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 硅烷的危險性質(zhì)
2 硅烷站的規(guī)模
3 用戶對硅烷純度及壓力要求
4 用戶對硅烷負(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)包括減壓過濾、吹掃/排氣、安全控制等功能。
5.1.5  硅烷應(yīng)采用獨立的惰性氣體鋼瓶進(jìn)行吹掃，不得采用公用管道氮氣吹掃。
5.1.6  閥門箱應(yīng)配置惰性氣體吹掃系統(tǒng)、泄漏偵測和火焰?zhèn)蓽y。
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)使用氮氣連續(xù)吹掃。放空管道吹掃氮氣流速不應(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)置手動緊急切斷按鈕，至少有一個手動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)配置過流開關(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；
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立的開敞式建筑物或空曠區(qū)域，不得有地下室。當(dāng)采用開敞式建筑結(jié)構(gòu)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(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		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(fā)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(tǒng)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(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（絕對壓力）的乘積計算。
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)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(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(nèi)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(yīng)采用快開式推桿鎖，不得采用其它形式的鎖具，疏散門應(yīng)采用平開門，朝向為疏散方向。
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，應(yīng)采用2小時防火隔斷。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)置在單獨的房間內(nèi)，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(yīng)設(shè)置在硅烷站廠房內(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  對于抽風(fēng)管道的泄漏探測器，設(shè)定值不應(yīng)小于0.34%（V/V）(25% LEL)，報警并自動關(guān)閉輸送系統(tǒng)。環(huán)境監(jiān)測點設(shè)定值不應(yīng)小于5ppm，報警但不需要切斷輸送系統(tǒng)。
5.3.4  開放式輸送系統(tǒng)大宗鋼瓶區(qū)域必須設(shè)置紫外/紅外火焰探測器。封閉式輸送系統(tǒng)應(yīng)采用高溫探測器。火焰或感溫探測器應(yīng)與報警系統(tǒng)和緊急切斷系統(tǒng)聯(lián)動。

1.4　采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)
5.4.1  采用開放式布置的硅烷站，應(yīng)采取有效的措施，保證自然通風(fēng)，防止硅烷氣體積聚。若不能滿足開放式的條件時，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)計參數(shù)應(yīng)滿足氣柜的要求。當(dāng)氣柜無具體要求時，室內(nèi)設(shè)計參數(shù)宜滿足25±3℃。
5.4.4  封閉的硅烷站應(yīng)設(shè)置獨立的連續(xù)排風(fēng)系統(tǒng)。
5.4.5  氣柜排風(fēng)量應(yīng)按照硅烷的*大儲存壓力下限流孔板（RFO）的硅烷連續(xù)流量計算氣柜內(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*大儲存壓力下限流孔板（RFO）的硅烷連續(xù)流量計算房間內(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%來確定。
5.4.7  硅烷閥門箱的排風(fēng)量應(yīng)按照硅烷的*大儲存壓力下限流孔板（RFO）的硅烷連續(xù)流量計算氣柜內(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)事故泄漏量計算確定，但換氣次數(shù)不應(yīng)小于每小時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，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)報警系統(tǒng)連動控制，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，在沒有關(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，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)計應(yīng)符合《建筑設(shè)計防火規(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、大宗硅烷儲罐及相關(guān)的工藝氣柜。
2．雨淋系統(tǒng)的設(shè)計噴水強(qiáng)度不小于12L/min.m2，火災(zāi)持續(xù)時間不小于2小時。
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)啟動時，應(yīng)同時切斷硅烷的供應(yīng)。
5 當(dāng)室外硅烷站設(shè)有屋頂?shù)确烙甏胧⿻r，在此處可以設(shè)置濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。設(shè)計噴水強(qiáng)度按照嚴(yán)重危險系II級考慮。設(shè)計噴水強(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．存儲和使用硅烷的房間應(yīng)設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)。設(shè)計噴水強(qiáng)度不低于嚴(yán)重危險級I級，設(shè)計噴水強(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、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(chǎn)廠房內(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，當(dāng)相對密度小于或等于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)車間內(nèi)的可燃和有毒特氣體管道應(yīng)明敷，穿過生產(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。可燃、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不使用此類氣體的房間，當(dāng)必須穿過時應(yīng)設(shè)套管或雙層管。特氣管道嚴(yán)禁穿過生活間、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)過嚴(yán)格的脫脂處理。
6.2.6  氧化性氣體應(yīng)采用專用禁油閥門、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
6.3.1  管道的壓力等級應(yīng)根據(jù)工藝氣體的輸送壓力確定。管道設(shè)計應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)金屬管道設(shè)計規(guī)范》GB50316的要求。
6.3.2  管道設(shè)計應(yīng)充分考慮用氣設(shè)備對流量和壓力的要求。應(yīng)參照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《工藝系統(tǒng)工程設(shè)計技術(shù)規(guī)定》HG/T20570.7進(jìn)行計算。
6.3.3  管材的壁厚應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》GB/T14976的規(guī)定，小尺寸管道管壁厚度應(yīng)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(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  對于強(qiáng)腐蝕性、自燃性和劇毒性危險性氣體，宜采用雙套管設(shè)計，內(nèi)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(shè)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(yīng)采用全自動軌道焊接。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。
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)行壓力測試、密封性測試和不純物測試。詳見特種氣體系統(tǒng)驗收章節(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)識應(yīng)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(nèi)介質(zhì)的危險特性。

留言