电子特种气体基础知识.pdf

电子特种气体 基础知识电子特种气体 基础知识2第一章：电子特种气体基础知识第一章：电子特种气体基础知识?1. 电子特种气体分类：电子特种气体分类：? 可燃气体可燃气体• SiH4; PH3; B2H6; AsH3; GeH4; H2 ; CH2F2; SiH2Cl2; SiHCl3…….?氧化性气体氧化性气体• O2; NF3; N2O; Cl2; ClF3; NO……? 腐蚀性气体腐蚀性气体• HCl; HBr; BCl3; BF3; SiCl4; WF6; Cl2; SiHCl3; SiH2Cl2……? 惰性气体惰性气体• N2; He; Ar; Kr; Xe; CF4; C2F6; C3F8; CHF3……?2. 电子特种气体的危害电子特种气体的危害一般情况下，所有的特种气体均用钢瓶或钢质容器盛装或运输，每种气体都有一种或两种以上的危害性．3Chapter 1:ESG Basic Knowledge特种气体的主要危险和危害性如下特种气体的主要危险和危害性如下 :?压力压力?毒性毒性?腐蚀性腐蚀性?自燃性自燃性?燃烧性燃烧性?氧化性氧化性?窒息性窒息性?深冷性深冷性4?3. 物理危害：物理危害：?压力压力 •是所有压缩气体及液化气体共有的物理危害性，钢瓶或压力容器可 承受15 psig － 6000 psig的压力.在失控情况下，突然的压力释 放或泄漏会造成人身的伤害或别的破坏．?4. 化学危害：化学危害：?毒性气体：毒性气体：?中毒形式：中毒形式： •急性急性 – 短期的,高浓度，即时的效果．中毒很快发生并对人体 立即造成伤害．如： CO; AsH3; PH3; Cl2…… •几种术语几种术语: TLV: TLV-TWA: STEL: LC50: LD50:•慢性慢性 – 长期反复接触造成的中毒效果，通常经过很长时间才会 慢慢显现出来．Chapter 1:ESG Basic Knowledge5Chapter 1:ESG Basic Knowledge特种气体毒性比较表特种气体毒性比较表TLV-TWASTELPELIDLHLC50LD50PPMPPMPPMPPMPPM/4 hourmg/kg CF4N/AN/AN/AN/AN/AN/A NH32035300350 SiH459600 PH30.310.35011 GeH40.20.213801250 B2H60.10.11529 AsH30.050.053Gas6Chapter 1:ESG Basic Knowledge?中毒方式中毒方式?呼吸呼吸?皮肤吸收皮肤吸收?消化系统消化系统 ?控制中毒的方法控制中毒的方法 ?控制库存控制库存?充分通风充分通风?正常通风（开放式，自然通风）正常通风（开放式，自然通风） ?Emergency（风机或排风扇强制通风）（风机或排风扇强制通风）?监测系统监测系统?环境监测器环境监测器?医疗检测医疗检测?个人防护用具个人防护用具?废物处理废物处理7Chapter 1:ESG Basic Knowledge?腐蚀性气体腐蚀性气体?对人体组织器官的破坏：对人体组织器官的破坏：?皮肤皮肤?眼睛眼睛?呼吸道呼吸道?组织器官组织器官?腐蚀性气体中毒的途径：腐蚀性气体中毒的途径：?呼吸呼吸?皮肤接触皮肤接触?消化系统消化系统?分类：分类：?酸性酸性: HCl; HBr; Cl2; BF3; BCl3; SO2?碱性碱性 : NH38Chapter 1:ESG Basic Knowledge? 自燃气体：自燃气体：?定义定义:同环境空气接触能自行点火并燃烧的物质同环境空气接触能自行点火并燃烧的物质． 自燃物质的自燃点通常低于环境温度．． 自燃物质的自燃点通常低于环境温度． ?例如例如:? Disilane:低于低于54°°C (130°°F)? Silane:极低极低? Phosphine:100°°C (212°°F)? Diborane：：40 to 50°°C (104-122°°F)? Germane:极低极低 ?