技术文章您现在的位置:首页 > 技术文章 > 特种气体站房布置

特种气体站房布置

更新时间:2022-11-08   点击次数:720次

1 特种气体应根据其物理化学性能及安全特性进行分类和工程设计。

2特种气体站房的生产的火灾危险性类别应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
3 生产厂房内的特种气体间根据气体性质宜分为易燃性气体间、毒性(腐蚀性)气体间、惰性(氧化性)气体间、剧毒性气体间等。
4 独立的特种气体站根据气体种类、兼容性等因索应分为不同种类的特种气体间。
5 大宗硅烷系统气体设备应布置在独立的开敞式建筑,不得布置在地下室。开敞式建筑应带屋顶遮盖,外墙面的遮挡部分不得大于三面,且墙体与墙体之间、墙体与屋顶结构之间应设置自然通风的空间。硅烷容器与四周障碍物的最小距离小于障碍物高度的2倍时,大宗硅烷系统应设置机械通风。
6 硅烷站内大宗容器之间以及容器与工艺气体盘之间的距离小于9m时,应设置 2h以上的防火隔断。
7 硅烷气瓶柜内的硅烷钢瓶应固定在钢架上,两个钢瓶之间应采用钢板隔离,钢板厚度应大于或等于6mm。
8 非大宗硅烷系统气体设备可放置在室内,不得建在地下室。
9 布置在开敞式建筑中的大宗硅烷站应在设备区域设置防雨防晒措施。

条文说明
 
1 根据特种气体的物理化学及安全特性,可分为自燃性.易燃性、毒性、腐蚀性、氧化性及惰性气体,几乎所有的特种气体都具有两种以上的物理化学性质,工程上按其主要危险性质进行划分,制定相关的防护措施和规定。
2 许多特种气体都具有自燃、易燃、易爆、氧化等性能,故本条规定特种气体站房的火灾危险性应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016 中厂房的有关规定。
3 对国内电子工厂已装设的特气体系统的调查得知,中国大陆电子工厂不论是国外独资企业、中外合资企业、国有企业,布置在生产厂房内的特种气体间基本上分为易燃性气体间、毒性气体间/腐蚀性气体间、氧化性/惰性气体间、剧毒性气体间等,主要是依据物理化学特性和相关法规来确定的。
4本条为强制性条文,必须严格执行。本条规定大宗硅烷站应布置为独立的开敞式建筑物,并规定了开敞式建筑屋顶、外墙及它们之间的特殊设计和建设方法,如规定外墙与外墙之间,外墙与屋面结构之间应设置足够的隔离空间,其目的是防止因为墙体的设置不当,影响硅烷站的自然通风,防止硅烷积聚造成安全事故,同时,说明了硅烷容器与周边障碍物的距离要求,规定距离应不小于障碍物高度的2倍或通过设计机械通风来防止硅烷积聚。硅烷属于自燃性气体,自燃温度为-50℃,燃烧热44,370kJ/kg(1kg硅烷相当于 10kgT&N&T当量)。硅烷按化学当量与空气混合时(硅烷占9.51%),局限空间(定容)环境下硅烷的爆燃产生的压力是10.21atm,而爆炸情况下是19.81atm。如此强大的压力冲击波,会对周围的人员和建筑物带来灾难性的损失。许多大型电子工厂硅烷储存量达到12t~15t,-旦发生爆炸,危险性极大,本条规定是为了通过独立式的开敞式建筑及相关措施,通过自然通风和机械通风的方法防止事故状态下的硅烷堆积,减少事故发生,并在万一发生事故时,将事故危害降至最&低&程度。
    美国国家标准学会标准《硅烷和硅烷混合物的储存和操作》ANSI/CGA G 13-2015第3.2.22.2条(室外)、第6.2.1条(位置)、第6.2.1.1条(空旷)、第6.2.1.1.1条(减缓措施)和第7.2条(室内储存和使用)也做了相关的规定。上述ANSI/CGA G-13-2015的相关内容摘录如下:

  5室外位置有两种情况:1.建筑的室外;2.有顶棚遮盖和不多余三面独立的外墙的场所,墙与顶棚结构之间、墙与墙之间有足够的空间隔离,当硅烷泄漏时,可以减少硅烷的堆积。注释:可以通过链式围栏或相似的不阻挡空气流动的开式结构建设敞开式环境。

