現(xiàn)階段，特種氣體被廣泛應(yīng)用到電子、半導(dǎo)體、太陽能制造各個方面，當(dāng)然也包括石油化工領(lǐng)域、環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域以及醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域等。此外，我國特種氣體在經(jīng)過了長達(dá)二十多年的發(fā)展以及廣大特氣工作人員的不懈努力之下 , 不管是在氣體品種層面 , 還是數(shù)量層面 , 特種氣體都以迅猛速度發(fā)展著，其生產(chǎn)品種已經(jīng)基本上滿足了現(xiàn)代化市場的實際需求。而且，從事于特種氣體研究以及氣體生產(chǎn)的總?cè)藬?shù)也在日益攀升，在一定程度上形成了不容忽視的發(fā)展力量。之前我國特種氣體僅僅依賴進(jìn)口的情況已經(jīng)逐漸成為歷史。此篇僅供有建站需求的同行參考。

一、特種氣體的概念

特種氣體主要是指那些應(yīng)用到特定領(lǐng)域當(dāng)中的氣體，在氣體純氣上的要求非常特殊，高純氣或由高純的單質(zhì)氣體所配制的二元或者是多元混合氣。此外，特種氣體在門類上是非常多的，一般情況下能夠劃分為殺菌氣、電子氣體、醫(yī)用氣、標(biāo)準(zhǔn)氣以及環(huán)保氣等，被廣泛用于石油化工環(huán)境監(jiān)測以及醫(yī)學(xué)研究等領(lǐng)域。

二、特種氣體使用及排放的注意事項

特種氣體廣泛應(yīng)用到目前的半導(dǎo)體制造業(yè) , 屬于超大規(guī)模性質(zhì)集成電路、光纖、平面顯示器件以及太陽能電池等工業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的材料，可以應(yīng)用到薄膜工藝、刻蝕工藝、摻雜工藝、氣相沉積工藝以及擴(kuò)散工藝中。但是，特種氣體中往往會包含大量有毒氣體或者是有害氣體等 , 所以在特種氣體應(yīng)用以及貯存方面與普通工業(yè)氣體是存在較大差異的。

2.1 特種氣體使用注意事項及消防設(shè)計

2.1.1 特種氣體使用注意事項

（1）部分氣體在空氣中的爆炸極限

（2）氣瓶使用及貯存注意事項

1）氣瓶所有部分都不能夠承受大于 40℃的溫度。不可以讓火焰直接接觸到壓縮氣體氣瓶。

2）氣瓶不能夠放置到人為創(chuàng)造的低溫環(huán)境當(dāng)中。從某種程度上講，它在低溫狀態(tài)之下的沖擊性能與韌性是會明顯降低的，所以把氣瓶放置到該種極限條件下的時候 , 需要獲得供應(yīng)商批準(zhǔn)。

3）最大限度避免把氣瓶存放到地下或者是密閉空間中 , 比如地下室。應(yīng)用壓縮氣體產(chǎn)品的相關(guān)用戶應(yīng)確保其有相對充足的分隔區(qū)域 , 隔離產(chǎn)品以及易燃物。此外，氣瓶還不能夠存放到距離汽油等易燃物品相對較近的地方。

2.1.2 特種氣體排放注意事項

（1）燃燒法

燃燒法非常適用于易燃性質(zhì)的氣體中 , 例如 SiH4氣體，把SiH4氣體的一部分進(jìn)行直接排放 , 從而使其在空氣當(dāng)中自行燃燒。在該操作的過程中，需控制好排放期間的壓力以及流速情況，防止安全事故發(fā)生。

（2）濕式處理法

濕式處理法是非常適用到酸性氣體以及堿性氣體中的，比如 HCl 氣體與 NH3氣體中。把酸性氣體或者是堿性氣體與水、酸溶液以及堿溶液進(jìn)行接觸吸收之后再排放。在這個處理方法的操作過程中，相對常用的中和劑主要有 Na OH、KMnO4。

