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半导体特种气体供应系统设计纲要

特种其他站

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。如硅烷站、三氟化氮站、氨气站等。

特种气体间

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墙的区域。

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。

低蒸气压力特种气体供应设施应尽可能靠近工艺设备。

中控室

建议中控室(办公室)独立于特气站布置;

当中控室与特气站相邻布置时,控制室应以耐火极限不小于3H的隔墙和不低于1.5H的楼板与特种设备间隔开,隔墙与屋顶之间应密封严密;

不与其它房间共享风管,特气房内的排风管不得穿过中控室;

建议采用清洁空气的正压通风系统,室内压力不应低于25Pa;空调系统温度控制范围夏季宜保持在25-30℃,冬季宜保持在18-20℃,湿度宜控制在40-70%。

电气间

建议仪/电控制盘(柜)应设置在单独的机柜房间内,室内应安装空调进行温湿度调节。

特种气体设备布置

不相容的特种气体应布置在不同房间里;

具有相同或相近气体性质的设备应布置在一起,同时具有可燃性和毒性气体应布置在可燃性气体间;

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,且特气柜与墙体之间、特气柜与特气柜之间的距离宜大于0.1m;

毒性、腐蚀性气体的特种气体间应设置紧急洗眼器;

特种气体间的中间通道净宽度不得小于2 米,布置应考虑维修与运转空间;

安放地磅的坑内应有排水管道。

特种气体输送系统

不相容气体瓶严禁放置于同一气瓶柜或气瓶架中;

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;气瓶柜的负压应持续监控;

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。

吹扫和排气系统

特种气体系统吹扫氮气的设置,应符合下列要求:

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;

不相容性特种气体系统的吹扫氮气不得共用同一氮气源;

吹扫氮气管线必须设置止回阀。

工艺排气与废气处理

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;

不相容性气体的排气不得连接进入同一排气(VENT)主管;

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。

工艺管道

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0.75的气体管道宜设在水、电管线上部;相对密度大于0.75的特气管道宜设在水、电管线下部。

建筑结构

布置于生产厂房的特种气体间的耐火等级不应低于二级

有爆炸危险的特种气体间的承重结构宜采用钢筋混凝土或钢框架、排架结构

有爆炸危险的特种气体应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016 的规定设置泄压设施。

特种气体间的安全出口不应少于2个,且宜分散布置,其中1个应直通室外,通向疏散走道的门需要满足防火及防爆要求。

有爆炸危险房间与无爆炸危险房间之间,应采用耐火极限不低于4.0h的不燃烧体防爆防护墙隔开。当设置双门斗相通时,门的耐火极限不应低于1.2h。

散发较空气轻的可燃性特种气体间,顶棚应平整、避免死角,特种气体间上部应通风良好。屋顶最低点高度应高于4.5米。

配电与照明

特种气体站和特种气体间的电力负荷分级不宜低于二级负荷;可燃、自燃、毒性与腐蚀性气体设备应为一级负荷;气体管理与气体泄漏探测系统为一级负荷中特别重要的负荷,必须配置不间断电源。

有爆炸危险特种气体站和特种气体间的爆炸性气体环境内的电力装置应为1 区设防,并应符合现行国家标准《爆炸和火灾环境电力装置设计规范》GB50058 的规定。

特种气体站房的照明灯具宜安装在操作与维修通道处,不宜安装在设备正上方,并应设置备用照明。

防雷与接地

自燃性、可燃性、氧化性特种气体设备和管道,应设置导出静电的接地设施。

特种气体站房的防雷分类应划分为第二类防雷建筑,并应采取防直击雷、防雷电感应和防雷电波侵入的措施。

突出屋面的放散管、排风管等物体的防雷应符合下列规定:

排放爆炸危险气体的放散管、排风管的管口应处于接闪器的保护范围内;

装有阻火器的排放爆炸危险气体的放散管、排风管,金属物体可不装接闪器,但应和屋面防雷装置相连。

架空铺设的可燃性特气管道,在进出建筑物处应与防雷电感应的接地装置相连。

特种气体系统的电气设备工作(系统)接地、保护接地、雷电保护接地以及防静电接地等不同用途接地采用联合接地方式时,接地装置的接地电阻值应按其中的最小值确定。

火灾自动报警系统

特气站房的火灾自动报警系统保护对象分级为一级。

探测器至墙壁、梁边的水平距离,不应小于0. 5m;探测器周围0.5m内,不应有遮挡物。

每个防火分区应至少设置一个手动火灾报警按钮。

感烟探测器、感温探测器的保护面积和保护半径

自动喷水灭火系统

采用闭式系统场所的喷头最大净空高度不应大于表6.1.1的规定。

自动喷水灭火系统应设报警阀组。

雨淋阀组的电磁阀,其人口应设过滤器。

除吊顶型喷头及吊顶下安装的喷头外,直立型、下垂型标准喷头,其溅水盘与顶板的距离,不应小于75mm,且不应大于150mm。

直立型、下垂型喷头的布置,包括同一根配水支管上喷头的间距及相邻配水支管的间距,应根据系统的喷水强度、喷头的流量系数和工作压力确定。

当梁、通风管道、排管、桥架等障碍物的宽度大于1.2m 时,其下方应增设喷头。

硅烷站消防系统

选型

环境温度低于4 ℃ ,或高于70 ℃的场所应采用干式系统。

室外硅烷站的消防应符合下列规定

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。

设置在室外的硅烷站,应设置雨淋系统(由开式洒水喷头供水)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。

雨淋系统的设计喷水强度不小于16L/min.m2,火灾持续时间不小于2 小时,保护面积260m2。

室外硅烷站的附近应设置室外消防栓,室外消防栓应设置在距大宗钢瓶30m之外且46m之内。

消防水收集于消防事故水池。

硅烷站严禁使用“哈龙”灭火器。

特气房间排风

特种气体间应设置连续的机械通风系统,应满足房间最小通风换气次数每小时6 次;紧急通风次数每小时不得小于12次。

当放散气体的密度比空气重,建筑内放散的显热不足以形成稳定的上升气流而沉积在下部区域时,气房内的排风宜从下部区域排出总排风量的2/3,上部区域排出总排风量的1/3。

建筑物全面排风系统吸风口的布置,应符合下列规定:

位于房间上部区域的吸风口,用于排除余热、余湿和有害气体时(含氢气除外),吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离不大于0.4m;

用于排除氢气与空气混合物时,吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离不大于0.1m;

位于房间下部区域的吸风口,其下缘至地板间距不大于0.3m;

因建筑结构造成有爆炸危险气体排出的死角处,应设置导流设施。

当与各特气房间相邻布置时,其隔墙与屋顶之间应密封严密,保证一旦发生泄漏,气体不能串入其它房间。

放散有害气体或有爆炸危险物质的房间,应保持负压。

气柜、BGDS排风

不相容的特种气体的排风管不应接入同一排风系统。所有的排风系统须接入客户的中央尾气处理系统。

特种气体排风管道应采用不燃材料制作。可燃气体气瓶柜和阀门箱的排风与主排风管道连接的支管应采用刚性风管,不得使用柔性风管或软管;连接使用的弯头应尽量少。

可燃气体和氧化性气体的排风管应设置防静电接地装置;腐蚀性气体排风管内表面做相应的防腐处理。

特种气体站房排风系统不应与火灾报警系统联动控制,严禁关闭排风系统。


                                                                                                                                                                                                                                                              

来源:特气论坛



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