硅烷风险管理-专业措施及建议
所属分类：知识百科发布于 2024-12-18 10:08:15被阅读160次 前言：AIGA 052/08 CGA G-13和IGC DOC160/10/E 是亚洲工业气体协会和其他行业协会制定的硅烷安全储存和使用标准，受到全球认可。这些硅烷标准规定了大容量硅烷气源和系统的室外储存方法。根据标准，大容量硅烷气源是指容积超过250‑升（8.8立方英尺）的容器或连通性容器组。 在中国，国标GB‑50646《特种气体系统工程技术规范》是一套针对电子行业的特种气体系统的强制性新规范其中一章专门对硅烷设施和装置进行了规定。
下面是节选自相关行业标准和行业规程的专用保护措施：
毫无疑问，尽量减少延迟燃烧和火灾危害机率的最有效方式是将硅烷系统放置在室外。硅烷系统位于室外时，自然通风有助于稀释泄露气体，使其浓度低于LFL(最低可燃浓度限值)，并且限制逸出气体聚集，最大限度降低蒸气云爆炸产生的过压。在通风良好的条件下，如果发生硅烷泄漏，我们建议点燃泄漏气体，以尽量防止可燃蒸气云聚集，避免发生延迟燃烧。
如果硅烷释放到密封空间，燃烧物质周围的空气将受热并膨胀。空气膨胀和潜在冲击波穿透着火材料，可造成人员伤害和损坏火源周围的建筑和设备。将硅烷设施放置在室外区域，可以尽量减少或消除这些隐患。
《规范》规定，75%的室外储存区域应为开放空间。《规范》明确说明， 储存设施应允许空气自由流经所有可能的泄漏源(如阀门、机械紧固件等)。如果无法做到这一点，AIGA 052/08等标准要求采取强制通风措施，以“进一步缓解风险”。(见下条“强制通风”)如果硅烷设施无法安置于室外，应采用下列措施，尽量减小风险。
2) 强制通风：在自然通风不足的区域，应采用强制通风措施，避免未点燃的硅烷气体聚集。
对任何非室外储存区域(室外区域是指75%开放空间)，应进行风险评估，以确定是否需要进行强制通风。强制通风由鼓风机产生风力，通过导管和喷嘴送至潜在的泄漏源。AIGA052/08等标准规定，“以不低0.8米/秒(150英尺/分钟)的速度使空气流经气瓶阀门和阀门连接件，以缓解风险。”在未使用气体室或排气室的情况， 在房间内储存或使用硅烷时，房间本身应有排气设施，每平方英尺每分钟排气量不低于1立方英尺(300 lpm/m2)，或者每小时换气六次，以获得更好的排气效果为准。应监测所有室内储气室的排气流速，如果气流消失，应报警。
上述硅烷储存和使用标准规定了与地界线、其他建筑、其他危险材料系统等之间的最小隔离距离。在一些情况下，如果在硅烷容器和系统与其他受影响物体之间安装了直线隔离2小时等级防火墙，则最小隔离距离可以降低至1.5米。
建议将硅烷直接排放到空气之中，但是，在排气之前，必须注意以下事项：
• 如果将硅烷直接排放到空气之中，应该对硅烷进行初步的稀释处理，使用惰性气体将其浓度降低至可燃浓度限值(1.4%)以下。
• 硅烷排气系统需要使用恒定流速的惰性气体进行吹扫，以防止硅烷与排气管中的氧气发生反应。应对排气系统进行流量损失监控。
• 排气管出口周围需要留出足够的间隔距离，防止硅烷燃烧火焰热辐射作用造成损害。
• 所有调节阀必须安装阀帽排气管，并通向安全位置。
• 可使用稀释、热氧化、射频等离子处理、使用氢氧化纳或其他强反应性介质进行湿式洗涤等方法进行硅烷处理。稀释是最简单、成本最低和最可靠的方法。
硅烷系统必须能够检测泄漏并关闭系统。建议采用以下方法：
• 应安装和设置火焰检测器(UV/IR)，以监控所有连接件。
• 在产品分发区，应使用氢化物感应器检测气体泄漏和释放。
• 对于排气室或室内面板(开放机架式)系统，应安装气体感应器。
• 硅烷系统和供气容器阀应采用“发生故障自闭”式的自动关闭设计。火焰检测器和/或气体感应器报警应导致所有系统和供应阀关闭。
• 在每个控制柜上设置一个现场系统紧急停运按钮，并在远离危险区域的位置和/或通过远程监控系统提供远程关闭功能。
• ASO阀门气动供气管应采用聚合材料管件制成，在起火时将会失效，从而关闭所有阀门。
• 在连接部位，尽量少使用机械接头，而应使用高密合性接头，例如VCR® 接头。
• 室内硅烷系统上使用的机械接头应安装在排气室的内侧。
• 使用带有不锈钢膜片、配有阀帽排管(应能承受膜片破裂)的调节阀。阀帽排管应将逸出气体排放至合适、安全的位置。
• 气源容器的所有连接件应配有金属VCR®金属垫片或采用直径指数
安全系统(DISS)连接方式。DISS气瓶连接件垫片必须是不可重复使
• 应使用能够承受最大压力的金属结构材料(非聚合材料管道)。
• 启动系统之前或进行系统维护之后，在110%工作压力，使用惰性气体(例如氦气)检查系统泄漏情况。
• 应使用气动气瓶阀门(空气操作阀门)，不应使用手动阀门。
必须使用专用的惰性气体作为吹扫气体。不能使用通用的输气系统供应吹扫气体。另外：
• 使用真空抽空方法进行系统管道吹扫，以获得最佳吹扫效果。
• 硅烷系统中包括回流预防、吹扫气源压力过低报警和吹扫盘过压保护。
安装防火系统对于降低硅烷泄漏危害具有重要的作用。但注意不能使用卤化烃灭火剂扑灭硅烷火焰 – 硅烷可能与卤化烃发生剧烈反应。
• 为大容量硅烷气体容器安装自动喷水装置，此装置应可通过UV/IR启动(也可以增设手动启动器)。
• 在硅烷供气容器位置，应安装一个保险连杆喷淋器。
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