2.2 以硅烷為例的特種氣體站的消防設(shè)計

     硅烷是太陽能電池工廠及 TC0 工廠等所使用的特種氣體，它極度危險，常溫下與空氣接觸就會引起燃燒、爆炸。所以對硅烷站的消防安全設(shè)計尤為重要。

2.2.1 庫房與罐區(qū)、罐區(qū)與罐區(qū)之間的防火間距硅烷站的布置，應(yīng)按下列要求綜合比較確定：

1）需要布置到工廠中長時間最小頻率風(fēng)向上風(fēng)側(cè)位置，而且要注意遠(yuǎn)離存在明火或者是散發(fā)火花的位置；

2）避免布置到人員相對密集的地段或者是交通要道的附近位置；

3）硅烷站在結(jié)構(gòu)選擇方面，需要采用排架結(jié)構(gòu)、單層的鋼筋混凝土或者是鋼框架。此外，其鋼框架以及排架結(jié)構(gòu)應(yīng)用過程中必須要采用相應(yīng)的防火措施；

4）硅烷站必須要設(shè)置專業(yè)化的不燃燒體圍墻，而且該圍墻的高度必須要大于等于 2.5m；

5）在硅烷站選址方面，應(yīng)該方便運輸和消防車輛的進(jìn)出。

2.2.2 庫房及罐區(qū)建筑或構(gòu)筑物安全設(shè)計

（1）建筑設(shè)計必須要結(jié)合我國現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)，即《建筑設(shè)計防火規(guī)范》的規(guī)定。

（2）采用存在坡度的屋頂，具體來說，屋頂?shù)淖畹忘c應(yīng)該大于 4.5 米。而且硅烷站面積在大于 19 平方米的時候，應(yīng)該設(shè)置好兩個安全出口。

（3）安全設(shè)計過程中，站內(nèi)的任何一個地點距離最近安全出口所具有的實際距離都不可以大于二十三米?？梢赃\用快開式的推桿鎖，盡量避免運用其他類型的鎖具，在疏散門選擇方面，需要采用平開門，具體朝向設(shè)計為疏散的方向。

2.2.3 滅火設(shè)施

（1）從某種程度上講，硅烷站在電氣控制室設(shè)計的時候，需要設(shè)置到相對獨立的房間之內(nèi)，然后用無門窗洞口性質(zhì)的防爆墻，將其與硅烷氣瓶庫進(jìn)行隔離開來。專門供硅烷站使用的電壓在 10k V 或者是 10k V 之下的變配電所，避免設(shè)置到硅烷站廠房的內(nèi)部或者是貼鄰建造。

（2）硅烷的大宗鋼瓶需要實施防靜電接地。

（3）室外的硅烷站在消防工作中需要符合下列幾條規(guī)定：

1）當(dāng)硅烷站設(shè)置到室外的時候，相關(guān)人員必須要設(shè)置專業(yè)化雨淋系統(tǒng)有效冷卻硅烷輸送系統(tǒng)。相應(yīng)的保護(hù)位置主要有硅烷鋼瓶、工藝氣柜與大宗硅烷儲罐等。

2）在雨淋系統(tǒng)設(shè)計方面，其噴水強(qiáng)度不能夠小于12L/min.m2，其火災(zāi)的持續(xù)時間不可以小于兩個小時。

3）進(jìn)行消防系統(tǒng)管道選擇的時候，可以選用金屬管材，其接口需要選用絲扣以及焊接管件。需要注意的是在站內(nèi)大約十五米的范圍之內(nèi)不能夠應(yīng)用橡膠密封的管道。

