浅谈特气的安全运行与管理
来源： 更新：2021-03-29 20:47:39 作者： 浏览：1385次
随着国内半导体及光伏行业的快速发展，对于高纯气体尤其是高纯特种气体的需求量及气体质量要求越来越高。而特种气体大都具有有毒、易燃易爆、高腐蚀性、高氧化性等性质，如H2Se、SIH4、CL2、NF3等。因此如何安全、稳定、可靠地贮存和输送特种气体越来越受到企业重视。
特种气体是指那些在特定领域中应用的，对气体有特殊要求的纯气、高纯气或由高纯单质气体配制的二元或多元混合气。特种气体的性质是一切安全运行与管理的基础。在储存、操作、处置气体之前必须了解该特气的MSDS，即材料安全数据表。依据MSDS特气可以有多种分类方式。为了便于运行管理特气，介绍以下几种分类方法。
特气在运输、储存、输送过程中都充装在压力容器中。气体在压力容器中将填充到所有角落，且对容器的器壁压力是均衡的。 在一般填充压力和温度下始终保持气体形式存在的称之为永久性气体，而发生液化现象的气体，称之为液化气。液化气又分为两种类型，高压液化气如：HCL、N2O；低压液化气如：NH3、CL2、PH3。由于在使用永久性气体时压力容器内的压力将逐渐降低，而在使用液化气时，压力容器内只要有液体存在则压力不会发生变化，因此在气体运行管理中，监控永久性气体残余量的方法为压力监控，而监控液化气的残余量需加装电子称，采用重量监控的方法。
比重也称相对密度，气体的比重是指该气体的密度与标准状况下空气密度的比值。在特气运行管理中，气体比重可以用该气体分子量直观体现。空气的分子量为28.8，以空气分子量为分界点，工业中常见的比空气轻的气体有：H2、He、NH3、CH4等等；比空气重的气体有：AsH3、PH3、SIH4、CF4等等。这两类气体的运行管理方式是不同的，比如气柜内比空气轻的气体的抽风位置和气体采样点在钢瓶上方，而比空气重的气体的抽风位置和气体采样点在钢瓶下方。需注意的是运行管理中的气体一般都在非标准状况下，因此与空气分子量接近的气体随着温度的不同会有例外，如常温或高温N2会比空气轻。而冷的N2会比空气重。
计算混合气的分子量，首先确定混合气的气体组成及各组成气体的分子量。比如计算1%PH3/He的分子量，PH3分子量为34，He分子量为4，计算公式如下：34×0.01+4×0.99=4.3
依据其化学性质，特气可分为惰性气体、可燃性气体、自燃性气体、氧化性气体及腐蚀性气体几种。 工业上常用的惰性气体有CF4、C4F8、SF6、Ar、CO2、He、Xe、Ne等；可燃性气体有AsH3、B2H6、NH3、TEOS、TMB；自燃性气体有SiH4、PH3等；氧化性气体有NO、NF3等；腐蚀性气体有HCl、HBr、BCl3、BF3、SiCl4、POCl3、PF3、PF5等。值得注意的是，很多特气都同时兼具以上两种性质，如SiH2Cl2、SiHCl3同时具有可燃性和腐蚀性。再如Cl2、F2同时具有腐蚀性和氧化性。
一般半导体、光伏等行业在其主体厂房一层都建有专门的特气房，并根据所用气体的种类和性质划分不同的气体间。如果厂房所用特气为高毒、易燃易爆且存储量达到一定值时，则需在离厂房安全距离以外的区域建立气站为产线供气。
