特气系统的规划与设计1讲解
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特殊气体供应系统规划与设计Gas Cabinet/Gas Rack Type:气瓶柜一般常见选用配备如下:UV/IR火焰侦测器、温度侦测器、烟雾侦测器、过流量计、紧急遮断阀(AV1、ESV)、磅秤、洒水头、高压测漏等。
Type 1:使用于液态气体有高压侧漏(PT使用3000psia)如HCL、ASH3PH3等,以电子磅秤计算钢瓶剩余量。
Type 2:使用于高压气体有高压侧漏(PT使用3000psia)如:SIH4,CH4,H2,5%PH3等,所以使用压力侦测的方式计算钢瓶的剩量。
Type 3:使用于液态气体没有高压侧漏(PT使用1000psia或250psia如:WF6、SIH2CL2、N2O等,以电子磅秤计算钢瓶剩余量。
Type 4:使用于气态气体没有高压侧漏(PT使用3000psia或1000)psia如:CO、CF4、NF3等,所以使用压力侦测的方式计算钢瓶的剩量。
Type 5:使用于液态气体有高压侧漏没有AV1(PT使用3000psia)如HCL、ASH3、PH3等,以电子磅秤计算钢瓶剩余量。
Type 6:使用于高压气体有高压侧漏没有AV1 (PT使用3000psia)如:SIH4,CH4,H2,5%PH3等,所以使用压力侦测的方式计算钢瓶的剩量。
Type 7:使用于两个PROCESS系统有磅秤有,如:ASH3,PH3、CL2,BCL3等,以电子磅秤计算钢瓶剩余量(此系统为特殊规格适用于实验室场所)。
Type 8:使用于两个PROCESS系统,如:SIH4,CH4、1%PH3,5%ASH3等,压力侦测的方式计算钢瓶的剩量(此系统为特殊规格适用于实验室场所)。
Type 9:使用于两个PROCESS系统一个有磅秤,如:ASH3,SIH4、CF4,CO2等,以电子磅秤计算及压力侦测的方式计算钢瓶剩余量(此系统为特殊规格适用于实验室场所)。
Type 10:使用于一个PROCESS一个PURGE钢瓶系统有磅秤,如:ASH3、PH3、CL2、BCL3等,以电子磅秤计算钢瓶剩余量(此系统为特殊规格适用于实验室场所)。
燃气工程系统规划课件 (一)随着社会和经济的发展,燃气作为一种干净,高效的能源被广泛使用。
在城市化进程加速的背景下,燃气工程的规划也愈发重要。
本文将着重介绍燃气工程系统规划课件。
一. 课件简介燃气工程系统规划课件是一份系统的、实用的教育资料,用于介绍燃气工程的规划内容和方法。
主要针对工程设计、规划、构建等人员进行燃气工程系统的知识教育。
二. 课件内容1. 燃气工程概述该部分介绍燃气工程的定义、种类、应用范围、基本构成和工作原理等方面的知识。
2. 燃气工程系统设计原则在考虑燃气工程的功能需求的同时,还需充分考虑安全性、节能性、环保性等方面的问题。
同时,在对系统进行设计时,还需要考虑人员的安全、施工的便捷性和后续维护等问题。
3. 燃气管道的布置及其设计要求该部分将介绍燃气管道的布置原则、布置时需要遵循的规定,以及设计时需要考虑的相关参数等。
4. 燃气系统的操作要求在燃气系统的日常操作中,有一些关键的操作需要遵守,以确保系统的安全运行。
这部分内容将对这些关键操作进行详细介绍。
5. 燃气系统的安全管理要求燃气在使用中具有较高的安全风险,特别需要注意安全管理。
这部分将介绍应在燃气系统运行期间进行安全管理的主要要求。
三. 课件价值燃气工程系统规划课件涵盖了燃气工程的全过程,对于从事该领域的人员具有较高的实用性和参考价值。
通过认真学习和掌握燃气工程系统规划课件,可以有效提高燃气工程设计和管理的水平,确保燃气工程的安全运行。
总之,燃气作为一种绿色能源,在未来将越来越广泛地应用于社会和生活的各个方面。
而燃气工程的规划和设计对于确保燃气的安全使用和推广具有重要的作用。
因此,认真学习和掌握燃气工程系统规划课件,对于培养燃气工程人才,提高燃气公司、企业和机构的运营能力,都具有重要意义。
特气系统的规划与设计特气系统的规划与设计(SSTT.NO.20)由于半导体制程日趋复杂化且建厂成本愈来愈高,其使用的制程化学品皆具有相当的危险性,虽然有相关的外国标准可进行规范,但实际的做法却莫衷一是,各有其成本与优缺点上的考虑。
本文除概略性的介绍半导体厂之特气供应系统,主要对整体特气系统的规划与设计进行探讨,限于篇幅,本文将论述的重点主要放在气瓶柜/架、阀箱与管路的设计上,提出个人的一点心得与看法,希望抛砖引玉提供大家思考的方向,以兹未来建构特气系统时的参考。
然而,在实际的建厂规划设计时,工程师仍需依各厂的现况进行规划,考虑的重点包括经费、周围环境、基地、人员...等,以期较佳的实用性设计达到更安全的供应与环境维护。
气体的使用在半导体制程中一直扮演着重要的角色,特别是在半导体制程目前已被广泛的应用于各项产业,凡举传统的ULSI、TFT-LCD 到现在开始萌发的微机电(MEMS)产业,皆以所谓的半导体制程为产品的制造流程,其中的制程包括如干蚀刻、氧化、离子布植、薄膜沉积等皆适用到相当多的其他,而气体的纯度则对组件性能、产品良率有着决定性的影响,气体供应的安全性则关乎人员的健康与工厂运作的安全。
气体一般可简单的区分为大宗气体(BULK GASES),如N2、O2、Ar等适用量较大的气体,和特殊气体(Specialty Gases),如SIH4、AsH3、PH3...等以钢瓶供应的气体。
本文主要针对特殊气体的供应系统进行探讨。
大宗气体的供应设计则因其供应方式的特殊性,如以大型桶槽的供应方式,将不列入本文的讨论范围。
特气供应系统是半导体厂中危险性最高的一环,只需有任何的疏失都可能造成人员、厂房、设备的严重损失,特别是其中有些其他如SIH4的自燃性,只要、一泄漏就会与空气中的氧气起剧烈的反应,开始燃烧,还有ASH3的剧毒性,任何些微的泄漏都能可能造成人员声明的危害,也就是因为这些显而易见的危险,所以对于系统设计安全性的要求就特别高。
城市燃气工程系统规划课件 (一)近年来,城市燃气工程的发展成为了社会发展的重要标志之一,对于城市化进程和人民生活质量的提高起着至关重要的作用。
而城市燃气工程系统规划作为城市燃气工程建设的基础和重要环节,必将越来越受到人们的关注。
城市燃气工程系统规划课件是城市燃气工程学习的重要课程之一,涵盖了城市燃气工程系统规划的相关理论知识和实践操作技能。
接下来,我们来详细探讨一下城市燃气工程系统规划课件的相关内容和重要性。
一、课件内容:城市燃气工程系统规划课件主要包括以下内容:1.城市燃气工程基本概念与发展历程2.城市燃气工程系统分类及特点3.城市燃气工程系统规划的基础条件和原则4.城市燃气工程系统规划的步骤和方法5.城市燃气工程系统设计原理和方法6.城市燃气工程系统运行与管理7.城市燃气工程系统安全与维护二、课件重要性:1. 培养学生的综合运用能力城市燃气工程系统规划课件强调理论与实践的相结合,培养学生的综合运用能力,加强学生的实践操作技能,让学生在实践操作中深化对理论知识的理解和掌握,提高学生的实战能力和竞争力。
2. 推动城市燃气工程的可持续发展城市燃气工程是城市发展的重要组成部分,规划良好的城市燃气工程系统可以带动城市的可持续发展,降低城市的能源消耗和环境污染,提高城市的生活质量和经济效益。
3. 保障城市燃气系统的运行安全城市燃气工程系统规划课件强调了城市燃气工程系统的安全和维护,通过学生对城市燃气工程系统的规划和设计,可以提高学生对城市燃气工程系统的安全意识和管理能力,从而保障城市燃气系统的运行安全和稳定。