控制方法控制方法: 同燃烧气体同燃烧气体, 另外还有：另外还有：?可能情况下用惰性气体稀释可能情况下用惰性气体稀释?控制库存控制库存?采取流量控制并采用充分的通风采取流量控制并采用充分的通风?系统设计防止回流系统设计防止回流9Chapter 1:ESG Basic Knowledge? 燃烧气体：燃烧气体： ? DOT 定义定义: 同空气混合形成浓度不超过１３％的可燃气体混和物的压缩气体，或其 空气混合物的燃烧范围不少于１２％的压缩气体，而不考虑其燃烧下限 ． 引燃燃烧气体需要同时具备三个条件同空气混合形成浓度不超过１３％的可燃气体混和物的压缩气体，或其 空气混合物的燃烧范围不少于１２％的压缩气体，而不考虑其燃烧下限 ． 引燃燃烧气体需要同时具备三个条件: ?气体浓度在其燃烧范围内气体浓度在其燃烧范围内; ?氧化介质如：空气或氧气氧化介质如：空气或氧气; 及：及： ?激发能源激发能源 ? 燃烧极限：燃烧极限： ?燃烧下限燃烧下限( LFL):4.0%（对于氢气）（对于氢气） ?燃烧上限燃烧上限(UFL):75%（对于氢气）（对于氢气） ? 例如：例如： ? Hydrogen, Carbon Monoxide; Methane; Propane; Ethylene, Acetylene ? 氢气氢气- 特别注意特别注意 ?低激发能源低激发能源 ?宽的燃烧范围宽的燃烧范围 ?通常情况下视为自燃气体通常情况下视为自燃气体 ?快的扩散速度快的扩散速度 ? 控制方法控制方法( 防止火三角的防止火三角的ignition形成形成) 应距离可燃物应距离可燃物, 氧化剂氧化剂,激发能源至少激发能源至少20英尺英尺. ?限制限制;可燃物可燃物; 氧化剂氧化剂; 激发能源激发能源 ?气体泄漏探测系统气体泄漏探测系统 ?通风良好通风良好10Chapter 1:ESG Basic KnowledgeGas SiH4NH3H2C2H2CH4PH3B2H6GeH4Flammable Range 1.4~96%15~27% 4~75% 2.5~82% 5~15% 1.6~98% 0.8~98%N/A可燃气体的燃烧范围可燃气体的燃烧范围11? 氧化性气体：氧化性气体： ? 定义定义:能够加速燃烧或使可燃物质燃烧的物质，具有很高的活泼性和反应性．能够加速燃烧或使可燃物质燃烧的物质，具有很高的活泼性和反应性．? 例如例如:? Oxygen? Fluorine? Chlorine? Nitrous Oxide( Unstable)? Nitrogen Oxide ? Chlorine Trifluoride? Nitrogen Trifluoride? 控制方法：控制方法：?尽量洁净尽量洁净( 无油，油脂无油，油脂,或有机物或有机物)?对氟气应用系统进行金属钝化对氟气应用系统进行金属钝化?远离有机物质，，尽管有些有机物在空气中不燃烧．远离有机物质，，尽管有些有机物在空气中不燃烧．Chapter 1:ESG Basic Knowledge12Chapter 1:ESG Basic Knowledge? 窒息性气体：窒息性气体：? 普通窒息性气体普通窒息性气体 (惰性气体惰性气体) 定义定义:毒性很低或根本无毒，但能取代空气，导致氧气缺乏的气体，也称做惰性气体或不燃气体毒性很低或根本无毒，但能取代空气，导致氧气缺乏的气体，也称做惰性气体或不燃气体?当氧含量少于１２％时，会导致快速失去知觉甚至死亡当氧含量少于１２％时，会导致快速失去知觉甚至死亡.?在正常大气压力下在正常大气压力下, 氧气浓度不应低于氧气浓度不应低于19.5% ?例如例如:•Nitrogen•Argon•Helium•Sulfur Hexafluoride, etc.13Chapter 1:ESG Basic Knowledge?化学窒息性气体：化学窒息性气体： ?定义定义: １．