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特種氣體系統工程技術規范 - - 硅烷站和特種氣體管道輸送系統

2020-07-30 22:00:25 來源：米勒科技

1.1　硅烷工藝系統

5.1.1  硅烷站工藝系統應根據下列因素確定
1 硅烷的危險性質
2 硅烷站的規模
3 用戶對硅烷純度及壓力要求
4 用戶對硅烷負荷變化情況的要求
5.1.2  硅烷站應根據工藝要求、當地氣候狀況、硅烷設備狀況選擇采用封閉式、開敞式或露天形式進行布置。
5.1.3  硅烷輸送工藝系統應包括硅烷容器、氣體面板、閥門箱以及相應的連接管道。
5.1.4  典型的硅烷氣體面板應包括減壓過濾、吹掃/排氣、安全控制等功能。
5.1.5  硅烷應采用獨立的惰性氣體鋼瓶進行吹掃，不得采用公用管道氮氣吹掃。
5.1.6  閥門箱應配置惰性氣體吹掃系統、泄漏偵測和火焰偵測。
5.1.7  硅烷的放空不得排入局部排風系統，應直接排到大氣，或燃燒式尾氣處理器。放空管道應使用氮氣連續吹掃。放空管道吹掃氮氣流速不應低于0.3m/s。
5.1.8  鋼瓶出口應設置常閉式緊急切斷閥。硅烷站的各安全出口應設置手動緊急切斷按鈕，至少有一個手動緊急切斷按鈕與輸送系統的距離應大于4.6米。
5.1.9  硅烷輸送系統應采用金屬膜片的波紋管閥、隔膜閥、調壓閥。氣源應配置直徑小于3.175mm的限流孔板。輸送系統應配置過流開關。

1.2　硅烷站的布置
5.2.1  硅烷站的布置，應按下列要求綜合比較確定：
1 應布置在工廠常年*小頻率風向的上風側，并應遠離有明火或散發火花的地點；
2 不應布置在人員密集地段和主要交通要道鄰近處；
3 硅烷站應采用單層鋼筋混凝土或鋼框架、排架結構。鋼框架、排架結構應采用防火保護措施。
4 硅烷站應設置不燃燒體的圍墻，其高度不應小于2.5m；
5 大宗硅烷站必須布置為獨立的開敞式建筑物或空曠區域，不得有地下室。當采用開敞式建筑結構形式時，硅烷站墻面遮擋部分面積不大于建筑外圍面積的25%。如果有障礙物，距離應保證大于障礙物高度的2倍。
6 硅烷站的選址應方便運輸和消防車輛的進出。
5.2.2  硅烷站與工廠建筑物、構筑物的防火間距，不應小于表5.2.2的規定。
表5.2.2硅烷站與其他建筑物、構筑物、道路的防火間距（m）

名稱		硅烷站儲量（t）
		≤5	>5
重要公共建筑		50
甲類倉庫		20
民用建筑、明火或散發火花地點		30	40
其他建筑	一、二級耐火建筑	15	20
	三級耐火建筑	20	25
	四級耐火建筑	25	30
電力系統電壓為 35 ～ 500kV 且每臺變壓器容量在10MV·A 以上的室外變、配電站工業企業的變壓器總油量大于 5t 的室外降壓變電站		30	40
廠外鐵路線中心線		40
廠內鐵路線中心線		30
廠外道路路邊		20
廠內道路路邊	主要	10
	次要	5

注：1 防火間距應按相鄰建筑物、構筑物的外墻、凸出部分外緣、氣瓶集裝格外緣的*近距離計算。
2  固定容積的硅烷氣罐，總容積按其水容量（m3）和工作壓力（絕對壓力）的乘積計算。
3 與高層廠房的防火間距，應按本表相應增加3m。
5.2.3  硅烷站的建筑設計應符合現行國家標準《建筑設計防火規范》GB50016的規定。
5.2.4  硅烷站可采用有坡度的屋頂，屋頂*低點宜大于4.5米。硅烷站的面積大于19m2時，必須有兩個安全出口。
5.2.5  站內任何地點到*近安全出口的距離不得大于23m。
5.2.6  硅烷站應采用快開式推桿鎖，不得采用其它形式的鎖具，疏散門應采用平開門，朝向為疏散方向。
5.2.7  露天布置的硅烷站內大宗容器之間以及容器與工藝面板之間應距離9米，當距離不到9米時，應采用2小時防火隔斷。防火隔斷的設置不應影響自然通風。

