm.cc/sec。

? 气体侦测系统验收

? 对照设计文件检查气体侦测器的类型、报警设定值(应小于TLV-TWA)、探头标定时间、安装位置、

数量、排放管道位置、电源信号接线、出厂质量文件等。对所有侦测器的输出信号应进行模拟测试。

7. 零部件品牌（仅供参考）

Regulator（调压阀）：APTECH Pneumatic valve（气动阀）：PARKER Dia valve（隔膜阀）：SWGAELOK/KITZ Bleed valve（微漏阀）：KITZ Check valve（止回阀）：SWAGELOK Excess flow switch（过流保护开关）：SWAGELOK Pressure transducer（压力传感器）：WIKA Pressure gauge（压力表）：WISE/WIKA Filter（过滤器）：ENTEGRIS (Line Filter) /SWAGELOK (Gasket Filter) Tube（管道）：VALEX/KUZE Detector（探测器）：HONEYWELL

PLC（可编程逻辑控制器）：SIEMENS/OMRON Tube&Fitting（管道及接头）：等级为EP，规格为SS316L，品牌VALEX VCR Fitting（VCR接头）：等级为EP，规格为SS316L，品牌SWAGELOK Diaphragm Valve（隔膜阀）：等级为EP，规格为SS316L，品牌KITZ