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硅烷是硅与氢结合产生的系列化合物的总称，甲硅烷是应用占比最大的产品，一般情况下硅烷即指代甲硅烷。硅烷是一种无色气体，可溶于水，易燃，有爆炸风险，危险性高。

硅烷是重要的特种气体资源，可制造单晶硅、多晶硅、氧化硅、氮化硅、金属硅化物等，硅烷在半导体、太阳能光伏电池、平板显示器等电子工程制造领域广泛应用，硅烷的主要物化性质见表1。

硅烷在空气中的燃烧范围为1.37%-96%。空气中硅烷浓度在1.37%-4.5%时，遇外界火源时，会产生爆燃，速度可达5m/s；当空气中硅烷浓度超过4.5%，处于亚稳定状态，会发生延迟自燃性；浓度越高，延迟时间越短，这种延迟自燃性会导致爆燃甚至爆轰。

硅烷的首要危害是它的自燃性，毒性为次要危害。硅烷的半致死浓度(LC50)为ppm(大鼠，4h吸人)，工作场所最高允许浓度为5ppm。

因此，为确保生产安全和避免硅烷气泄漏至房间，需设计安装硅烷输送系统，通过输送气体系统将气体从气瓶安全输送至生产工艺设备用气处。从气体特殊性上，系统均设有硅烷容器、气体面板或气柜、阀门分配箱以及相应的连接管道等。

硅烷工艺系统的设计应根据下列因素确定：

.硅烷站的规模.硅烷的物理化学性质.当地硅烷供应的充装、运输状况.用户对硅烷纯度、压力和负荷变化的要求

硅烷输送系统装置要求

硅烷输送系统应设有特种气体容器、气体面板、阀门箱及连接管道。

气体面板应包括减压过滤、吹扫、排气、安全控制的功能。

硅烷面板示意图

吹扫功能必须采用独立的惰性气源进行吹扫。

惰性气体吹扫示意图

鉴于硅烷的物理化学性质和安全运行的要求，阀门分配箱用于把主管道分成多个支路进行供气，VMB支路在打开前后，均需要采用惰性气体进行吹扫。考虑硅烷的自燃性质，VMB还应设置气体泄漏探测器和紫外红外火焰探测器。

排气管不得接入排风系统，应采用惰性气体连续吹扫，吹扫气体流速不得小于0.3M/s。根据国标文件---GB，对排气装置做了细则规定，如下：

1为防止硅烷气体在排风系统内引发着火和爆炸或可能与排风系统中的相关物质发生化学反应引发火灾事故，本款规定硅烷的放空不得排入排风系统。若排气中硅烷浓度较高(如高于0.34%时)通常采用燃烧式尾气处理装置处理后排入大气。

2为了稀释硅烷用惰性氮气对排放管道连续吹扫，防止大气中的氧气进入硅烷系统，本款规定放空管道吹扫氮气最低流速在0.3m/s。《硅烷和硅烷混合物的储存和操作》ANSI/CGAG.13-第14.5.1条也做了规定。

该条内容摘要如下：14.5.1为防止大气中的氧气通过尾气处理装置的尾气管线进入硅烷系统，尾气系统应连续吹扫，在尾气管线内的最少吹扫速度不得小于1ft/s(0.3m/s)。

从安全操作的角度出发，为了在硅烷站发生安全事故时，操作人员能够进行远距离操作，减少事故对操作人员的伤害，硅烷连接管道钢瓶侧应设置常闭式紧急切断阀，硅烷站的每个安全出口至少应设置一个手动紧急切断按钮，该手动紧急切断按钮与输送装置的距离不应小于4.6m，从电子工厂硅烷站的实际情况看，4.6m是一个较为合适的距离。

国标文件---GB同样对硅烷系统阀门、附件的设置做出了规定

条例如下：

1.由于硅烷气体暴露在大气中会发生自燃，同时为保证硅烷气体的纯度，接触的管道及附件应具有化学稳定性，本款规定了硅烷输送系统应采用金属材质的波纹管阀、隔膜阀、调压阀。

2.为了防止管路断裂造成的硅烷大量泄漏，通常大宗气源应配置直径小于3.mm的限流孔板(RFO)，小钢瓶应配置直径小于0.25mm的限流孔板。

3.为了在硅烷泄漏状态下切断管路，本款规定了硅烷输送系统应配置过流开关(EFS)，并与紧急切断阀门联锁。由于硅烷的焦耳-汤姆孙效应非常明显，对于大流量输送系统，调压阀会出现结霜现象，严重时会造成膜片变脆，无法调节压力。可通过对气体进行加热来解决。美国国家标准学会标准《硅烷和硅烷混合物的储存和操作》ANSI/CGAG-13-第10.2.4条(限流孔板)。该条内容摘录如下：10.2.4.1非大宗气源应配置直径小于0.25mm的限流孔板(RFO)。10.2.4.2大宗气源应配置直径小于3.mm的限流孔板(RFO)。

以上为硅烷气体输送系统中的设计和应用上的要求，因为硅烷的危险特性，要选好专业的系统厂商，这样才可以放心和安全的使用。I版权声明本文部分数据来自网络，若有侵权，联系即删

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