1.3　安全技術措施
5.3.1  硅烷站的電氣控制室應設置在單獨的房間內，并用無門窗洞口的防爆墻與硅烷氣瓶庫隔開。供硅烷站專用的10kV及以下變配電所，不應設置在硅烷站廠房內或貼鄰建造。
5.3.2  硅烷大宗鋼瓶應進行防靜電接地。
5.3.3  對于抽風管道的泄漏探測器，設定值不應小于0.34%（V/V）(25% LEL)，報警并自動關閉輸送系統。環境監測點設定值不應小于5ppm，報警但不需要切斷輸送系統。
5.3.4  開放式輸送系統大宗鋼瓶區域必須設置紫外/紅外火焰探測器。封閉式輸送系統應采用高溫探測器。火焰或感溫探測器應與報警系統和緊急切斷系統聯動。

1.4　采暖通風與空氣調節
5.4.1  采用開放式布置的硅烷站，應采取有效的措施，保證自然通風，防止硅烷氣體積聚。若不能滿足開放式的條件時，應設置強制通風系統。
5.4.2  封閉式硅烷站嚴禁采用循環空氣調節系統。
5.4.3  封閉式的硅烷站室內溫度、濕度設計參數應滿足氣柜的要求。當氣柜無具體要求時，室內設計參數宜滿足25±3℃。
5.4.4  封閉的硅烷站應設置獨立的連續排風系統。
5.4.5  氣柜排風量應按照硅烷的*大儲存壓力下限流孔板（RFO）的硅烷連續流量計算氣柜內的硅烷濃度，應保證氣柜內的硅烷體積濃度小于0.4%，并保證流經氣瓶頸部和管道機械連接處的氣流速度不小于1m/s來確定。
5.4.6  氣瓶組直接安裝在封閉的硅烷站內，房間排風量應按照硅烷的*大儲存壓力下限流孔板（RFO）的硅烷連續流量計算房間內的硅烷濃度，應保證氣柜內的硅烷體積濃度小于0.4%來確定。
5.4.7  硅烷閥門箱的排風量應按照硅烷的*大儲存壓力下限流孔板（RFO）的硅烷連續流量計算氣柜內的硅烷濃度，應保證氣柜內的硅烷體積濃度小于0.4%來確定。
5.4.8  封閉的硅烷站應設置事故通風，事故通風量根據事故泄漏量計算確定，但換氣次數不應小于每小時12次。硅烷站外應設置緊急按鈕。
5.4.9  硅烷站排風系統應設置備用機組。
5.4.10  硅烷站空調系統應采用適當措施保證在空調機組維護或故障時，硅烷站能取得足夠的補風。
5.4.11  硅烷站排風系統、空調系統電源應設置應急電源。
5.4.12  空調系統、排風系統風管應采用不燃材料制作。排風風管應采用剛性風管，不得使用柔性風管。空調系統風管保溫應采用不燃或難燃保溫材料。
5.4.13  排風管路嚴禁穿越防火分區防火墻。排風管路上不應設置溶片式防火閥。
5.4.14  排風系統不應與火災報警系統連動控制，嚴禁關閉排風系統。

1.5　消防系統
5.5.1硅烷站的消防應符合下列規定
1．在發生硅烷火災時，在沒有關閉泄漏鋼瓶之前，嚴禁撲滅硅烷火焰。
2．在發生火災時，硅烷鋼瓶和使用到硅烷的相關的設備，應有冷卻措施。
3．硅烷站嚴禁使用“哈龍”滅火器。
4．硅烷站的消火栓系統設計應符合《建筑設計防火規范》GB50016-2006中的有關規定。
5.5.2室外硅烷站的消防應符合下列規定
1．設置在室外的硅烷站，應設置雨淋系統來冷卻硅烷的輸送系統。保護部位包括硅烷鋼瓶、大宗硅烷儲罐及相關的工藝氣柜。
2．雨淋系統的設計噴水強度不小于12L/min.m2，火災持續時間不小于2小時。
3．消防系統的管道應采用金屬管材，接口采用絲扣、焊接管件。在站內15m范圍內的管道不應采用以橡膠為密封材料的溝槽式連接方式。
4 雨淋系統啟動時，應同時切斷硅烷的供應。
5 當室外硅烷站設有屋頂等防雨措施時，在此處可以設置濕式自動噴水滅火系統。設計噴水強度按照嚴重危險系II級考慮。設計噴水強度16L/min.m2，保護面積260m2。
6 室外硅烷站的附近應設置室外消火栓，室外消火栓應設置在距大宗鋼瓶30m之外且46m之內。
5.5.3室內硅烷房間的消防應符合下列規定
1．存儲和使用硅烷的房間應設置自動噴水滅火系統。設計噴水強度不低于嚴重危險級I級，設計噴水強度12L/min.m2，保護面積260m2。
2．硅烷氣柜應自帶冷卻用的自動噴水滅火噴頭，該噴頭為快速反應噴頭。