总之,城市燃气工程系统规划课件的研究和实践对于促进城市燃气工程的可持续发展和提高城市燃气系统的运行安全具有至关重要的意义。
未来,城市燃气工程系统规划课件将在城市燃气工程领域发挥越来越重要的作用。
实用标准文档特种气体系统工程技术规范2011-04-07 08:31:54| 分类:默认分类| 标签:气体特种管道气瓶阀门|字号订阅1 总则1.0.1 为了在电子工厂特种气体系统工程设计和施工中正确贯彻国家法律、法规,确保安全可靠,保护环境,满足电子产品生产要求,保护人身和财产安全,做到安全适用、技术先进,经济合理。
制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建的电子工厂的特种气体输送系统工程的设计和施工。
1.0.3 本规范不适用特种气体的制取、提纯、灌装系统的设计和施工。
1.0.4 特种气体系统的设计和施工除应符合本规范的规定外,应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语2.0.1 特种气体specialily gas用于各种电子产品生产的薄膜气体、掺杂气体、外延气体、离子注入气体、刻蚀气体及工艺设备所使用的气体。
通常包括可燃性气体、氧化性气体、腐蚀性气体、毒性气体、惰性气体等。
2.0.2 特种气体系统speciality gas system特种气体系统是指在用户现场的特种气体的储存、输送与分配全过程的设备、管道和部件的总称。
2.0.3 特种气体间speciality gas room是指在电子生产厂房放置特种气瓶柜、气瓶架、尾气处理装置、气瓶集装格等气体设备,并通过管道向用气设备输送特种气体的房间。
2.0.4 硅烷站silane station是指放置硅烷储存设备(气瓶、气瓶集装格、 Y 钢瓶、长管拖车或 ISO 标准储罐)、硅烷气化装置及尾气处理装置、电气装置等,并通过管道向用气生产厂房供应硅烷气体的独立建构筑物或区域。
2.0.5 明火地点open flame site室内外有外露的火焰或赤热表面的固定地点。
2.0.6散发火花地点sparking site散发火花的烟囱或室外电焊、砂轮、气焊等固定地点。
2.0.7 空瓶empty cylinder 留有残余压力的气体钢瓶。
2.0.8 实瓶full cylinder存有气体的气瓶中保存有气体压力的气瓶,特种气体气瓶一般水容积为40L、 47、 48L 等各种容积。
实用标准文档特种气体系统工程技术规范2011-04-07 08:31:54| 分类:默认分类| 标签:气体特种管道气瓶阀门|字号订阅1 总则1.0.1 为了在电子工厂特种气体系统工程设计和施工中正确贯彻国家法律、法规,确保安全可靠,保护环境,满足电子产品生产要求,保护人身和财产安全,做到安全适用、技术先进,经济合理。
制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建的电子工厂的特种气体输送系统工程的设计和施工。
1.0.3 本规范不适用特种气体的制取、提纯、灌装系统的设计和施工。
1.0.4 特种气体系统的设计和施工除应符合本规范的规定外,应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语2.0.1 特种气体specialily gas用于各种电子产品生产的薄膜气体、掺杂气体、外延气体、离子注入气体、刻蚀气体及工艺设备所使用的气体。
通常包括可燃性气体、氧化性气体、腐蚀性气体、毒性气体、惰性气体等。
2.0.2 特种气体系统speciality gas system特种气体系统是指在用户现场的特种气体的储存、输送与分配全过程的设备、管道和部件的总称。
2.0.3 特种气体间speciality gas room是指在电子生产厂房放置特种气瓶柜、气瓶架、尾气处理装置、气瓶集装格等气体设备,并通过管道向用气设备输送特种气体的房间。
2.0.4 硅烷站silane station是指放置硅烷储存设备(气瓶、气瓶集装格、 Y 钢瓶、长管拖车或 ISO 标准储罐)、硅烷气化装置及尾气处理装置、电气装置等,并通过管道向用气生产厂房供应硅烷气体的独立建构筑物或区域。
2.0.5 明火地点open flame site室内外有外露的火焰或赤热表面的固定地点。
2.0.6散发火花地点sparking site散发火花的烟囱或室外电焊、砂轮、气焊等固定地点。
2.0.7 空瓶empty cylinder 留有残余压力的气体钢瓶。
2.0.8 实瓶full cylinder存有气体的气瓶中保存有气体压力的气瓶,特种气体气瓶一般水容积为40L、 47、 48L 等各种容积。
特种气体系统工程技术规范2011-04-07 08:31:54| 分类:默认分类| 标签:气体特种管道气瓶阀门|字号订阅1 总则1.0.1 为了在电子工厂特种气体系统工程设计和施工中正确贯彻国家法律、法规,确保安全可靠,保护环境,满足电子产品生产要求,保护人身和财产安全,做到安全适用、技术先进,经济合理。
制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建的电子工厂的特种气体输送系统工程的设计和施工。
1.0.3 本规范不适用特种气体的制取、提纯、灌装系统的设计和施工。
1.0.4 特种气体系统的设计和施工除应符合本规范的规定外,应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语2.0.1 特种气体 specialily gas用于各种电子产品生产的薄膜气体、掺杂气体、外延气体、离子注入气体、刻蚀气体及工艺设备所使用的气体。
通常包括可燃性气体、氧化性气体、腐蚀性气体、毒性气体、惰性气体等。
2.0.2 特种气体系统 speciality gas system特种气体系统是指在用户现场的特种气体的储存、输送与分配全过程的设备、管道和部件的总称。
2.0.3 特种气体间speciality gas room是指在电子生产厂房放置特种气瓶柜、气瓶架、尾气处理装置、气瓶集装格等气体设备,并通过管道向用气设备输送特种气体的房间。
2.0.4 硅烷站silane station是指放置硅烷储存设备(气瓶、气瓶集装格、Y钢瓶、长管拖车或ISO标准储罐)、硅烷气化装置及尾气处理装置、电气装置等,并通过管道向用气生产厂房供应硅烷气体的独立建构筑物或区域。
2.0.5 明火地点open flame site室内外有外露的火焰或赤热表面的固定地点。
2.0.6 散发火花地点sparking site散发火花的烟囱或室外电焊、砂轮、气焊等固定地点。
2.0.7 空瓶empty cylinder留有残余压力的气体钢瓶。
2.0.8 实瓶full cylinder存有气体的气瓶中保存有气体压力的气瓶,特种气体气瓶一般水容积为40L、47、48L等各种容积。
特种气体系统的设计与施工前言:一个工艺技术先进的大规模集成电路工厂的硅片制造过程中,全部工艺大约要使用50种不同的电子气体。
其中大部分为特种气体。
本文就特种气体系统的设计与施工方面做一个简单描述。
一:概念特气输送系统是指:将特种气体从气源端、根据工艺设备的工艺需求、通过对流量和压力等参数的控制,通过管道、无二次污染、稳定的输送到工艺设备的用气点。
其基本流程是:气源→控制柜→管道传输→VMB→用气点二:分类特种气体根据气体性质不同一般分为:惰性气体、易燃易爆气体、有毒气体和腐蚀性气体;根据供应包装的不同分为:特种气体和大宗特种气体。
