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技術(shù)文章

特種氣體系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范 - - 硅烷站和特種氣體管道輸送系統(tǒng)

2020-07-30 22:00:25 來(lái)源：米勒科技

1.1　硅烷工藝系統(tǒng)

5.1.1  硅烷站工藝系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)下列因素確定
1 硅烷的危險(xiǎn)性質(zhì)
2 硅烷站的規(guī)模
3 用戶(hù)對(duì)硅烷純度及壓力要求
4 用戶(hù)對(duì)硅烷負(fù)荷變化情況的要求
5.1.2  硅烷站應(yīng)根據(jù)工藝要求、當(dāng)?shù)貧夂驙顩r、硅烷設(shè)備狀況選擇采用封閉式、開(kāi)敞式或露天形式進(jìn)行布置。
5.1.3  硅烷輸送工藝系統(tǒng)應(yīng)包括硅烷容器、氣體面板、閥門(mén)箱以及相應(yīng)的連接管道。
5.1.4  典型的硅烷氣體面板應(yīng)包括減壓過(guò)濾、吹掃/排氣、安全控制等功能。
5.1.5  硅烷應(yīng)采用獨(dú)立的惰性氣體鋼瓶進(jìn)行吹掃，不得采用公用管道氮?dú)獯祾摺?/span>
5.1.6  閥門(mén)箱應(yīng)配置惰性氣體吹掃系統(tǒng)、泄漏偵測(cè)和火焰?zhèn)蓽y(cè)。
5.1.7  硅烷的放空不得排入局部排風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)直接排到大氣，或燃燒式尾氣處理器。放空管道應(yīng)使用氮?dú)膺B續(xù)吹掃。放空管道吹掃氮?dú)饬魉俨粦?yīng)低于0.3m/s。
5.1.8  鋼瓶出口應(yīng)設(shè)置常閉式緊急切斷閥。硅烷站的各安全出口應(yīng)設(shè)置手動(dòng)緊急切斷按鈕，至少有一個(gè)手動(dòng)緊急切斷按鈕與輸送系統(tǒng)的距離應(yīng)大于4.6米。
5.1.9  硅烷輸送系統(tǒng)應(yīng)采用金屬膜片的波紋管閥、隔膜閥、調(diào)壓閥。氣源應(yīng)配置直徑小于3.175mm的限流孔板。輸送系統(tǒng)應(yīng)配置過(guò)流開(kāi)關(guān)。

1.2　硅烷站的布置
5.2.1  硅烷站的布置，應(yīng)按下列要求綜合比較確定：
1 應(yīng)布置在工廠常年*小頻率風(fēng)向的上風(fēng)側(cè)，并應(yīng)遠(yuǎn)離有明火或散發(fā)火花的地點(diǎn)；
2 不應(yīng)布置在人員密集地段和主要交通要道鄰近處；
3 硅烷站應(yīng)采用單層鋼筋混凝土或鋼框架、排架結(jié)構(gòu)。鋼框架、排架結(jié)構(gòu)應(yīng)采用防火保護(hù)措施。
4 硅烷站應(yīng)設(shè)置不燃燒體的圍墻，其高度不應(yīng)小于2.5m；
5 大宗硅烷站必須布置為獨(dú)立的開(kāi)敞式建筑物或空曠區(qū)域，不得有地下室。當(dāng)采用開(kāi)敞式建筑結(jié)構(gòu)形式時(shí)，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(yīng)保證大于障礙物高度的2倍。
6 硅烷站的選址應(yīng)方便運(yùn)輸和消防車(chē)輛的進(jìn)出。
5.2.2  硅烷站與工廠建筑物、構(gòu)筑物的防火間距，不應(yīng)小于表5.2.2的規(guī)定。
表5.2.2硅烷站與其他建筑物、構(gòu)筑物、道路的防火間距（m）

名稱(chēng)		硅烷站儲(chǔ)量（t）
		≤5	>5
重要公共建筑		50
甲類(lèi)倉(cāng)庫(kù)		20
民用建筑、明火或散發(fā)火花地點(diǎn)		30	40
其他建筑	一、二級(jí)耐火建筑	15	20
	三級(jí)耐火建筑	20	25
	四級(jí)耐火建筑	25	30
電力系統(tǒng)電壓為 35 ～ 500kV 且每臺(tái)變壓器容量在10MV·A 以上的室外變、配電站工業(yè)企業(yè)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(nèi)鐵路線中心線		30
廠外道路路邊		20
廠內(nèi)道路路邊	主要	10
	次要	5