2　特種氣體管道輸送系統

2.1　一般規定
6.1.1  特種氣體輸送系統包括特氣管道系統、閥門分配系統、工藝設備和尾氣處理系統的管道、管件、閥門、過濾器、減壓裝置、卸壓裝置、壓力表（傳感器）等所有部件。
6.1.2  生產廠房內特種氣體管道的干管，應敷設在技術夾層或技術夾道內，當與水電管線共架時，當相對密度小于或等于0.75的氣體管道宜設在水、電管線下部；相對密度大于0.75的特氣管道宜設在水、電管線上部。
6.1.3  生產車間內的可燃和有毒特氣體管道應明敷，穿過生產區墻壁與樓板處的管段應設置套管，套管內的管道不得有焊縫，套管與管道之間應采用密封措施。可燃、毒性、腐蝕性氣體管道的機械連接處，應置于抽風罩內。
6.1.4  可燃特氣體與毒性特氣體管道不得穿過不使用此類氣體的房間，當必須穿過時應設套管或雙層管。特氣管道嚴禁穿過生活間、辦公室。
6.1.5  特氣管道不得出現不易吹除的盲管等死區，避免U型彎。
6.1.6  易燃性特氣體與氧化性特氣管道，應設置導出靜電的接地設施。
6.1.7  室外布置的特種氣體管道應架空布置。

2.2　材料選型
6.2.1  工藝和吹掃氣體的管道和管件應采用奧氏體不銹鋼無縫鋼管，內表面應進行潔凈和鈍化處理。
6.2.2  腐蝕性氣體管道，宜采用二次真空電弧熔煉的奧氏體不銹鋼或鎳基合金材料的無縫鋼管。內表面應進行潔凈和鈍化處理。
6.2.3  用于接觸工藝氣體的閥門的密封座，應盡量減少塑料材質的使用量和表面接觸面積，且材質應與氣體性質匹配。
6.2.4  雙層管的外層管道宜選擇經過退火處理和酸洗處理的不銹鋼管道。
6.2.5  排氣和尾氣真空管道宜采用不銹鋼管道，并經過嚴格的脫脂處理。
6.2.6  氧化性氣體應采用專用禁油閥門、附件和管材，所有管件按規定進行脫脂處理。

2.3　管道設計
6.3.1  管道的壓力等級應根據工藝氣體的輸送壓力確定。管道設計應符合現行國家標準《工業金屬管道設計規范》GB50316的要求。
6.3.2  管道設計應充分考慮用氣設備對流量和壓力的要求。應參照現行國家標準《工藝系統工程設計技術規定》HG/T20570.7進行計算。
6.3.3  管材的壁厚應符合現行國家標準《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》GB/T14976的規定，小尺寸管道管壁厚度應滿足下述要求:
表6.3.3小尺寸軌道壁厚要求

管道外徑	壁厚要求
6mm(1/4")--10mm(3/8")	0.89mm(0.035")
15mm (1/2")	1.24mm（0.049"）
20mm(3/4")—25mm (1”)	1.65mm（0.065"）

6.3.4  液態特氣水平管道應有不小于0.3%的坡度，坡向供液設備或收集器。
6.3.5  對于強腐蝕性、自燃性和劇毒性危險性氣體，宜采用雙套管設計，內管走工藝氣體。套管間可采用封閉或開放形式。
6.3.6  對于輸送低蒸汽壓氣體，需要對管道設置伴熱和保溫措施。加熱溫度不宜超過50℃。
6.3.7  特氣管道應采用全自動軌道焊接。閥件或管件處應采用面密封連接，不應采用螺紋或法蘭連接。
6.3.8  特氣閥門應采用隔膜閥或波紋管閥，不應采用球閥、旋塞閥等閥門。
6.3.9 特氣管道連接用密封墊片宜選用不銹鋼墊片，墊片與特氣的性質必須相容。
6.3.10  產生顆粒的閥件下游宜安裝過濾器。
6.3.11  特氣管道系統安裝完成后，應根據工藝的要求進行壓力測試、密封性測試和不純物測試。詳見特種氣體系統驗收章節。
6.4　管道標簽
6.4.1  特種氣體管道必須進行管道標示，標示方法應按本節規定或企業內部管道標示執行。
6.4.2  特種氣體管路標識應包括氣體名稱、主要危險特性和流向箭頭，并通過各種顏色來表示管道內介質的危險特性。

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張肖強先生

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