三:供气系统的选择1. 简单供气系统简单供气系统主要针对4英寸及以下半导体芯片厂、半导体材料的科研机构以及一些单台的工艺设备等。
它们的制程简单,通常不需要连续性供气,对气体供应系统的投资预算低。
由于气体流量小,不经常使用,特种气体气源多采用普通钢瓶(<50L)。
输送系统多采用半自动气瓶柜或气瓶架加简单的控制面板;配置继电器控制,自动切换,手动吹扫,手动放空,有害性气体配备紧急切断阀。
惰性气体瓶架则采用全手动系统,有些甚至用单瓶系统。
所有气体共用一个气体房,甚至没有气体房,特气钢瓶和输送系统有时放在回风夹道,或直接放在工艺制造设备旁边或隔壁。
如果没有特别危险气体一般共用一个抽风系统。
简单供气系统通常存在安全隐患。
2. 常规供气系统常规供气系统主要应用于4-6英寸大规模集成电路厂,50MW以下的太阳能电池生产线,发光二极管的芯片工序线以及其它用气量中等规模的电子行业。
对气体纯度控制的要求不苛刻,系统配备在满足安全的前提下尽量简单,节省投资。
特种气体采用普通钢瓶(<50L)供气。
特气输送系统采用气瓶柜。
配置全自动PLC控制器,彩色触摸屏;气体面板采用气动阀门和压力传感器,可实现自动切换,自动氮气吹扫,自动真空辅助放空;多重安全防护措施,泄漏侦测,远程紧急切断;专用氮气吹扫起源等等。
由於半導體製程日趨複雜且建廠成本相對的愈來愈高,其使用的製程化學品皆具有相當的危險性,雖然有相關的外國標準可進行規範,但實際的做法卻莫衷一是,各有其成本與優缺點上的考量。
本文除概略性的介紹半導體廠之特氣供應系統外,主要對整體特氣系統的規劃與設計進行探討,限於篇幅,本文將論述的重點放在氣瓶櫃/ 架、閥箱與管路的設計上,提出個人的一點心得與看法,希望拋磚引玉提供大家思考的方向,以玆未來建構特氣系統時的參考。
然而,在實際的建廠規劃設計時,工程師仍需依各廠的現況進行規劃,考慮的重點包括經費、周圍環境、基地、人員…等,以期用較佳的實用性設計達到更安全的供應與環境維護。
氣體的使用在半導體製程中一直扮演著重要的角色,特別是半導體製程目前已被廣泛的應用於各項產業,凡舉傳統的ULSI、TFT—LCD到現在開始萌芽的微機電(MEMS)產業,皆以所謂的半導體製程為產品的製造流程,其中的製程包括如乾蝕刻、氧化、離子佈植、薄膜沉積等皆使用到相當多的氣體,而氣體的純度則對元件性能、產品良率有著決定性的影響,氣體供應的安全性則關乎人員的健康與工廠運作的安全.氣體一般可簡單的區分為大宗氣體(Bulk Gases),如N2、H2、O2、Ar等使用量較大的氣體,和特殊氣體(Specialty Gases),如SiH4、AsH3、PH3…等以鋼瓶供應的氣體.本文主要針對特殊氣體的供應系統進行探討,大宗氣體的供應設計則因其供應方式的特殊性,如以大型桶槽的供應方式,將不列入本文的討論範圍。
特氣供應系統是半導體廠中危險性最高的一環,只要有任何的疏失都可能造成人員、廠房、設備的嚴重損失,特別是其中有些氣體如SiH4的自燃性,只要一洩漏就會與空氣中的氧氣起劇烈反應,開始燃燒;還有AsH3的劇毒性,任何些微的洩漏都可能造成人員生命的危害,也就是因為這些顯而易見的危險,所以對於系統設計安全性的要求就特別高。
通常嚴重危害的事件,都是人們忽視其危險性或對其特性上的無知,甚或人員操作維護上的疏忽所造成,反而越危險的物質,大家投注更多的關心與防護,造成嚴重危害的情形較不容易發生。
实用标准文档特种气体系统工程技术规范2011-04-07 08:31:54| 分类:默认分类| 标签:气体特种管道气瓶阀门|字号订阅1 总则1.0.1 为了在电子工厂特种气体系统工程设计和施工中正确贯彻国家法律、法规,确保安全可靠,保护环境,满足电子产品生产要求,保护人身和财产安全,做到安全适用、技术先进,经济合理。
制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建的电子工厂的特种气体输送系统工程的设计和施工。
1.0.3 本规范不适用特种气体的制取、提纯、灌装系统的设计和施工。
1.0.4 特种气体系统的设计和施工除应符合本规范的规定外,应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语2.0.1 特种气体specialily gas用于各种电子产品生产的薄膜气体、掺杂气体、外延气体、离子注入气体、刻蚀气体及工艺设备所使用的气体。
通常包括可燃性气体、氧化性气体、腐蚀性气体、毒性气体、惰性气体等。
2.0.2 特种气体系统speciality gas system特种气体系统是指在用户现场的特种气体的储存、输送与分配全过程的设备、管道和部件的总称。
2.0.3 特种气体间speciality gas room是指在电子生产厂房放置特种气瓶柜、气瓶架、尾气处理装置、气瓶集装格等气体设备,并通过管道向用气设备输送特种气体的房间。
2.0.4 硅烷站silane station是指放置硅烷储存设备(气瓶、气瓶集装格、 Y 钢瓶、长管拖车或 ISO 标准储罐)、硅烷气化装置及尾气处理装置、电气装置等,并通过管道向用气生产厂房供应硅烷气体的独立建构筑物或区域。
2.0.5 明火地点open flame site室内外有外露的火焰或赤热表面的固定地点。
2.0.6散发火花地点sparking site散发火花的烟囱或室外电焊、砂轮、气焊等固定地点。
2.0.7 空瓶empty cylinder 留有残余压力的气体钢瓶。
2.0.8 实瓶full cylinder存有气体的气瓶中保存有气体压力的气瓶,特种气体气瓶一般水容积为40L、 47、 48L 等各种容积。
特种气体系统工程技术规范2011-04-07 08:31:54| 分类:默认分类|标签:气体特种管道气瓶阀门|字号订阅1总则1。
0.1 为了在电子工厂特种气体系统工程设计和施工中正确贯彻国家法律、法规,确保安全可靠,保护环境,满足电子产品生产要求,保护人身和财产安全,做到安全适用、技术先进,经济合理。
制定本规范。
1。
0.2 本规范适用于新建、扩建和改建的电子工厂的特种气体输送系统工程的设计和施工。
1。
0.3 本规范不适用特种气体的制取、提纯、灌装系统的设计和施工。
1.0.4 特种气体系统的设计和施工除应符合本规范的规定外,应符合国家现行有关标准的规定。
2术语2。
0.1 特种气体specialily gas用于各种电子产品生产的薄膜气体、掺杂气体、外延气体、离子注入气体、刻蚀气体及工艺设备所使用的气体。
通常包括可燃性气体、氧化性气体、腐蚀性气体、毒性气体、惰性气体等。
2。
0。
2 特种气体系统speciality gas system特种气体系统是指在用户现场的特种气体的储存、输送与分配全过程的设备、管道和部件的总称。
2。
0.3 特种气体间 speciality gas room是指在电子生产厂房放置特种气瓶柜、气瓶架、尾气处理装置、气瓶集装格等气体设备,并通过管道向用气设备输送特种气体的房间。
2.0。
4 硅烷站 silane station是指放置硅烷储存设备(气瓶、气瓶集装格、Y钢瓶、长管拖车或ISO标准储罐)、硅烷气化装置及尾气处理装置、电气装置等,并通过管道向用气生产厂房供应硅烷气体的独立建构筑物或区域。
2.0.5 明火地点 open flame site室内外有外露的火焰或赤热表面的固定地点。
2.0.6 散发火花地点 sparking site散发火花的烟囱或室外电焊、砂轮、气焊等固定地点.2。
0。
7 空瓶 empty cylinder留有残余压力的气体钢瓶。