注：1 防火間距應(yīng)按相鄰建筑物、構(gòu)筑物的外墻、凸出部分外緣、氣瓶集裝格外緣的*近距離計(jì)算。
2  固定容積的硅烷氣罐，總?cè)莘e按其水容量（m3）和工作壓力（絕對(duì)壓力）的乘積計(jì)算。
3 與高層廠房的防火間距，應(yīng)按本表相應(yīng)增加3m。
5.2.3  硅烷站的建筑設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016的規(guī)定。
5.2.4  硅烷站可采用有坡度的屋頂，屋頂*低點(diǎn)宜大于4.5米。硅烷站的面積大于19m2時(shí)，必須有兩個(gè)安全出口。
5.2.5  站內(nèi)任何地點(diǎn)到*近安全出口的距離不得大于23m。
5.2.6  硅烷站應(yīng)采用快開(kāi)式推桿鎖，不得采用其它形式的鎖具，疏散門(mén)應(yīng)采用平開(kāi)門(mén)，朝向?yàn)槭枭⒎较颉?/span>
5.2.7  露天布置的硅烷站內(nèi)大宗容器之間以及容器與工藝面板之間應(yīng)距離9米，當(dāng)距離不到9米時(shí)，應(yīng)采用2小時(shí)防火隔斷。防火隔斷的設(shè)置不應(yīng)影響自然通風(fēng)。

1.3　安全技術(shù)措施
5.3.1  硅烷站的電氣控制室應(yīng)設(shè)置在單獨(dú)的房間內(nèi)，并用無(wú)門(mén)窗洞口的防爆墻與硅烷氣瓶庫(kù)隔開(kāi)。供硅烷站專(zhuān)用的10kV及以下變配電所，不應(yīng)設(shè)置在硅烷站廠房?jī)?nèi)或貼鄰建造。
5.3.2  硅烷大宗鋼瓶應(yīng)進(jìn)行防靜電接地。
5.3.3  對(duì)于抽風(fēng)管道的泄漏探測(cè)器，設(shè)定值不應(yīng)小于0.34%（V/V）(25% LEL)，報(bào)警并自動(dòng)關(guān)閉輸送系統(tǒng)。環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)定值不應(yīng)小于5ppm，報(bào)警但不需要切斷輸送系統(tǒng)。
5.3.4  開(kāi)放式輸送系統(tǒng)大宗鋼瓶區(qū)域必須設(shè)置紫外/紅外火焰探測(cè)器。封閉式輸送系統(tǒng)應(yīng)采用高溫探測(cè)器。火焰或感溫探測(cè)器應(yīng)與報(bào)警系統(tǒng)和緊急切斷系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。

1.4　采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)
5.4.1  采用開(kāi)放式布置的硅烷站，應(yīng)采取有效的措施，保證自然通風(fēng)，防止硅烷氣體積聚。若不能滿(mǎn)足開(kāi)放式的條件時(shí)，應(yīng)設(shè)置強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)。
5.4.2  封閉式硅烷站嚴(yán)禁采用循環(huán)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
5.4.3  封閉式的硅烷站室內(nèi)溫度、濕度設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足氣柜的要求。當(dāng)氣柜無(wú)具體要求時(shí)，室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù)宜滿(mǎn)足25±3℃。
5.4.4  封閉的硅烷站應(yīng)設(shè)置獨(dú)立的連續(xù)排風(fēng)系統(tǒng)。
5.4.5  氣柜排風(fēng)量應(yīng)按照硅烷的*大儲(chǔ)存壓力下限流孔板（RFO）的硅烷連續(xù)流量計(jì)算氣柜內(nèi)的硅烷濃度，應(yīng)保證氣柜內(nèi)的硅烷體積濃度小于0.4%，并保證流經(jīng)氣瓶頸部和管道機(jī)械連接處的氣流速度不小于1m/s來(lái)確定。
5.4.6  氣瓶組直接安裝在封閉的硅烷站內(nèi)，房間排風(fēng)量應(yīng)按照硅烷的*大儲(chǔ)存壓力下限流孔板（RFO）的硅烷連續(xù)流量計(jì)算房間內(nèi)的硅烷濃度，應(yīng)保證氣柜內(nèi)的硅烷體積濃度小于0.4%來(lái)確定。
5.4.7  硅烷閥門(mén)箱的排風(fēng)量應(yīng)按照硅烷的*大儲(chǔ)存壓力下限流孔板（RFO）的硅烷連續(xù)流量計(jì)算氣柜內(nèi)的硅烷濃度，應(yīng)保證氣柜內(nèi)的硅烷體積濃度小于0.4%來(lái)確定。
5.4.8  封閉的硅烷站應(yīng)設(shè)置事故通風(fēng)，事故通風(fēng)量根據(jù)事故泄漏量計(jì)算確定，但換氣次數(shù)不應(yīng)小于每小時(shí)12次。硅烷站外應(yīng)設(shè)置緊急按鈕。
5.4.9  硅烷站排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置備用機(jī)組。
5.4.10  硅烷站空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)采用適當(dāng)措施保證在空調(diào)機(jī)組維護(hù)或故障時(shí)，硅烷站能取得足夠的補(bǔ)風(fēng)。
5.4.11  硅烷站排風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)電源應(yīng)設(shè)置應(yīng)急電源。
5.4.12  空調(diào)系統(tǒng)、排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)管應(yīng)采用不燃材料制作。排風(fēng)風(fēng)管應(yīng)采用剛性風(fēng)管，不得使用柔性風(fēng)管�？照{(diào)系統(tǒng)風(fēng)管保溫應(yīng)采用不燃或難燃保溫材料。
5.4.13  排風(fēng)管路嚴(yán)禁穿越防火分區(qū)防火墻。排風(fēng)管路上不應(yīng)設(shè)置溶片式防火閥。
5.4.14  排風(fēng)系統(tǒng)不應(yīng)與火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)連動(dòng)控制，嚴(yán)禁關(guān)閉排風(fēng)系統(tǒng)。

