电子特气基础知识

2.
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．
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge
特种气体的主要危险和危害性如下 :
压力 毒性 腐蚀性 自燃性 燃烧性 氧化性 窒息性
深冷性
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge
化学窒息性气体：
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． 例如:
• Carbon Monoxide CO • Hydrogen Sulfide H2S • Hydrogen cyanide HCN
注: 1. 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. 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 4. 氧化剂指氧浓度 > 23.5%
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Chapter 2:硅烷Silane

硅烷概述
无色
自燃（可燃范围：1.4~96%）
迅速的释放不会自燃，形成爆炸性混合气 令人恶心的气味
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge
危害性：
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． .
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：
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
N/A 9600 11 1380 29
N/A 350
0.3 0.2 0.1 0.05
1250
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge
中毒方式
呼吸 皮肤吸收 消化系统
控制中毒的方法
控制库存 充分通风 正常通风（开放式，自然通风） Emergency（风机或排风扇强制通风） 监测系统 环境监测器 医疗检测 个人防护用具
15-30psig
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge
混合气体：
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． 控制方法: 考虑到安全及气体稳定性，如下配比尽量避免:
Fuel CO HCl + + Acid Oxidizer O2 或 N2O Base NH3 + SiH4
受害人尝试自己克服 受害人没有请求帮助
超过一个极限，受害人就无法反应:
突然失去意识反应
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge
在所有事例中: 受害人从未意识到存在风险
氧气含量不足 6% : 立即失去知觉
假如大气氧气含量只有10 ~ 18% :
受害者只感到一般的不舒服并没有感觉到缺氧直到 开始窒息
气体浓度在其燃烧范围内; 氧化介质如：空气或氧气; 及： 激发能源
燃烧极限：
燃烧下限( LFL):4.0% （对于氢气） 燃烧上限 (UFL):75% （对于氢气）
例如：
Hydrogen, Carbon Monoxide; Methane; Propane; Ethylene, Acetylene
Trichlorosilane SiHCl3
Silicon Tetrachloride SiCl4
注:1. SiH2Cl2 和 SiHCl3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
Nitrogen Trifluoride NF3
控制方法：
尽量洁净( 无油，油脂,或有机物 ) 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．
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge 窒息性气体：
普通窒息性气体 (惰性气体) 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 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, 氧气浓度不应低于 19.5% 例如: • Nitrogen N2 • Argon Ar • Helium He • Sulfur Hexafluoride, etc. SF6
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge
假设氧气进一步不足 血液中氧含量会减少
O2 含量少于 18%
眩晕 头疼 讲话困难

进一步会窒息
减少或失去意识 头脑反应迟钝 肌肉失去控制
这些征兆跟一般的不舒服一样，同时受害人象窒息一样无法 识别 (惰性气体无嗅、无色、无味)
废物处理
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge 腐蚀性气体
对人体组织器官的破坏：
皮肤 眼睛 呼吸道 组织器官
腐蚀性气体中毒的途径：
呼吸 皮肤接触 消化系统
分类：
酸性: HCl; HBr; Cl2; BF3; BCl3; SO2 碱性 : NH3
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge 自燃气体：
氧化性气体：
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．
例如:
Oxygen O2 Fluorine F2
Chlorine CL2
Nitrous Oxide( Unstable) NOX Nitrogen Oxide NO Chlorine Trifluoride CLF3
氢气- 特别注意

低激发能源 宽的燃烧范围 通常情况下视为自燃气体 快的扩散速度
控制方法( 防止火三角的ignition形成)
应距离可燃物, 氧化剂,激发能源至少20英尺. 限制;可燃物; 氧化剂; 激发能源 气体泄漏探测系统 通风良好
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge
LC50(Lethal Concentration 50):50%死亡率的致命浓度PPM级 LD50(Lethal Dose 50 )50%死亡率的致命浓度(mg/kg)
•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．
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge
深冷气体：
定义: 是指在大气压力下沸点低于2380F (-1500C) 的液化气体 例如:
Argon: Ar Helium: He Carbon Monoxide: CO
Carbon Dioxide: CO2
Hydrogen: H2 Nitrogen: N2 Oxygen : O2
Chapter 2:硅烷Silane