2.0.8 实瓶 full cylinder存有气体的气瓶中保存有气体压力的气瓶,特种气体气瓶一般水容积为40L、47、48L等各种容积。
城市燃气工程系统规划(1)随着城市的快速发展,燃气作为一种清洁、高效的能源被大力推广和应用,燃气工程系统规划也日趋重要。
城市燃气工程系统规划应该全面、科学、合理、可行,考虑到城市的地理、环境、经济等多种因素,既要满足城市居民的用气需求,还要保障城市的安全和环境保护。
一、规划的内容城市燃气工程系统规划应该包括以下内容:1、基础设施的规划:包括燃气管道、储气罐、调压站等基础设施的规划,确定煤气、液化气、天然气等不同燃气种类的输送方式和管道的走向等。
2、市场需求分析:对于不同区域及不同用户的用气需求进行研究及预测,合理安排供气方案。
3、安全预防设计:制定安全预防措施,确保管道的安全运行。
4、环保要求:对燃气管道环保措施进行规划,减少排放量,保护环境。
二、规划的实施阶段城市燃气工程系统规划的实施应该分为三个阶段:1、前期规划:在城市规划和环境影响评价的基础上,确定燃气管道的线路、起点、终点等,同时进行用户分析和市场调研,制定详细的规划方案。
2、中期实施:按照规划方案建设燃气管道,确保各项要素顺利推进。
3、后期管理:对于燃气管道系统的运营、维修、更新等工作进行管理,满足民众的用气需求。
三、规划实施的意义城市燃气工程系统规划实施的意义在于:1、促进城市发展:通过供气管道的覆盖面积扩大,提高了城市用气的供应能力,促进了城市发展。
2、提升居民生活品质:城市用气供应的改善能够提升居民的生活品质,国内外优秀的城市市政府建设燃气工程系统规划,都为居民提供广泛、高性价比的燃气服务。
3、推动环境保护:可与将柴油和汽油的燃烧排放引擎取而代之,促进环境保护。
4、提高城市管理水平:制定燃气管道维护、更新、扩充等规划也意味着城市政府的管理能力进一步提高,为城市的可持续发展奠定了基础。
综上所述,城市燃气工程系统规划的重要性不言而喻,规划的制定、实施和运营都需要相关职能部门的协作配合,规划的部署除了优化城市的燃气供应结构,也有助于优化城市的能源结构和管理水平。
特种气体系统工程技术规范2011-04-07 08:31:54|分类:|标签:|字号订阅1 总则1.0.1为了在电子工厂特种气体系统工程设计和施工中正确贯彻国家法律、法规,确保安全可靠,保护环境,满足电子产品生产要求,保护人身和财产安全,做到安全适用、技术先进,经济合理.制定本规范.本规范适用于新建、扩建和改建的电子工厂的特种气体输送系统工程的设计和施工.本规范不适用特种气体的制取、提纯、灌装系统的设计和施工.特种气体系统的设计和施工除应符合本规范的规定外,应符合国家现行有关标准的规定.2 术语2.0.1 特种气体 specialily gas用于各种电子产品生产的薄膜气体、掺杂气体、外延气体、离子注入气体、刻蚀气体及工艺设备所使用的气体.通常包括可燃性气体、氧化性气体、腐蚀性气体、毒性气体、惰性气体等.2.0.2 特种气体系统 speciality gas system特种气体系统是指在用户现场的特种气体的储存、输送与分配全过程的设备、管道和部件的总称.2.0.3 特种气体间 speciality gas room是指在电子生产厂房放置特种气瓶柜、气瓶架、尾气处理装置、气瓶集装格等气体设备,并通过管道向用气设备输送特种气体的房间.2.0.4 硅烷站 silane station是指放置硅烷储存设备气瓶、气瓶集装格、Y钢瓶、长管拖车或ISO 标准储罐、硅烷气化装置及尾气处理装置、电气装置等,并通过管道向用气生产厂房供应硅烷气体的独立建构筑物或区域.2.0.5 明火地点 open flame site室内外有外露的火焰或赤热表面的固定地点.2.0.6 散发火花地点 sparking site散发火花的烟囱或室外电焊、砂轮、气焊等固定地点.2.0.7 空瓶 empty cylinder留有残余压力的气体钢瓶.2.0.8 实瓶 full cylinder存有气体的气瓶中保存有气体压力的气瓶,特种气体气瓶一般水容积为40L、47、48L等各种容积.2.0.9 气瓶集装格 the bundle of gas cylinders用专用金属框架固定,采用集气管将多只气体钢瓶接口并联组合的气体钢瓶组单元.气瓶的个数分别为9个、12个、16个不等,单个气瓶的水容积通常为40~50L.2.0.10 气瓶柜 gas cabinet GC特种气体使用的封闭式气瓶放置与管理设备,一般应配置减压装置、真空发生器、、紧急切断阀、过流开关、风压事故报警、、压力监测及报警等安全使用所必须的设施.排风管配置泄漏探头.气瓶柜有手动、半自动、全自动三类.2.0.11 气瓶架 gas rack GR特种气体使用的开放式气瓶放置与管理设备,一般应配置减压装置、吹扫装置、气体终端过滤器、紧急切断阀、压力监测及报警等安全设施.气瓶架有手动、半自动、全自动三类.2.0.12 阀门箱 valve manifold box VMB特种气体在输送过程中使用的封闭式管道分配部件,VMB在气体入口配置气动阀、手动阀,各支管可配置手动阀、压力表、过滤器等组件,除SiH2Cl2、WF6等低蒸汽压力气体外,VMB各支管可根据需要设置调压阀.VMB需设置泄漏气体排气管接口和风压事故报警.2.0.13 阀门盘 valve manifold panel VMP特种气体在输送过程中使用的开放式管道分配部件,VMP在气体入口配置气动阀、手动阀,各支管应配置手动阀、压力表、过滤器等组件,VMP各支管可根据需要设置调压阀.2.0.14 低蒸汽压力气体 low vapor pressure gas在室温下的饱和蒸气压小于的气体.2.0.15 尾气处理装置 local scrubber用于处理易燃、易爆、有毒、有腐蚀性等气体的排气与吹扫气体的装置,处理后的尾气达到规定排放浓度,并排入用气车间的排气管道.2.0.16 气体探测系统 gas detector systemGDS设置在特种气瓶柜、气瓶架、阀门箱、阀门盘、及其它特种气体输送设备与管道所覆盖区域,通过检测本质气体或关联气体在空气中的含量来判断本质气体的泄漏,从而发出声光报警信号、提供应急处理数据的系统.2.0.17 气体管理系统 gas management systemGMS包含特种气体探测系统、应急处理系统、工作管理系统、监视系统、数据输送与处理系统的气体管理与控制系统的统称.2.0.18 最高允许浓度值 threshold limit valueTLV工作环境空气中有害物质的最高允许浓度值.2.0.19 爆炸浓度下限值 low explosion limitLEL可燃气体在空气或氧化气体中发生爆炸的浓度下限值.2.0.20 卧式气瓶 y-cylinder/t-cylinder用于储存较多特种气体的气瓶.