1.5　消防系統(tǒng)
5.5.1硅烷站的消防應(yīng)符合下列規(guī)定
1．在發(fā)生硅烷火災(zāi)時(shí)，在沒(méi)有關(guān)閉泄漏鋼瓶之前，嚴(yán)禁撲滅硅烷火焰。
2．在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，硅烷鋼瓶和使用到硅烷的相關(guān)的設(shè)備，應(yīng)有冷卻措施。
3．硅烷站嚴(yán)禁使用“哈龍”滅火器。
4．硅烷站的消火栓系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006中的有關(guān)規(guī)定。
5.5.2室外硅烷站的消防應(yīng)符合下列規(guī)定
1．設(shè)置在室外的硅烷站，應(yīng)設(shè)置雨淋系統(tǒng)來(lái)冷卻硅烷的輸送系統(tǒng)。保護(hù)部位包括硅烷鋼瓶、大宗硅烷儲(chǔ)罐及相關(guān)的工藝氣柜。
2．雨淋系統(tǒng)的設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度不小于12L/min.m2，火災(zāi)持續(xù)時(shí)間不小于2小時(shí)。
3．消防系統(tǒng)的管道應(yīng)采用金屬管材，接口采用絲扣、焊接管件。在站內(nèi)15m范圍內(nèi)的管道不應(yīng)采用以橡膠為密封材料的溝槽式連接方式。
4 雨淋系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)同時(shí)切斷硅烷的供應(yīng)。
5 當(dāng)室外硅烷站設(shè)有屋頂?shù)确烙甏胧⿻r(shí)，在此處可以設(shè)置濕式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度按照嚴(yán)重危險(xiǎn)系II級(jí)考慮。設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度16L/min.m2，保護(hù)面積260m2。
6 室外硅烷站的附近應(yīng)設(shè)置室外消火栓，室外消火栓應(yīng)設(shè)置在距大宗鋼瓶30m之外且46m之內(nèi)。
5.5.3室內(nèi)硅烷房間的消防應(yīng)符合下列規(guī)定
1．存儲(chǔ)和使用硅烷的房間應(yīng)設(shè)置自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)。設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度不低于嚴(yán)重危險(xiǎn)級(jí)I級(jí)，設(shè)計(jì)噴水強(qiáng)度12L/min.m2，保護(hù)面積260m2。
2．硅烷氣柜應(yīng)自帶冷卻用的自動(dòng)噴水滅火噴頭，該噴頭為快速反應(yīng)噴頭。

2　特種氣體管道輸送系統(tǒng)

