4.2 特种气体输送系统

4.2.1 气瓶柜、气瓶架是特种气体气瓶存放和进行气体配送的装置，第1款定义了工程上常用的几种气瓶柜、气瓶架的配置型式。
    第2款规定不相容气体瓶严禁放置于同一气瓶柜或气瓶架中。目的是为了防止不相容气体在非正常状态下相遇发生反应，酿成重大事故。
    第3款规定是因为作业面板是气瓶柜、气瓶架的控制操作平台，通过作业面板完成供气、切断、事故紧急切断、与气体探测系统和气体管理系统的连通等一系列操作。
    第4款规定是因为特种气体系统管路的设计必须考虑特种气体系统的固有性质，如液态特种气体的加温、相当多特种气体进过调节阀后因为焦耳-汤普逊效应带来温度降低甚至液化的加温，特种气体管路催扫及尾气抽真空这些都是热力学和流体力学考虑的问题。
    第5款规定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。目的是保持气瓶柜在负压下运行，保障员工的生命安全。
    第6款规定自燃性、可燃性、毒性、腐蚀性气瓶柜应在排风出口设置气体泄漏探测器。目的是在这些特种气体泄漏开始时就探测到这些有害气体的泄漏状况，采取措施预防事故发生。
    第8规定瓶柜门应具备自动关闭功能，并配备防爆玻璃观察窗，目的是防止在人员误操作的情况下导致气体外泄到工作环境中，酿成重大事故。地脚螺栓的设计满足当地地震烈度的要求也是从安全的角度作出的规定；
    第10款规定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。这是因为气瓶柜工作的环境基本都是爆炸和火灾危险环境，其电气装置必须考虑火灾与防爆设计。
4.2.2 气体面板是特种气体气瓶柜与气瓶架的操作控制装置，本条是从使用和安全的角度规定了气体面板必须配置的装置、附件的基本功能，自燃性、可燃性、毒性、腐蚀性气体系统一旦发生事故，仪表控制气源自动切断，应急关断阀门自动关闭。
4.2.3 可燃性特种气体包括自燃性、可燃性气体，此类气瓶柜的设置应依据该类特种气体的自燃性、可燃性特性，规定了气瓶柜内设置的相关规定，如排风次数、紫外红外火焰探测器设置、水喷淋系统以及自燃性气瓶之间设置隔离钢板等安全措施，以确保安全可靠运行。
4.2.4 大宗特种气体系统在超大规模集成电路厂（气体种类包括SiH4、N2O、CO2、C2F6、NH3、ASH3、PH3等）；100MW以上的太阳能光伏电池生产线（气体种类包括NH3），发光二极管的磊晶工序线（气体种类包括NH3等），5代以上液晶显示器工厂（气体种类包括SiH4，NH3，NF3等），光纤（气体种类包括SiCl4、POCl3），硅材料外延生产线（气体种类包括SiCl4、HCl）等行业。它们的投资规模巨大，采用最先进的工艺生产设备，用气需求较大，对稳定和不间断供应、纯度控制和安全生产提出严格的要求。
    本条从大宗特种气体系统的工艺流程、安全特性提出了大宗特种气体系统设备及管路配置要求。系统的气体供应能力由气源瓶的供气压力变化与气体流程管道及零部件造成的压力损失决定，供应能力必须经过相应的热力学和流体力学计算核实。液化气体瓶的大宗特种气体系统设计合适的钢瓶加热与保温装置是由于气体经过调压阀减压后的焦耳-汤普逊效应，气体减压后，温度会降低，甚至液化，从而使输送压力的不稳定以及管路系统的损坏，因此需要考虑在减压前对气体进行预热和保温。
4.2.5 液态特种气体系统
    液态特种气体系统不包括酸、碱、溶剂等大宗化学品。由于液态特种气体的物理化学性质要求和确保输送过程的安全、稳定，液态特种气体应利用驱动气体的压力，将液态特种气体从大包装槽罐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驱动输送至液态特种液体用气点，在用气点设备处利用设置的鼓泡器或蒸发器，将液态特种气体鼓泡或直接蒸发，以气态形式输送至用气工艺设备。典型液态特种气体输送系统流程图如图1。液态特种气体的驱动气体应采用无污染的惰性气体。 4.2.6 阀门箱的设置与气瓶柜相似，包括封闭的防护箱体、强制排气、气体泄漏探测器、紧急自动关断阀、紧急手动关断阀、吹扫管路等，一般用手动阀进行供气控制调节，气动阀做为紧急关断之用。通常阀门箱内不设置火焰探测器和水喷淋设施。一般阀门箱施工检测验收后，管路不再移动且不常操作，或进行管路的拆装，危险性较气瓶柜低。由于目前的特种气体管路零组件与施工质量都严格进行控制。所发生泄漏的机率较小，一旦紧急状况如泄漏、地震发生时，可利用气动阀进行自动关断，将气源做分段的隔离。用气工艺设备维修时，也可作为特种气体管路的阻隔措施，为人员的安全提供进一步的保护。
4.2.7 惰性及氧化性气体用的阀门盘为开放式结构，特种气体的质量及特种气体系统的安全保证主要是通过管路的设置来实现。