一般水容积为500L,1000L.2.0.21 自燃气体 pyrophoric gas在空气中会发生自动燃烧的气体.2.0.22 可燃气体 flammable gas指与空气或氧气能够形成一定浓度的混合气态,并遇到火源会发生燃烧或爆炸的气体.2.0.23 毒性气体 toxic gasLC50超过200ppm但不超过2000ppm的气体.2.0.24 腐蚀性气体 corrosive gas是指在一定条件下,对材料或人体组织接触产生化学反应引起可见破坏或不可逆反应的气体.2.0.25 氧化性气体 oxygenize gas是指在一定条件下,与材料接触会产生较为剧烈的失去电子的化学反应的气体.2.0.26 惰性气体 inert gas在一般情况下与其它物质不会产生化学反应的气体.2.0.27 限流孔板 restrict flow orificeRFO限定系统最大流量的一种装置.2.0.28 过流开关 excess flow switchEFS流量超出设定值时,给出开关信号.2.0.29 AP管 annealed and pickled pipe经过酸洗或钝化、去除表面残存颗粒的钝化无缝不锈钢管.2.0.30 BA管 bright annealing pipe经加氢或真空状态高温热处理,消除内部应力并在管道表面形成一层钝化膜的光亮无缝不锈钢管.2.0.31 EP管 electro-polished pipe经电化学抛光,使表层实际面积得到最大程度的减少,表面产生一层较厚的封闭的氧化铬膜的电化学抛光无缝不锈钢管.2.0.32 吹扫 purge用氮气和氩气对特种气体系统内的其它气体进行置换的过程.2.0.33 排气 vent特种气体设备与系统中排出的本质气体.2.0.34 数据采集与监视控制系统 supervisory control and data acquisitionSCADA是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统.它可以对现场的运行设备进行监视和控制,以实现数据采集、设备控制、测量、参数调节以及各类信号报警等各项功能.2.0.35 工厂设备管理控制系统facility management control systemFMCS用于管理工厂动力设备的管理控制系统,一般只具有监视功能,不具有控制功能.2.0.36 大宗硅烷系统 bulk silane system是指容器水容积超过250L的硅烷系统,包括钢瓶集装格、Y钢瓶、长管拖车T/T、ISO标准储罐,以及数量超过7个的独立小钢瓶系统. 2.0.37 气体面板 gas panel集成切断阀门、调压阀、过滤器、压力计等零部件并安装在气瓶柜内的专用设施.2.0.38 开敞式建筑 open area立柱和墙面遮挡部分小于周长的25%的建筑.2.0.39 内向检漏 inboard he leak test又称喷氦法测试. 采用内部抽真空,外部喷氦气的方法,测试管路系统的泄漏率.2.0.40 阀座检漏 cross seat he leak test采用阀门上游充氦气,下游抽真空,检测泄漏率的方法.2.0.41 外向检漏 outboard he leak test又称吸枪法测试,采用管路内部充氦气或氦氮混合气,外部用吸枪检查漏点泄漏率的方法.2.0.42 不相容性 incompatible不同气体混合后即发生化学反应,释放出能量并对环境产生危害作用的特性.2.0.43 ISO标准储罐 ISO module按国际标准组织ISO要求,允许安装在架子上的多个水容积不超过1218L的储罐或长管气瓶的总称.2.0.44 大宗特气输送系统应用:1集束钢瓶容积小于50L钢瓶数量超过12个以上;2Y型钢瓶;3T型钢瓶;4长管拖车;5ISO槽罐等进行特种气体储存和送气作业的系统.3 特种气体站房一般规定3.1.1特种气体站房包括布置在单独建构筑物或区域内的特种气体站和布置在生产厂房内的特种气体间.3.1.2布置在生产厂房内的特种气体间,可采用气瓶柜、气瓶架、卧式气瓶、气瓶集装格向生产线供应特种气体.3.1.3在生产厂房内的特种气体间内的最大允许储存量见表,当生产厂房内的气体储量超过规定数量时,应设计独立的特种气体站.表3.1.3 生产厂房内最大允许储存量说明: 1 标准状态下的气体体积量.3.1.4集合工艺设备的布置情况,生产厂房内的特种气体间应集中布置在生产厂房一楼靠外墙的区域.3.1.5 低蒸汽压力特种气体供应设施应尽可能靠近工艺设备.3.1.6布置在单独建构筑物或区域内的特种气体站,可采用气瓶集装格、卧式气瓶、槽车、长管拖车向生产线供应特种气体.气体站房分类3.2.1特种气体依其物性及安全特性,将其分为可燃性、毒性、腐蚀性、氧化性、惰性气体.3.2.2布置在生产厂房内的特种气体间根据气体性质宜分为可燃性气体间、毒性气体间/腐蚀性气体间、惰性气体间.3.2.3独立布置的特种气体站有硅烷站、氨气站等.特种气体设备的布置3.3.1不相容的特种气体的气瓶架应布置在不同房间里,如果布置在同一房间,气瓶柜架之间的距离应大于6米.3.3.2同时具有可燃性和毒性气体应放在可燃性气体间3.3.3特种气体房间内的气瓶柜、气瓶架、就地尾气处理装置、气瓶集装格宜靠墙布置,具有相同或相近气体性质的设备应布置在一起.3.3.4特种气体间的中间通道宽度不得小于2米,特气柜与墙体之间的距离宜大于0.1m,特气柜之间的距离宜大于0.1m,气瓶集装格宜靠墙布置.布置应考虑维修与运转空间.3.4.5硅烷站内长钢瓶拖车宜放置在硅烷站的室外空旷地坪.3.4.6特种气体系统的电气控制盘、仪表控制盘的布置,应符合下列规定:1 应布置在与特种气体供应设备室相邻的控制室内,隔墙上可以设置防爆密闭观查窗.2 控制室应以耐火极限不小于2h的隔墙和不低于的楼板与特种设备间隔开,穿越隔墙的管道应以防火材料填堵.4 特种气体工艺系统一般规定4.1.1电子工厂的特种气体工艺系统应设置下列装置:1. 储存与送气的气瓶柜、气瓶架、集装格;2. 气体输送与分配用阀门箱或阀门盘;3. 辅助氮气吹扫系统;4. 尾气排放处置系统.4.1.2特种气体工艺系统的设计应满足电子产品生产工艺对特种气体使用的安全操作、工艺参数、污染控制的要求.4.1.3不相容的特种气体的排气管道不应接入同一排气系统.4.1.4不相容的特种气体的排风管道不应接入同一排风系统.特种气体输送系统4.2.1特种气体系统的气瓶柜与气瓶架的设置应符合下列规定1 自燃、可燃、毒性、腐蚀性气体的气瓶柜用气瓶容积不得大于50L;2 氧化性和惰性气体的气瓶架用气瓶容积不得大于50L;3 气瓶柜与气瓶架可采用单工艺气瓶外置吹扫氮气源瓶单瓶式、双工艺气瓶外置吹扫氮气源瓶双瓶式、双工艺气瓶内置吹扫氮气源瓶三瓶式等多种结构配置;4 不相容气体瓶严禁放置于同一气瓶柜或气瓶架中;5 气瓶柜与气瓶架应设有分配、作业用气体面板,气体面板的要求详见4.2.2条;6 系统的供应能力必须经过相应的热力学和流体力学计算核实;7 气瓶柜闭门时应保持不低于100Pa负压,其排风换气次数不得低于300次/小时;8 自燃、可燃、毒性、腐蚀性气瓶柜应在排风出口设置气体泄漏探测器;9 气瓶柜柜体外壳钢板厚度不应小于2.5mm,并有防腐蚀涂层.10 气瓶柜门应具备自动关闭功能,并配备防爆玻璃观察窗;11 气瓶柜、气瓶架应设置清晰明确的安全标示牌;12 气瓶柜地脚螺栓的设计要满足当地地震烈度的要求.13 当气瓶柜放置在有爆炸和火灾危险环境时,其设计应符合现行国家标准爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058的规定.4.2.2特种气体气瓶柜与气瓶架的气体面板设置应符合下列规定:1 自燃、可燃、毒性、腐蚀性气体面板应设有紧急关断阀门,并应为常闭气动阀门,位置尽量靠近气瓶端;2 气瓶压力大于的自燃、可燃、毒性、腐蚀性气体面板应设有过流开关;3 自燃、可燃、毒性、腐蚀性气体面板应设有惰性气体吹扫系统;4 自燃、可燃、毒性、腐蚀性气体面板应设有辅助抽真空装置,该管路必须设置止回阀;5 各种特种气体面板均应设置工艺气体排气口;4.2.3可燃特种气体气瓶柜的设置应符合下列要求1. 硅烷气瓶柜的排风换气次数不得低于1200次/小时.气瓶柜的负压应持续监控;2. 自燃性气瓶柜应设置紫外红外火焰探测器;3. 