規范詳解:氮氣吹掃
大家好,我在網(wǎng)上看到2個(gè)微信公眾號發(fā)布的一個(gè)2013年發(fā)生在無(wú)錫的火災,發(fā)生在海力士公司M01生產(chǎn)大樓的F04車(chē)間二層,火災主要燒毀晶圓制造設備,廠(chǎng)房,以及位于5層露天區的環(huán)保系統,造成財產(chǎn)損失巨大,約為10億美元,導致DRAM生產(chǎn)線(xiàn)全面停產(chǎn),全球DRAM存儲芯片價(jià)格大幅上漲42%。
起火原因:TV23號氣柜最上層控制箱內吹入的保持正壓的氮氣錯接為氫氣,氫氣噴出在控制箱內形成爆炸性混合物,遇靜電火花產(chǎn)生爆燃,引起火災。
在微信公眾號的文章中,我看到了導致事故原因的其中一項是沒(méi)有進(jìn)行“氮氣吹掃”的檢查。
我在各個(gè)規范中以“氮氣吹掃”為關(guān)鍵詞檢索條文,檢索出下面3本規范中提及“氮氣吹掃”內容的條文進(jìn)行展示(部分規范未展示)。
一、《特種氣體系統工程技術(shù)規范 》GB50646-2011
4.1一般規定
4.1.1 特種氣體工藝系統應設置下列主要裝置:
1 儲存、供氣的氣瓶柜、氣瓶架、集裝格;
2 氣體分配用閥門(mén)箱、閥門(mén)盤(pán);
3 輔助氮氣吹掃系統;
4 尾氣處理裝置。
條文說(shuō)明
4.1.1~4.1.2 特種氣體輸送系統是電子工廠(chǎng)中危險性最大的設施或場(chǎng)所,一旦特種氣體系統發(fā)生泄漏都可能造成人員、廠(chǎng)房、設備的嚴重損失。如特種氣體中的硅烷為自燃性,一旦泄漏就會(huì )與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈反應,開(kāi)始燃燒。砷烷為劇毒性,微量泄漏就可能造成人員的生命危險。這些顯而易見(jiàn)的危險,對于系統設計的安全性要求就十分嚴格。
特種氣體輸送系統應保證生產(chǎn)工藝設備對流量、壓力、溫度等的工藝參數要求。
為了精確控制流量、壓力、溫度等參數,在氣源一端一般應配置高精度的流量計、壓力變送器、電子秤、溫控器等。對于大宗特種氣體系統,不但要考慮管路壓降和液化鋼瓶蒸發(fā)吸熱對流量的影響,還要考慮特種氣體經(jīng)過(guò)調壓閥減壓后的焦耳-湯普遜效應。
一般而言,氣體減壓后,溫度會(huì )降低,甚至液化,這會(huì )造成輸送壓力的不穩定以及管路系統的損壞。
因此需要考慮在減壓前對氣體進(jìn)行預熱。在管路及其附件的材質(zhì)選擇、管路催掃、測試檢驗等每一個(gè)環(huán)節應采取措施,使特種氣體工藝的設計滿(mǎn)足電子工廠(chǎng)生產(chǎn)工藝的要求。
例如在更換鋼瓶后,可能有一段管路被外界氣體污染,所以要求管路設計應滿(mǎn)足對此段管路以氮氣進(jìn)行反復沖吹,使其符合供應質(zhì)量的要求,為此,特種氣體工藝系統應將鋼瓶置于氣瓶柜內或氣瓶架上,并在需要特種氣體的生產(chǎn)工藝設備臨近處設置閥門(mén)箱、閥門(mén)盤(pán),輔助氮氣吹掃系統、尾氣處理裝置,以保證特種氣體系統的安全和工藝對特種氣體質(zhì)量的要求。
5.1.5 硅烷系統應采用獨立的惰性氣體鋼瓶進(jìn)行吹掃,不得采用管道氮氣吹掃。
