規(guī)范詳解:氮氣吹掃
大家好,我在網(wǎng)上看到2個微信公眾號發(fā)布的一個2013年發(fā)生在無錫的火災,發(fā)生在海力士公司M01生產大樓的F04車間二層,火災主要燒毀晶圓制造設備,廠房,以及位于5層露天區(qū)的環(huán)保系統(tǒng),造成財產損失巨大,約為10億美元,導致DRAM生產線全面停產,全球DRAM存儲芯片價格大幅上漲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有進行“氮氣吹掃”的檢查。
我在各個規(guī)范中以“氮氣吹掃”為關鍵詞檢索條文,檢索出下面3本規(guī)范中提及“氮氣吹掃”內容的條文進行展示(部分規(guī)范未展示)。
一、《特種氣體系統(tǒng)工程技術規(guī)范 》GB50646-2011
4.1一般規(guī)定
4.1.1 特種氣體工藝系統(tǒng)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 氣體分配用閥門箱、閥門盤;
3 輔助氮氣吹掃系統(tǒng);
4 尾氣處理裝置。
條文說明
4.1.1~4.1.2 特種氣體輸送系統(tǒng)是電子工廠中危險性最大的設施或場所,一旦特種氣體系統(tǒng)發(fā)生泄漏都可能造成人員、廠房、設備的嚴重損失。如特種氣體中的硅烷為自燃性,一旦泄漏就會與空氣中的氧氣發(fā)生劇烈反應,開始燃燒。砷烷為劇毒性,微量泄漏就可能造成人員的生命危險。這些顯而易見的危險,對于系統(tǒng)設計的安全性要求就十分嚴格。
特種氣體輸送系統(tǒng)應保證生產工藝設備對流量、壓力、溫度等的工藝參數(shù)要求。
為了精確控制流量、壓力、溫度等參數(shù),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(tǒng),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,溫度會降低,甚至液化,這會造成輸送壓力的不穩(wěn)定以及管路系統(tǒng)的損壞。
因此需要考慮在減壓前對氣體進行預熱。在管路及其附件的材質選擇、管路催掃、測試檢驗等每一個環(huán)節(jié)應采取措施,使特種氣體工藝的設計滿足電子工廠生產工藝的要求。
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足對此段管路以氮氣進行反復沖吹,使其符合供應質量的要求,為此,特種氣體工藝系統(tǒng)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工藝設備臨近處設置閥門箱、閥門盤,輔助氮氣吹掃系統(tǒng)、尾氣處理裝置,以保證特種氣體系統(tǒng)的安全和工藝對特種氣體質量的要求。
5.1.5 硅烷系統(tǒng)應采用獨立的惰性氣體鋼瓶進行吹掃,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(guī)定:
1 管道連接應使用自動軌道氬弧焊,所用氬氣純度不得小于99.999%,焊接用氣體應加裝可調節(jié)流量計顯示氣體流量,內保護氣應裝壓力計監(jiān)測管內壓力;
2 工作人員應穿戴潔凈服、潔凈口罩、潔凈無塵手套在潔凈室內進行下料、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,并用專用倒角器去除管口內外毛刺,切口端面應垂直、不變形,滿足不加絲自動焊要求。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用切割機,切割時不得使用潤滑油;切口端面應垂直、無毛刺、不變形;滿足不加絲自動焊要求;不得使用手工鋸、砂輪切割機切割;
6 管道切管作業(yè)時,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,不應損傷管道內壁,并不得采用什錦銼對管道進行倒角;
8 管道吹掃完畢,應使用不產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上,管線不得在焊口的位置彎曲;
11 焊接過程中應保持管道、管件處于靜止狀態(tài),焊接電源必須采用穩(wěn)定的專用電源并加裝穩(wěn)壓器;
12 管道預制焊接總長度不應超過12m,預制時應放置在專用支座上,支點數(shù)量不得少于4個;管道運輸時每3m長度應設一個支點;
13 大口徑特種氣體管道焊接前應先采用手工氬弧焊機進行不加絲點焊預連接,點焊時管內應通入高純氬氣進行保護,點焊后應對焊點進行潔凈處理,采用自動焊接對準裝置除外。
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(guī)定:
1 當燃燒裝置采用強制送風的燒嘴時,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、氫氣供應自動切斷裝置、氮氣吹掃放散裝置;
3 使用燃氣的爐、窯點火器宜設置火焰監(jiān)測裝置;
4 鋼材切割點采用乙炔氣體時,應設置崗位回火防止器;采用其他燃氣介質時,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(tǒng)技術規(guī)范》 GB50898-2013
4.4.10 系統(tǒng)調試合格后,應按本規(guī)范表D.0.6填寫調試記錄,并應用壓縮空氣或氮氣吹掃,將系統(tǒng)恢復至準工作狀態(tài)。