    6. 除了按照第7章要求的安装非大宗硅烷系统和按照第18章的要求安装的大宗硅烷系统可以放置在室内,硅烷气源和供应系统应放置在室外,虽然硅烷系统允许放置在室内,硅烷的存放和使用还是最好在室外,目的是为了减少在火灾和保证事故时,对设备和人员造成的危害。通过把硅烷系统安装在一个无限制的空间,周围的环境能够吸收无限的热量,周围的环境也允许无限的膨胀,以便迅速释放超高的压力。
    6.1.1 系统应置于开敞式环境中,并应按照第6.3条的要求允许空气自由流动,减少硅烷泄漏时潜在的堆积,详见第3.2.22.1条。非硅烷系统的物体,或支撑结构,或防火隔离会影响硅烷系统区域空气的自由流动,这些障碍物与硅烷储存容器的最小距离应为障碍物高度的2倍,不是大型障碍物且不影响空气流动,不需要考虑最小距离,比如,电话杆等宽度较小的物体。支撑结构和防火隔墙的设计应允许尽可能多的空气自由流动。
    6.1.1.1 减缓措施。
    不符合第6.2.1.1条要求的硅烷气源和系统应为硅烷的使用提供减灾措施。
    例如,设定位于结构屋面下的硅烷瓶一侧布置的设备高度为 10ft(3m),应用上述规则,设备至屋面结构的距离不应少于20ft(6m),如果不能满足20ft(6m)的距离要求,应该提供减灾措施,强制空气流动作减灾措施是允许的,硅烷使用的减灾措施可以通过容器阀门连接件和非焊接的机械连接上部的空气流动防止硅烷在结构内的堆积。
    7.2 用于硅烷储存的建筑、房间或区域的建设应符合当地消防部门(AHJ)的要求,硅烷站不应建在地下室,大宗硅烷站不应建在室内。
3.2.6 本条为强制性条文,必须严格执行。规定硅烷站内大宗容器之间以及容器与工艺气体盘之间的距离要求的目的是为了在事故状态下保护操作人员的安全,同时考虑了工厂的实际情况,又规定单硅烷站内大宗容器之间以及容器与工艺气体盘之间的距离小于9m时,应设置2h以上的防火隔断,目的是通过防火隔墙控制火灾范围,保护操作人员的安全。
    美国国家标准学会标准《硅烷和硅烷混合物的储存和操作》ANSI/CGAG-13-201第6.4.3条(大宗硅烷系统的布置)也做了相关的规定,上述 CGAG-13-2015相关内容摘录如下:
    6.4.3.2.1 控制盘和硅烷供应源的分隔。
    在硅烷大宗供应源容器和控制盘或工艺气体盘之间应设置2h的防火隔墙。或者作为选择,在容器和控制或工艺气体盘之间应设置30 英尺(9m)的隔断。
    6.4.3.2.2 控制盘和工艺气体盘之间的分隔。
    为保护盘面操作期间硅烷潜在泄漏对操作者的伤害,控制盘的位置应离工艺气体盘不少于 15ft(4.6m),如果防火隔或其他保护系统用于保护操作者,控制盘的距离可以减少。
3.2.7 本条为强制性条文,必须严格执行。规定硅烷气瓶柜内的硅烷钢瓶应固定在钢架上,两个钢瓶之间应用6mm 钢板隔离。
    这是为了防止硅烷泄漏的火焰破坏临近钢瓶和设备,避免硅烷泄漏事故进步扩大,保护设备与工作人员,这些措施是电子工厂多年运行的经验总结。
    美国国家标准学会标准《硅烷和硅烷混合物的储存和操作》ANSI/CGAG-13-2015第6.4.2条(气瓶系统的布置)也做了相关的规定,上述 ANSI/GA G13-2015相关内容摘录如下:
    6.2.4 为了防止硅烷泄漏的火焰破坏临近钢瓶和设备,气瓶柜内的硅烷钢瓶应固定在钢架上,且之间应采用1/4in(6mm)厚的钢板隔离。钢板应延伸到阀门出口中心线以下至少18in(460mm),以及中心线以上至少 6in(150mm)来进行保护。
3.2.8 本条规定非大宗硅烷气体设备可布置在室内,不得建在地下室。因为非大宗硅烷用量不大,这也为硅烷存储设备水容积不超过 250L的硅烷供应系统提供另外一种设计选项,可以减少建设投资,缩短硅烷管道的长度,方便硅烷系统的管理。同时,强调不得建在地下室也是为了进一步防控安全风险。
    美国国家标准学会标准《硅烷和硅烷混合物的储存和操作》ANSI/CGA G-13-2015第7.2条(室内储存和使用)、第7.3条(非大宗硅烷系统)也做了相关的内容,上述CGA G-13-2015 相关内容摘录如下:
    7.2 用于硅烷储存的建筑、房间或区域的建设应符合当地消防部门(AHJ)的要求,硅烷站不应建在地下室,大宗硅烷站不应建在室内。
    7.3 非大宗硅烷设备和系统允许放置在室内,室内储罐系统与室外储罐系统的指南是相似的,不同点是为了防止在硅烷泄漏时硅烷的堆积,需要对硅烷储罐机械连接部分进行强制通风,第二个不同点是在火灾和爆炸事故时控制有限的潜在风险