現(xiàn)階段，特種氣體被廣泛應用到電子、半導體、太陽能制造各個方面，當然也包括石油化工領域、環(huán)境保護領域以及醫(yī)藥衛(wèi)生領域等。此外，我國特種氣體在經(jīng)過了長達二十多年的發(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)的總人數(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用到特定領域當中的氣體，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、標準氣以及環(huán)保氣等，被廣泛用于石油化工環(huán)境監(jiān)測以及醫(yī)學研究等領域。

二、特種氣體使用及排放的注意事項

特種氣體廣泛應用到目前的半導體制造業(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，可以應用到薄膜工藝、刻蝕工藝、摻雜工藝、氣相沉積工藝以及擴散工藝中。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 , 需要獲得供應商批準。

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。應用壓縮氣體產(chǎn)品的相關用戶應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氣體的一部分進行直接排放 , 從而使其在空氣當中自行燃燒。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向上風側位置，而且要注意遠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）硅烷站在結構選擇方面，需要采用排架結構、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構應用過程中必須要采用相應的防火措施；

4）硅烷站必須要設置專業(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，應該方便運輸和消防車輛的進出。

2.2.2 庫房及罐區(qū)建筑或構筑物安全設計

（1）建筑設計必須要結合我國現(xiàn)行的國家標準，即《建筑設計防火規(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應該大于 4.5 米。而且硅烷站面積在大于 19 平方米的時候，應該設置好兩個安全出口。

（3）安全設計過程中，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，具體朝向設計為疏散的方向。

2.2.3 滅火設施

（1）從某種程度上講，硅烷站在電氣控制室設計的時候，需要設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）當硅烷站設置到室外的時候，相關人員必須要設置專業(yè)化雨淋系統(tǒng)有效冷卻硅烷輸送系統(tǒng)。相應的保護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)設計方面，其噴水強度不能夠小于12L/min.m2，其火災的持續(xù)時間不可以小于兩個小時。

3）進行消防系統(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的硅烷供應。

2.2.4 某公司特種氣體消防設計

（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 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 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、特種氣體的防護措施

3.1 特種氣體管道設置及標識。

（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，應敷設在技術夾層或技術夾道內(nèi)，當與水電管線共架時，當相對密度小于或等于 0.75 的氣體管道宜設在水、電管線下部；相對密度大于 0.75 的特氣管道宜設在水、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明敷，穿過生產(chǎn)區(qū)墻壁與樓板處的管段應設置套管，套管內(nèi)的管道不得有焊縫，套管與管道之間應采用密封措施?？扇?、毒性、腐蝕性氣體管道的機械連接處，應置于抽風罩內(nèi)。

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

（1）特種氣體站和特種氣體間的電力負荷分級不宜低于二級負荷；可燃、自燃、毒性與腐蝕性氣體設備應為一級負荷；氣體管理與氣體泄漏探測系統(tǒng)為一級負荷中特別重要的負荷，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)的電力裝置應為符合現(xiàn)行國家標準《爆炸和火災環(huán)境電力裝置設計規(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)化使用廠房在設計過程中必須要配置相應的氣體管理系統(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，可以詳細記錄所謂的報警情況，然后再對其進行存儲以及打印。

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

（3）自燃、可燃、毒性氣體的儲存、分配及使用場所應設置閉路電視監(jiān)控攝象機、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施

（1）特種氣體間室內(nèi)外消火栓的設計應符合現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB50016 的規(guī)定。

（2）特種氣體間中應配置手提滅火器，其設計應滿足現(xiàn)行國家標準《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)生反應時，該特種氣體間應設置濕式自動噴水滅火系統(tǒng)。

四、結語

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了石油領域、化肥領域以及環(huán)保領域等的發(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，而且有技術合作的心態(tài)，從根本上促進我國特種氣體的發(fā)展更上一層樓。