可燃与自燃性气瓶柜应设置水喷淋系统,但是ClF3气瓶柜不应设置水喷淋系统;4. 自燃性气体气瓶柜应在气瓶之间设置隔离钢板.4.2.4大宗特种气体输送系统应设置下列装置1 独立设置的气液瓶、储罐或长管拖车及其压力指示或钢瓶称重装置、连接回型管、气流控制的气体面板、吹扫氮气单元、电气控制柜;2 大宗特种气体输送系统的其它功能配备应符合第4.2.1条的规定;3 大宗特种气体输送系统的供应能力必须经过相应的热力学和流体力学计算核实;4 大宗特种气体输送系统宜单独建站,或置于单独的气体房,并考虑消防间距和物流通道等;5 液化气体瓶的大宗特种气体系统应设计合适的钢瓶加热与保温装置.6 大宗特种气体应考虑在减压前对气体进行预热.4.2.5液态特种气体输送系统1 液态特种气体系统包括独立放置的液体槽罐、液体输送柜、连接回型管、推动气体单元、载气单元、吹扫氮气单元、电气控制柜与温度控制装置.2液态特种气体输送系统利用推动气体的静压力或者采用泵,将液体化学品从大包装槽罐里输送至液体输送柜里的小包装液罐,或者将小包装液罐里的液体直接推动输送至用液点.用液点设置鼓泡器或蒸发器,将液体化学品鼓泡或直接蒸发,以汽化形式输送至工艺反应设备.3 液态特种气体输送柜必需的其他功能配备应符合第4.2.1条的规定.4.2.6 特种气体系统的阀门箱和阀门盘的设置应符合下列规定1 自燃、可燃、毒性、腐蚀性气体系统的阀门箱应设有:1进气管路隔离阀门及压力指示单元;2各分支路独立的压力控制调节、过滤器、过流开关单元;3各分支路独立的进出口隔离阀门;4各分支路独立的吹扫氮气或惰性气体单元;5各分支路独立的辅助抽真空单元等2 惰性及氧化性气体系统的阀门盘应设有:1进气管路隔离阀及压力指示单元;2各分支路独立的压力控制调节阀、过滤器;3各分支路独立进出口隔离阀门.吹扫和排气系统4.3.1 特种气体系统吹扫氮气的设置,应符合下列要求:1 自燃、可燃、毒性、腐蚀性特种气体系统的吹扫氮气应与独立的氮气源连接,不得与公用氮气或工艺氮气系统相连;2 不相容性特种气体系统的吹扫氮气不得共用同一氮气源;3 吹扫氮气管线必须设置止回阀.4.3.2吹扫氮气的气体面板设置包括下列部件:1压力调节阀;2排气管;3高低压截止阀;4高低压压力指示;5安全阀4.3.3特种气体系统的辅助抽真空设置应符合下列要求:1 真空发生器宜采用氮气实现抽真空功能;2 抽真空用氮气可由公用普通氮气提供;4.3.4工艺排气与废气处理1 特种气体系统的排气管应设置氮气稀释与连续吹扫,防止空气倒流造成污染和腐蚀.2 不相容性气体的排气不得连接进入同一排气主管.3 自燃、可燃、毒性、腐蚀性气体的排气浓度超过燃烧下限20%或最大允许浓度10%时,必须经过尾气处理装置处理后排入厂房排气系统.4 合适的废气处理装置包括但不限于:1干式处理;2水洗式处理;3加热分解处理;4燃烧处理;5等离子分解处理;6稀释处理;以及以上几种处理方式的结合.5 硅烷站硅烷工艺系统5.1.1 硅烷站工艺系统应根据下列因素确定1 硅烷的危险性质2 硅烷站的规模3 用户对硅烷纯度及压力要求4 用户对硅烷负荷变化情况的要求5.1.2硅烷站应根据工艺要求、当地气候状况、硅烷设备状况选择采用封闭式、开敞式或露天形式进行布置.5.1.3硅烷输送工艺系统应包括硅烷容器、气体面板、阀门箱以及相应的连接管道.5.1.4典型的硅烷气体面板应包括减压过滤、吹扫/排气、安全控制等功能.5.1.5硅烷应采用独立的惰性气体钢瓶进行吹扫,不得采用公用管道氮气吹扫.5.1.6阀门箱应配置惰性气体吹扫系统、泄漏侦测和火焰侦测.5.1.7硅烷的放空不得排入局部排风系统,应直接排到大气,或燃烧式尾气处理器.放空管道应使用氮气连续吹扫.放空管道吹扫氮气流速不应低于0.3m/s.5.1.8钢瓶出口应设置常闭式紧急切断阀.硅烷站的各安全出口应设置手动紧急切断按钮,至少有一个手动紧急切断按钮与输送系统的距离应大于4.6米.5.1.9 硅烷输送系统应采用金属膜片的波纹管阀、隔膜阀、调压阀.气源应配置直径小于 3.175mm的限流孔板.输送系统应配置过流开关.硅烷站的布置5.2.1硅烷站的布置,应按下列要求综合比较确定:1 应布置在工厂常年最小频率风向的上风侧,并应远离有明火或散发火花的地点;2 不应布置在人员密集地段和主要交通要道邻近处;3 硅烷站应采用单层钢筋混凝土或钢框架、排架结构.钢框架、排架结构应采用防火保护措施.4 硅烷站应设置不燃烧体的围墙,其高度不应小于2.5m;5 大宗硅烷站必须布置为独立的开敞式建筑物或空旷区域,不得有地下室.当采用开敞式建筑结构形式时,硅烷站墙面遮挡部分面积不大于建筑外围面积的25%.如果有障碍物,距离应保证大于障碍物高度的2倍.6 硅烷站的选址应方便运输和消防车辆的进出.5.2.2硅烷站与工厂建筑物、构筑物的防火间距,不应小于表的规定.表5.2.2 硅烷站与其他建筑物、构筑物、道路的防火间距m注:1 防火间距应按相邻建筑物、构筑物的外墙、凸出部分外缘、气瓶集装格外缘的最近距离计算.2 固定容积的硅烷气罐,总容积按其水容量m3和工作压力绝对压力的乘积计算.3 与高层厂房的防火间距,应按本表相应增加3m.5.2.3硅烷站的建筑设计应符合现行国家标准建筑设计防火规范GB50016的规定.5.2.4硅烷站可采用有坡度的屋顶,屋顶最低点宜大于4.5米.硅烷站的面积大于19m2时,必须有两个安全出口.5.2.5站内任何地点到最近安全出口的距离不得大于23m.5.2.6 硅烷站应采用快开式推杆锁,不得采用其它形式的锁具,疏散门应采用平开门,朝向为疏散方向.5.2.7露天布置的硅烷站内大宗容器之间以及容器与工艺面板之间应距离9米,当距离不到9米时,应采用2小时防火隔断.防火隔断的设置不应影响自然通风.安全技术措施5.3.1硅烷站的电气控制室应设置在单独的房间内,并用无门窗洞口的防爆墙与硅烷气瓶库隔开.供硅烷站专用的10kV及以下变配电所,不应设置在硅烷站厂房内或贴邻建造.5.3.2硅烷大宗钢瓶应进行防静电接地.5.3.3对于抽风管道的泄漏探测器,设定值不应小于%V/V25% LEL,报警并自动关闭输送系统.环境监测点设定值不应小于5ppm,报警但不需要切断输送系统.5.3.4开放式输送系统大宗钢瓶区域必须设置紫外/红外火焰探测器.封闭式输送系统应采用高温探测器.火焰或感温探测器应与报警系统和紧急切断系统联动.采暖通风与空气调节5.4.1采用开放式布置的硅烷站,应采取有效的措施,保证自然通风,防止硅烷气体积聚.若不能满足开放式的条件时,应设置强制通风系统.5.4.2封闭式硅烷站严禁采用循环空气调节系统.5.4.3封闭式的硅烷站室内温度、湿度设计参数应满足气柜的要求.当气柜无具体要求时,室内设计参数宜满足25±3℃.5.4.4封闭的硅烷站应设置独立的连续排风系统.5.4.5气柜排风量应按照硅烷的最大储存压力下限流孔板RFO的硅烷连续流量计算气柜内的硅烷浓度,应保证气柜内的硅烷体积浓度小于%,并保证流经气瓶颈部和管道机械连接处的气流速度不小于1m/s来确定.5.4.6气瓶组直接安装在封闭的硅烷站内,房间排风量应按照硅烷的最大储存压力下限流孔板RFO的硅烷连续流量计算房间内的硅烷浓度,应保证气柜内的硅烷体积浓度小于%来确定.5.4.7硅烷阀门箱的排风量应按照硅烷的最大储存压力下限流孔板RFO的硅烷连续流量计算气柜内的硅烷浓度,应保证气柜内的硅烷体积浓度小于%来确定.5.4.8封闭的硅烷站应设置事故通风,事故通风量根据事故泄漏量计算确定,但换气次数不应小于每小时12次.