12.5.2 特種氣體管道連接應符合下列規定:
1 管道連接應使用自動(dòng)軌道氬弧焊,所用氬氣純度不得小于99.999%,焊接用氣體應加裝可調節流量計顯示氣體流量,內保護氣應裝壓力計監測管內壓力;
2 工作人員應穿戴潔凈服、潔凈口罩、潔凈無(wú)塵手套在潔凈室內進(jìn)行下料、焊接、預制等各項操作,不得用裸手接觸管道的內壁;
3 管外徑小于等于12.7mm的管道切割可使用不銹鋼管切管器,切割后應以平口機處理管口,并用專(zhuān)用倒角器去除管口內外毛刺,切口端面應垂直、不變形,滿(mǎn)足不加絲自動(dòng)焊要求。不得使用塑料管割刀替代;
4 平口機加工余量為壁厚的1/10~1/5,加工時(shí)用高純氮氣吹掃。加工后將切口向下,并在另一端用高純氮氣快速吹掃,不得將剛切割的管口向上;
5 管外徑大于12.7mm的管道切割應采用不銹鋼管潔凈專(zhuān)用切割機,切割時(shí)不得使用潤滑油;切口端面應垂直、無(wú)毛刺、不變形;滿(mǎn)足不加絲自動(dòng)焊要求;不得使用手工鋸、砂輪切割機切割;
6 管道切管作業(yè)時(shí),應在管內通入高純氮氣,并不得損傷管道外壁;
7 管道倒角作業(yè)時(shí),不應損傷管道內壁,并不得采用什錦銼對管道進(jìn)行倒角;
8 管道吹掃完畢,應使用不產(chǎn)塵的潔凈布沾上異丙醇或酒精將切口部清洗干凈,必須迅速用潔凈防塵帽或潔凈紙膠帶將管道口封堵;
9 配管切割結束后,剩余管材應以潔凈防塵帽封堵后裝入包裝袋中;
10 對接焊口應確保接口處兩側的管道中心在同一直線(xiàn)上,管線(xiàn)不得在焊口的位置彎曲;
11 焊接過(guò)程中應保持管道、管件處于靜止狀態(tài),焊接電源必須采用穩定的專(zhuān)用電源并加裝穩壓器;
12 管道預制焊接總長(cháng)度不應超過(guò)12m,預制時(shí)應放置在專(zhuān)用支座上,支點(diǎn)數量不得少于4個(gè);管道運輸時(shí)每3m長(cháng)度應設一個(gè)支點(diǎn);
13 大口徑特種氣體管道焊接前應先采用手工氬弧焊機進(jìn)行不加絲點(diǎn)焊預連接,點(diǎn)焊時(shí)管內應通入高純氬氣進(jìn)行保護,點(diǎn)焊后應對焊點(diǎn)進(jìn)行潔凈處理,采用自動(dòng)焊接對準裝置除外。
二、《鋼鐵冶金企業(yè)設計防火標準》 GB50414-2018
6.13.5 使用燃氣的設施和裝置應符合下列規定:
1 當燃燒裝置采用強制送風(fēng)的燒嘴時(shí),應在空氣管道上設置泄爆閥;
2 使用氫氣的熱處理爐應設置氧氣分析儀以及顯示和報警裝置、氫氣供應自動(dòng)切斷裝置、氮氣吹掃放散裝置;
3 使用燃氣的爐、窯點(diǎn)火器宜設置火焰監測裝置;
4 鋼材切割點(diǎn)采用乙炔氣體時(shí),應設置崗位回火防止器;采用其他燃氣介質(zhì)時(shí),宜設置崗位回火防止器;
5 煉鋼連鑄工序用于切割的氧氣、乙炔、煤氣或液化石油氣的管道上宜設置緊急切斷閥。
三、《細水霧滅火系統技術(shù)規范》 GB50898-2013
4.4.10 系統調試合格后,應按本規范表D.0.6填寫(xiě)調試記錄,并應用壓縮空氣或氮氣吹掃,將系統恢復至準工作狀態(tài)。