系统设计：
MDA 监测泄漏； 使用紫外/红外监视器来检测起火 。 消防喷淋系统； 气源有紧急切断装置； 气源钢瓶之间用耐火隔断板隔开； 气路系统设计要完全独立于其他系统，特别是要同氧化性气体系统完全分开 （GN2）； 钢瓶阀门安装限流器； 安装单向阀。

3. 物理危害：
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Baidu Nhomakorabea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：
毒性气体：
中毒形式： •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: TLV (Threshold Limit Value) 人体可长时间承受的化学物质在空气中的浓度 STEL( Short Term Exposure Limit ):人体短时间内所能接触化学物的最大浓度
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Chapter 2:硅烷Silane

紧急情况防护用具：
对于任何要求除去钢瓶保护帽、更换钢瓶或暴露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： 面罩和安全眼镜 ； 皮手套或等效的防火手部保护装置 ；
安全鞋 ；
一些紧急形势，可能要求可以进入或接近火焰的服装 。
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毒性（ＴＬＶ：５ＰＰＭ；LC50：9600ppm/4小时 ）
毒物学性质难以确定； 刺激眼睛；
头晕、恶心；
刺激呼吸道，咳嗽。
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Chapter 2:硅烷Silane

紧急措施：
泄漏： • 燃烧，火焰强度差距极大(因泄露量而异）；
• 用水雾冷却钢瓶，而不要用水灭火；
• 尽力切断气源； 急救： • 如果吸入了硅烷，将患者转移到有新鲜空气处。 • 如呼吸停止，进行人工呼吸。如果呼吸困难或微弱，输氧 ； • 叫医生，还有必要为医生提供硅烷的MSDS 。
控制方法: 同燃烧气体, 另外还有：
可能情况下用惰性气体稀释
控制库存 采取流量控制并采用充分的通风 系统设计防止回流
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge
燃烧气体：
DOT（美国运输部） 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:
定义:
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．
例如:
Disilane乙硅烷:低于54°C (130°F)
Silane硅烷:极低
Phosphine磷化氢:100°C (212°F) Diborane乙硼烷： 40 to 50°C (104-122°F)
特种气体毒性比较表
Gas CF4 NH3 SiH4 PH3 GeH4 B2H6 AsH3 B(CH3)3 TLV-TWA
PPM
STEL
PPM
PEL
PPM
IDLH
PPM
LC50
PPM/4 hour
LD50
mg/kg
N/A 20 5 0.3 0.2 0.1 0.05 7
N/A 35 1
N/A
N/A 300 50 15 3
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．
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge 腐蚀性液体：
性质类似于腐蚀性气体，除了蒸汽压力低于15psig 的液体．
例如:
Dichlorosilane SiH2Cl2; DCS

钢瓶更换操作：
进行正保压、负保压；
必要时进行氦检漏。
每天检查系统中钢瓶阀门、管件接头处是否有赫色或白色粉末的痕迹。
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Chapter 2:硅烷Silane

培训：
产品知识： 要求彻底了解产品和它的危险。这些包括这种产品的物理性 质、毒物学和其它与众不同的特征 ； 部件知识： 要求掌握操作钢瓶的正确程序和钢瓶阀门的正确操作程序。 还要对人员进行阀门接头的正确检查、维护和使用的培训。 气体操作设备： 人员必须具有所有气体操作设备和系统的应用知识 ； 个人防护装备（PPE）： 人员必须经过常规和紧急操作所要求的PPE的培训。 个人防护装备（PPE）：人员必须经过常规和紧急操作所要 求的PPE的培训。
电子特气基础知识
第一章：电子特种气体基础知识
1.
电子特种气体分类：
• SiH4;CH4; PH3; B2H6; AsH3; GeH4; H2 ; CH2F2; SiH2Cl2; SiHCl3…….
可燃气体
氧化性气体
• O2; NF3; N2O; Cl2; ClF3; NO……
腐蚀性气体 • HCl; HBr; BCl3; BF3; SiCl4;NH3; WF6; Cl2; SiHCl3; SiH2Cl2…… 惰性气体 • N2; He; Ar; Kr; Xe; CF4; C2F6; C3F8; CHF3……
可燃气体的燃烧范围
Gas SiH4 NH3 H2 C2H2 CH4 PH3 B2H6 GeH4 Flammable Range 1.4~96% 15~27% 4~75% 2.5~82% 5~15% 1.6~98% 0.8~98% N/A
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Chapter 1:ESG Basic Knowledge