硅烷站外应设置紧急按钮.5.4.9硅烷站排风系统应设置备用机组.5.4.10硅烷站空调系统应采用适当措施保证在空调机组维护或故障时,硅烷站能取得足够的补风.5.4.11硅烷站排风系统、空调系统电源应设置应急电源.5.4.12空调系统、排风系统风管应采用不燃材料制作.排风风管应采用刚性风管,不得使用柔性风管.空调系统风管保温应采用不燃或难燃保温材料.5.4.13排风管路严禁穿越防火分区防火墙.排风管路上不应设置溶片式防火阀.5.4.14排风系统不应与火灾报警系统连动控制,严禁关闭排风系统.消防系统5.5.1 硅烷站的消防应符合下列规定1.在发生硅烷火灾时,在没有关闭泄漏钢瓶之前,严禁扑灭硅烷火焰.2.在发生火灾时,硅烷钢瓶和使用到硅烷的相关的设备,应有冷却措施.3.硅烷站严禁使用“哈龙”灭火器.4.硅烷站的消火栓系统设计应符合建筑设计防火规范GB50016-2006中的有关规定.5.5.2 室外硅烷站的消防应符合下列规定1.设置在室外的硅烷站,应设置雨淋系统来冷却硅烷的输送系统.保护部位包括硅烷钢瓶、大宗硅烷储罐及相关的工艺气柜.2.雨淋系统的设计喷水强度不小于12L/,火灾持续时间不小于2小时.3.消防系统的管道应采用金属管材,接口采用丝扣、焊接管件.在站内15m范围内的管道不应采用以橡胶为密封材料的沟槽式连接方式.4 雨淋系统启动时,应同时切断硅烷的供应.5 当室外硅烷站设有屋顶等防雨措施时,在此处可以设置湿式自动喷水灭火系统.设计喷水强度按照严重危险系II级考虑.设计喷水强度16L/,保护面积260m2.6 室外硅烷站的附近应设置室外消火栓,室外消火栓应设置在距大宗钢瓶30m之外且46m之内.5.5.3 室内硅烷房间的消防应符合下列规定1.存储和使用硅烷的房间应设置自动喷水灭火系统.设计喷水强度不低于严重危险级I级,设计喷水强度12L/,保护面积260m2.2.硅烷气柜应自带冷却用的自动喷水灭火喷头,该喷头为快速反应喷头.6 特种气体管道输送系统一般规定6.1.1 特种气体输送系统包括特气管道系统、阀门分配系统、工艺设备和尾气处理系统的管道、管件、阀门、过滤器、减压装置、卸压装置、压力表传感器等所有部件.6.1.2生产厂房内特种气体管道的干管,应敷设在技术夹层或技术夹道内,当与水电管线共架时,当相对密度小于或等于的气体管道宜设在水、电管线下部;相对密度大于的特气管道宜设在水、电管线上部.6.1.3 生产车间内的可燃和有毒特气体管道应明敷,穿过生产区墙壁与楼板处的管段应设置套管,套管内的管道不得有焊缝,套管与管道之间应采用密封措施.可燃、毒性、腐蚀性气体管道的机械连接处,应置于抽风罩内.6.1.4 可燃特气体与毒性特气体管道不得穿过不使用此类气体的房间,当必须穿过时应设套管或双层管.特气管道严禁穿过生活间、办公室.6.1.5 特气管道不得出现不易吹除的盲管等死区,避免U型弯.6.1.6 易燃性特气体与氧化性特气管道,应设置导出静电的接地设施.6.1.7 室外布置的特种气体管道应架空布置.材料选型。
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制定本规范。
本规范适用于新建、扩建和改建的电子工厂的特种气体输送系统工程的设计和施工。
本规范不适用特种气体的制取、提纯、灌装系统的设计和施工。
特种气体系统的设计和施工除应符合本规范的规定外,应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语特种气体 specialily gas用于各种电子产品生产的薄膜气体、掺杂气体、外延气体、离子注入气体、刻蚀气体及工艺设备所使用的气体。
通常包括可燃性气体、氧化性气体、腐蚀性气体、毒性气体、惰性气体等。
特种气体系统 speciality gas system特种气体系统是指在用户现场的特种气体的储存、输送与分配全过程的设备、管道和部件的总称。
特种气体间speciality gas room是指在电子生产厂房放置特种气瓶柜、气瓶架、尾气处理装置、气瓶集装格等气体设备,并通过管道向用气设备输送特种气体的房间。
硅烷站silane station是指放置硅烷储存设备(气瓶、气瓶集装格、Y钢瓶、长管拖车或ISO标准储罐)、硅烷气化装置及尾气处理装置、电气装置等,并通过管道向用气生产厂房供应硅烷气体的独立建构筑物或区域。
明火地点open flame site室内外有外露的火焰或赤热表面的固定地点。
散发火花地点sparking site散发火花的烟囱或室外电焊、砂轮、气焊等固定地点。
空瓶empty cylinder留有残余压力的气体钢瓶。
实瓶full cylinder存有气体的气瓶中保存有气体压力的气瓶,特种气体气瓶一般水容积为40L、47、48L等各种容积。
特气系统的规划与设计特气系统的规划与设计(SSTT.NO.20)由于半导体制程日趋复杂化且建厂成本愈来愈高,其使用的制程化学品皆具有相当的危险性,虽然有相关的外国标准可进行规范,但实际的做法却莫衷一是,各有其成本与优缺点上的考虑。
本文除概略性的介绍半导体厂之特气供应系统,主要对整体特气系统的规划与设计进行探讨,限于篇幅,本文将论述的重点主要放在气瓶柜/架、阀箱与管路的设计上,提出个人的一点心得与看法,希望抛砖引玉提供大家思考的方向,以兹未来建构特气系统时的参考。
然而,在实际的建厂规划设计时,工程师仍需依各厂的现况进行规划,考虑的重点包括经费、周围环境、基地、人员...等,以期较佳的实用性设计达到更安全的供应与环境维护。
气体的使用在半导体制程中一直扮演着重要的角色,特别是在半导体制程目前已被广泛的应用于各项产业,凡举传统的ULSI、TFT-LCD 到现在开始萌发的微机电(MEMS)产业,皆以所谓的半导体制程为产品的制造流程,其中的制程包括如干蚀刻、氧化、离子布植、薄膜沉积等皆适用到相当多的其他,而气体的纯度则对组件性能、产品良率有着决定性的影响,气体供应的安全性则关乎人员的健康与工厂运作的安全。
气体一般可简单的区分为大宗气体(BULK GASES),如N2、O2、Ar等适用量较大的气体,和特殊气体(Specialty Gases),如SIH4、AsH3、PH3...等以钢瓶供应的气体。
本文主要针对特殊气体的供应系统进行探讨。
大宗气体的供应设计则因其供应方式的特殊性,如以大型桶槽的供应方式,将不列入本文的讨论范围。
特气供应系统是半导体厂中危险性最高的一环,只需有任何的疏失都可能造成人员、厂房、设备的严重损失,特别是其中有些其他如SIH4的自燃性,只要、一泄漏就会与空气中的氧气起剧烈的反应,开始燃烧,还有ASH3的剧毒性,任何些微的泄漏都能可能造成人员声明的危害,也就是因为这些显而易见的危险,所以对于系统设计安全性的要求就特别高。
同城严重危害的事件,都是人们忽视其危险性或对其特性上的无知,甚或人员操作维护上的疏忽所造成,反而越危险的物质,大家投注更多的关心与防护、造成严重危害的情形下容易发生。
但是,如何的设计才是最佳的考虑,实无绝对原则可供遵循,特别是如何在经费与安全性考虑上取得较佳的平衡,一直是工程师与设计者追寻的目标。
若是经费许可担任可以选择二重、三重、甚或是四重保护、但更多重的保护设计是否又具有实质的意义。
我们可针对自然气体供应时、气瓶柜泄漏来做实际的状况模拟,用以讨论防护设计上的观念。