4）在雨淋系統(tǒng)啟動的時候，必須要同時切斷相應(yīng)的硅烷供應(yīng)。

2.2.4 某公司特種氣體消防設(shè)計

（1）特氣房：地上一層，建筑面積為 382.26 平方米，占地面積為 382.26 平方米，儲存：

1）氬氣（Ar）；

2）氮氣（N2）；

3）20% 三甲基硼烷與硅烷的混合氣體（B(CH3)3+SiH4）；

4）20% 磷烷與氫氣的混合氣（PH3+H2）；

5）甲烷 CH4；

6）四氫化鍺混合氣（Ge H4；H2）（20% 的高純鍺烷與 80% 高純氫氣的混合氣）屬甲類危險品庫房；

（2）氫氣站：地上一層，設(shè) 3 個氫氣長管拖車停車位，建筑面積為 354.57 平方米，占地面積為 354.57 平方米，屬甲類氣體儲罐區(qū)；

（3）硅烷站：地上一層，設(shè) 2 個獨立的硅烷長管拖車停車位，建筑面積為 112.43 平方米，占地面積為 300.39 平方米，屬甲類氣體儲罐區(qū)（關(guān)于甲類建筑防火間距等信息可點擊文末“閱讀原文”）。

三、特種氣體的防護(hù)措施

3.1 特種氣體管道設(shè)置及標(biāo)識。

（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。

（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。

（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?？扇?、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)。

3.2 特種氣體站、特種氣體間、氣體設(shè)備、氣體管理與氣體泄漏探測系統(tǒng)等電力負(fù)荷：

（1）特種氣體站和特種氣體間的電力負(fù)荷分級不宜低于二級負(fù)荷；可燃、自燃、毒性與腐蝕性氣體設(shè)備應(yīng)為一級負(fù)荷；氣體管理與氣體泄漏探測系統(tǒng)為一級負(fù)荷中特別重要的負(fù)荷，必須配置不間斷電源。

（2）有爆炸危險特種氣體站和特種氣體間的爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)的電力裝置應(yīng)為符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》GB50058 的規(guī)定。

3.3 特種氣體安全管理系統(tǒng)

（1）特種氣體的專業(yè)化使用廠房在設(shè)計過程中必須要配置相應(yīng)的氣體管理系統(tǒng)，而且該氣體管理系統(tǒng)需要配置氣體連續(xù)檢測功能、氣體指示功能、氣體報警功能以及氣體分析功能等，可以詳細(xì)記錄所謂的報警情況，然后再對其進(jìn)行存儲以及打印。

（2）特種氣體管理系統(tǒng)應(yīng)設(shè)在全廠動力控制中心，在消防控制室和應(yīng)急處理中心宜設(shè)報警顯示單元和集中應(yīng)急閥門切斷控制盤。

（3）自燃、可燃、毒性氣體的儲存、分配及使用場所應(yīng)設(shè)置閉路電視監(jiān)控攝象機(jī)、門禁。

（4）自燃、可燃、毒性氣體的儲存、分配及使用場所入口宜設(shè)置發(fā)光二級管顯示屏（LED）。

3.4 自燃、可燃、毒性氣體的儲存、分配及使用場所安全設(shè)施

（1）特種氣體間室內(nèi)外消火栓的設(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。

（2）特種氣體間中應(yīng)配置手提滅火器，其設(shè)計應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑滅火器配置規(guī)范》GB50140 的規(guī)定。

（3）特種氣體間內(nèi)存儲的特種氣體與水不發(fā)生反應(yīng)時，該特種氣體間應(yīng)設(shè)置濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。

四、結(jié)語

總而言之，在經(jīng)過了二十多年的努力之后，我國在特種氣體方面的研究發(fā)展已經(jīng)在一定程度上極大促進(jìn)了石油領(lǐng)域、化肥領(lǐng)域以及環(huán)保領(lǐng)域等的發(fā)展。展望未來，特種氣體在我國的發(fā)展，不管是科研層面還是生產(chǎn)層面都將會續(xù)寫歷史。自改革開放以來 , 我國的民有資本逐漸發(fā)展壯大，在此背景下，將會對特種氣體再創(chuàng)輝煌創(chuàng)造良好的條件。從某種程度上講，在未來長時間的特氣發(fā)展中 , 大量的特種氣體研究以及生產(chǎn)者們都將會本著不僅有市場競爭，而且有技術(shù)合作的心態(tài)，從根本上促進(jìn)我國特種氣體的發(fā)展更上一層樓。