2.1　一般規(guī)定
6.1.1  特種氣體輸送系統(tǒng)包括特氣管道系統(tǒng)、閥門(mén)分配系統(tǒng)、工藝設(shè)備和尾氣處理系統(tǒng)的管道、管件、閥門(mén)、過(guò)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(chǎn)廠房?jī)?nèi)特種氣體管道的干管，應(yīng)敷設(shè)在技術(shù)夾層或技術(shù)夾道內(nèi)，當(dāng)與水電管線共架時(shí)，當(dāng)相對(duì)密度小于或等于0.75的氣體管道宜設(shè)在水、電管線下部；相對(duì)密度大于0.75的特氣管道宜設(shè)在水、電管線上部。
6.1.3  生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)的可燃和有毒特氣體管道應(yīng)明敷，穿過(guò)生產(chǎn)區(qū)墻壁與樓板處的管段應(yīng)設(shè)置套管，套管內(nèi)的管道不得有焊縫，套管與管道之間應(yīng)采用密封措施�？扇�、毒性、腐蝕性氣體管道的機(jī)械連接處，應(yīng)置于抽風(fēng)罩內(nèi)。
6.1.4  可燃特氣體與毒性特氣體管道不得穿過(guò)不使用此類(lèi)氣體的房間，當(dāng)必須穿過(guò)時(shí)應(yīng)設(shè)套管或雙層管。特氣管道嚴(yán)禁穿過(guò)生活間、辦公室。
6.1.5  特氣管道不得出現(xiàn)不易吹除的盲管等死區(qū)，避免U型彎。
6.1.6  易燃性特氣體與氧化性特氣管道，應(yīng)設(shè)置導(dǎo)出靜電的接地設(shè)施。
6.1.7  室外布置的特種氣體管道應(yīng)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(yīng)采用奧氏體不銹鋼無(wú)縫鋼管，內(nèi)表面應(yīng)進(jìn)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(wú)縫鋼管。內(nèi)表面應(yīng)進(jìn)行潔凈和鈍化處理。
6.2.3  用于接觸工藝氣體的閥門(mén)的密封座，應(yīng)盡量減少塑料材質(zhì)的使用量和表面接觸面積，且材質(zhì)應(yīng)與氣體性質(zhì)匹配。
6.2.4  雙層管的外層管道宜選擇經(jīng)過(guò)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(jīng)過(guò)嚴(yán)格的脫脂處理。
6.2.6  氧化性氣體應(yīng)采用專(zhuān)用禁油閥門(mén)、附件和管材，所有管件按規(guī)定進(jìn)行脫脂處理。

2.3　管道設(shè)計(jì)
6.3.1  管道的壓力等級(jí)應(yīng)根據(jù)工藝氣體的輸送壓力確定。管道設(shè)計(jì)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)金屬管道設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50316的要求。
6.3.2  管道設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮用氣設(shè)備對(duì)流量和壓力的要求。應(yīng)參照現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《工藝系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定》HG/T20570.7進(jìn)行計(jì)算。
6.3.3  管材的壁厚應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《流體輸送用不銹鋼無(wú)縫鋼管》GB/T14976的規(guī)定，小尺寸管道管壁厚度應(yīng)滿(mǎn)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(tài)特氣水平管道應(yīng)有不小于0.3%的坡度，坡向供液設(shè)備或收集器。
6.3.5  對(duì)于強(qiáng)腐蝕性、自燃性和劇毒性危險(xiǎn)性氣體，宜采用雙套管設(shè)計(jì)，內(nèi)管走工藝氣體。套管間可采用封閉或開(kāi)放形式。
6.3.6  對(duì)于輸送低蒸汽壓氣體，需要對(duì)管道設(shè)置伴熱和保溫措施。加熱溫度不宜超過(guò)50℃。
6.3.7  特氣管道應(yīng)采用全自動(dòng)軌道焊接。閥件或管件處應(yīng)采用面密封連接，不應(yīng)采用螺紋或法蘭連接。
6.3.8  特氣閥門(mén)應(yīng)采用隔膜閥或波紋管閥，不應(yīng)采用球閥、旋塞閥等閥門(mén)。
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(zhì)必須相容。
6.3.10  產(chǎn)生顆粒的閥件下游宜安裝過(guò)濾器。
6.3.11  特氣管道系統(tǒng)安裝完成后，應(yīng)根據(jù)工藝的要求進(jìn)行壓力測(cè)試、密封性測(cè)試和不純物測(cè)試。詳見(jiàn)特種氣體系統(tǒng)驗(yàn)收章節(jié)。
6.4　管道標(biāo)簽
6.4.1  特種氣體管道必須進(jìn)行管道標(biāo)示，標(biāo)示方法應(yīng)按本節(jié)規(guī)定或企業(yè)內(nèi)部管道標(biāo)示執(zhí)行。
6.4.2  特種氣體管路標(biāo)識(shí)應(yīng)包括氣體名稱(chēng)、主要危險(xiǎn)特性和流向箭頭，并通過(guò)各種顏色來(lái)表示管道內(nèi)介質(zhì)的危險(xiǎn)特性。

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