首先假设人员在更换钢瓶后,为将接头完全锁紧即开始供气,此时第一阶段保护的管路压力测试失效(目前的气瓶柜几乎皆有此项之设计),才可能发生接下来的泄漏状况﹔当气体开始燃烧后,第二阶段的火焰侦测器侦测到火焰燃烧所放射出的UV或IP光道,侦测器动作,第三阶段的气体泄漏侦测器侦测到泄漏的气体的浓度值,第四阶段的紧急关断阀会将钢瓶气源出口的手段阀自动关闭,第五阶段的防爆柜与抽气的设计阻绝火焰蔓延至隔邻气柜,第六阶段的消防洒水头开始洒水降温,第七阶段的区域防爆墙设计防止火焰或爆炸扩散到厂房的其他区域﹔据此描述,我们可粗略的概括可能导致最严重后果的几率,若假设人员失误和各段保护设计(七阶段)失效的几率皆为十分之一的告知进行计算(当然实际上每阶段失效几率不可能如此之高),其结果为亿分之一﹔换言之,倘若因人员疏失导致的气瓶柜供气管路泄漏,造成整厂火灾爆炸蔓延的几率为亿分之一﹔此等安全性设计失效的几率已足可以为一般的厂房安全设计者所接受,甚或超过其理想值。
而以上所述的这些保护设计,皆为目前半导体厂最一般化的基本要求,所以是否还有必要要求气瓶柜内的管路设计为双套管、气柜内加装及早期火灾预警侦测器等防护设计,实有再进行探讨的必要。
针对这些基本防护设计,以目前的技术水准,皆可恨容易的道道所要求的功能、精准度、可靠度等,但毕竟这些零组件与侦测器皆需花费不少,在目前不景气中力求节约的半导体业,可再透过进一步的设计考虑,重新检讨各项防护设计的必要性,甚或以更简单、更方便或更便宜的设计方式来取代。
超高纯度的气体供应质量则是设计时的另一项重要考虑,在管路与零组件的材质选择、运送包装、施工组装、管路清洁、测试实验,乃至于日常管理,每一个环节的精确要求皆与供应的质量息息相关。
例如在更换钢瓶后,一定有一段管路被外界气体污染,这时就要透过管路的设计,在供应前对此段管路以氮气进行反复冲吹,使其符合供应质量的要求。
特气的供应,设计上并不像大宗气体,需要采用连续质量监视系统对可能的污染物(如水分、氧气、粒子...等)进行分析监控,主要因为其钢瓶的气体质量较易掌控,而且气体种类太多,进行仪器选购的成本太过庞大,监控时的危险性亦较高。
此外,特气的供应管路亦不似一般的管路,因其有施工时的危险性、管路制作部易与污染上的考虑,不能任意的进行切管或修改。
特别是整厂开始运作生产之后,任何的施工皆可能严重影响制程机台与生产线的政策运作,因此,若在制程的要求尚不十分明确或考虑到未来的扩充性,均需预留适当的阀件或管路以利未来的扩充。
微机电半导体产业近年来开始在国内生根建厂,笔者有幸参与其中一座厂务系统的规则与设计,其整体系统的建立基本和一般的晶圆半导体厂并无二致,只其对污染物的要求规格不似晶圆半导体厂严格,主要因其线径与几何结构的尺寸较大,约为0.5-1m之间,和目前ULSL 的0.18-0.15m的线径要求相差甚多。
针对此微机电半导体厂务各项系统建设费用分析如图一所示,气体供应系统(包含大宗气体与特殊气体)的费用约占全部厂务系统(不含土地、厂房结构)建设费用的15%,仅低于无尘室系统的23%。
所以此项系统的重要性可见一般。
特气中央供应系统气体特性特殊气体的种类一般可分分为腐蚀性、毒性、可燃性、助燃性、惰性等,一般常用的半导体气体分类如下:(一)、腐蚀性/毒性:HCL、BF3、WF6、HBr、SiH2CL2、NH3、PH3、CL2、BCL3...等(二)、可燃性:H2、CH4、SIH4、PH3、AsH3、SiH2CL2、B2H6、CH2F2、CH3F、CO... 等(三)、助燃性:O2、CL2、N2O、NF3...等(四)、惰性:N2、CF4、C2F6、C3F8、SF6、CO2、Ne、Kr、He...等其中很多气体是具有二项以上的特性,特别是腐蚀性气体一般而言亦桶时具有毒性,PH3则具有腐蚀性和毒性外,亦具有可燃性,是相当危险的一种气体。
若期望对气体供应系统做出较佳的规划设计,一定要对气体特性有相当的了解,才可能驾驭它、控制它,而详细的阅读各项气体的物质安全数据表(MSDS)则是了解它的第一步。
透过MSDS我们可以很清楚的指导它的各项特性,包括物理特性、化学特性、毒性、兼容性...等,乃至于紧急处理的方法和步骤皆有详细的介绍。
表一则是列出一些常用气体间的兼容性与可能的反应状况。
一般的大宗气体N2、O2、Ar常用的供应方式以固定式的大型桶槽为主,将桶槽安置于厂区附近,架构独立的供应区与土木基础,以槽车定期进行填灌,高压的液态气体经蒸发器蒸发为气态后,供应现场使用,若有纯化的需求则需透过气体纯化机将气体精制成生产线需求的规格使用﹔H2则经常使用两座多组钢瓶串接方式进行供应,当一座的气体使用完后,另一座的气体将自动接续供应,使供气不致中断,并以争做串接钢瓶更换的方式进行气体的补充。
此外,也有所谓的on-site供应方式,将需求的气体于现场直接制造供应生产线﹔另有由气体供货商直接架设地下管路进行集中式的供应,就像目前家用的天然气供应方式。
但此法因管线太长,且埋设于地下,供应点复杂,除非供货商有很好的系统设计,可防止短气、排除管路的污染或供应质量不稳定的状况,否则此种供应虽然方便,却因半导体制程对气体质量的要求相当高,风险值也相对的较高。
倘若源头供应质量不良,导致所有半导体厂的制程断气或污染,其损失之大,将不下于停电所造成的巨额费用。
相对的,以槽车或钢瓶的供应方式,因其出货前可透过质量的检验,确保供气的质量,风险也就较低。
特殊气体的供应方式截止目前为止,几乎皆用钢瓶的方式进行,一般常用的为高压钢瓶,但依其填充的气体特性有可分为气态与液态钢瓶,一般气体皆为气态钢瓶,其填充压力亦高,气体以气态储存于钢瓶内﹔低蒸汽压的气体则以液态储存于钢瓶内。
另有一种吸附式的气体储存钢瓶,即所谓的安全高压气源(SDS,Safe Delivery Source),可藉由介质如沸石和活性碳对待定的气体如PH3、AsH3、BF3、SIF4等进行物理吸附,以气体分子与吸附剂间的瓦力将气体吸附于吸附剂的孔隙重,其优点为高压压力低于—大气压,无泄漏之余。
经实验结果,即使泄漏亦不致发生爆炸或造成足以危害人体的毒气浓度,安全性佳,而且供应量可为传统高压钢瓶的数倍至数十倍。
然此种供气无法使用于目前所有的半导体气体,亦少晶圆厂使用此种系统进行中央集中式的供应方式,因此本文将不对其多作讨论,仅提出此种供应方式的特点供读者参考。
针对腐蚀性、毒性、燃烧性的气体,通常涉及将钢瓶置于气瓶柜(GAS Cabinet)内,再透过管路将气体供应至现场附近的阀箱(VMB,Valve Manifold Box),而后再进入制程机台的使用电(Pou,Point Of Use),于进入机台腔体之前,会有独立的气体控制盘(GB,Gas BOX)与制程控制模块联机,以质流控制器(MFC,Mass Flow Controller)进行流量之空调与进气的混合比例控制,通常此气体控制盘不属于厂务系统的设计范畴,而是归属制程机台设备的一部分。
一般的惰性气体则是以开放式的气瓶架(Gas Rack)与阀盘(VMP,Valve Manifold Panel) 进行供应。
详细的描述与讨论将在下节进行,现在仅举一简单的两种不同供气流程规划的实例,如图二、三所示,供读者参考。
图三;惰性气体供应规划流程实例上面所提的为目前常用的(集中式)中央供应设计,缺点是只要一种气体的供应出问题,就可能造成所以使用的机台停摆,甚或中断整个生产线,对制程稳定的风险较高。
另有一种供应方式的设计为针对制程机台进行(分布式)的气瓶规划,机台使用到几种特殊气体就使用几台气瓶柜,将气瓶柜设计于机台附近,其优点为对制程的风险值较低﹔但相对的,因其未集中管理,无法整体而有效的进行相关的防护设计,如防爆墙、泄漏的局限性等,而且管理上相当耗费人力,不管是气瓶柜的维护、钢瓶的更换,皆大大的增加了管理上的风险,虽然省下了VMB的设置及可选用较便宜的单钢气瓶柜,却大量的增加气瓶柜的数目,个人觉得较不符合成本与安全性的设计。
据闻韩国的半导体厂以往皆大量采用分布式的设计,但近年来则有渐渐改成集中式供应的趋势。