能够阻止血液携带氧气；或 ２．能够阻碍氧气从肺部运输到组织器官，或 ３．能够阻止组织器官吸收氧气，尽管血液中含氧丰富．１．能够阻止血液携带氧气；或 ２．能够阻碍氧气从肺部运输到组织器官，或 ３．能够阻止组织器官吸收氧气，尽管血液中含氧丰富． ?例如例如: • Carbon Monoxide • Hydrogen Sulfide • Hydrogen cyanide ? 深冷气体：深冷气体： ? 定义定义: 是指在大气压力下沸点低于是指在大气压力下沸点低于2380F (-1500C) 的液化气体的液化气体 ? 例如例如:? Argon:? Helium:? Carbon Monoxide:? Carbon Dioxide:? Hydrogen:? Nitrogen:? Oxygen :14Chapter 1:ESG Basic Knowledge?危害性：危害性：?能快速冻结人体组织器官造成伤害能快速冻结人体组织器官造成伤害.?能使许多物质例如：碳钢，塑料和橡胶脆化，甚至由于张力增大而破裂．能使许多物质例如：碳钢，塑料和橡胶脆化，甚至由于张力增大而破裂．.?蒸发产生大量气体，压力增加造成密闭容器的破裂，甚至爆炸．蒸发产生大量气体，压力增加造成密闭容器的破裂，甚至爆炸．?控制方法：控制方法：?液化气体压力容器通常用多个压力泄放装置进行保护，一般以压力泄放阀为主要保护，爆破片为第二保护．液化气体压力容器通常用多个压力泄放装置进行保护，一般以压力泄放阀为主要保护，爆破片为第二保护．?密闭空间要进行充分通风，特别对于液氧和液氢．密闭空间要进行充分通风，特别对于液氧和液氢．15Chapter 1:ESG Basic Knowledge? 腐蚀性液体：腐蚀性液体：?性质类似于腐蚀性气体，除了蒸汽压力低于性质类似于腐蚀性气体，除了蒸汽压力低于15psig 的液体．的液体．?例如例如:? Dichlorosilane? Trichlorosilane? Silicon Tetrachloride注注:1. Dichlorosilane和和Trichlorosilane遇空气水解产生盐酸，二氧化硅，和氢气遇空气水解产生盐酸，二氧化硅，和氢气;2. 在大多数情况下，腐蚀性液体储存在容器内而不是钢瓶内，有单独的液相和气相阀门．为防止容器污染，通常用氮气保压在大多数情况下，腐蚀性液体储存在容器内而不是钢瓶内，有单独的液相和气相阀门．为防止容器污染，通常用氮气保压15-30psig 16Chapter 1:ESG Basic Knowledge? 混合气体：混合气体：? 定义定义:指多种气体成分混合在一起，浓度从ＰＰＭ到百分比不等，混合气体 通常用相互不反应的气体成分混合而成．指多种气体成分混合在一起，浓度从ＰＰＭ到百分比不等，混合气体 通常用相互不反应的气体成分混合而成．? 控制方法控制方法: 考虑到安全及气体稳定性，如下配比尽量避免考虑到安全及气体稳定性，如下配比尽量避免:? Fuel -OxidizerCO + O2 或或N2O + SiH4? Acid -BaseHCl+ NH3注注:1. 化学危害性要考虑到每一种成分的危害性化学危害性要考虑到每一种成分的危害性;2. 毒性以每种成分的毒性值所占比例进行计算毒性以每种成分的毒性值所占比例进行计算. 3. 可燃性计算要基于每种气体组分的浓度及其可燃性数值可燃性计算要基于每种气体组分的浓度及其可燃性数值4. 氧化剂指氧浓度氧化剂指氧浓度 > 23.5%17?硅烷概述硅烷概述? 无色? 自燃? 迅速的释放不会自燃，形成爆炸性混合气? 令人恶心的气味?毒性毒性? 毒物学性质难以确定；? 刺激眼睛；? 头晕、恶心；? 刺激呼吸道，咳嗽。

Chapter 2:硅烷硅烷Silane18Chapter 2: 硅烷硅烷 Silane?防护用具：防护用具：对于任何要求打开钢瓶保护帽、更换钢瓶或处于正在运转的硅烷系统的操作，推荐的应该使用的最少PPE是：?面罩和。