GC-Gas Cabinet(特气柜)和GR-Gas Rack(气瓶架)是专为危害性气体设计的设备,而VMB-Valve Manifold Box(阀门箱)和VMP-Valve Manifold Panel(阀门盘)则同样用于此类气体的管理。这些设备在功能上有所不同,但共同特点是都配备了抽风管,以应对小泄露等危险情况,确保气体能够及时排出,防止扩散造成更大危害。
此外,特气柜和气瓶架的设计也各有特点。特气柜内钢瓶数的配置灵活,包括单钢瓶、双钢瓶和三钢瓶等多种选项,以满足不同使用场景的需求。而气瓶架则更适用于非危害性气体的管理。
在操作性和功能性方面,这些设备也经过了精心设计。例如,单钢瓶设计适用于研究机构和实验室,其优点在于节省空间和成本,但需要日常管理和协调以确保工艺制程的连续性。双钢瓶和三钢瓶设计则更适用于量产工厂,其自动切换功能确保了工艺制程的连续性,同时也有助于降低风险。
总的来说,这些特气设备和阀门设备在功能上各有千秋,选择哪种设备取决于具体的使用场景和需求。然而,无论选择哪种设备,安全性始终是首要考虑的因素。
通常,气瓶柜会配备两个特殊气体钢瓶,并具备自动切换功能,以确保连续供应无间断。对于气态气体,剩余量通常通过压力感应器进行计算;而对于液态蒸气压气体,则采用电子磅秤进行侦测。当其中一瓶气体耗尽时,系统会自动切换至另一瓶。
在操作方式上,这些设备通常提供全自动、半自动和手动三种选择。接下来,我们将详细探讨全自动与半自动操作方式之间的主要差异。
在更换气瓶的过程中,通常会执行几种不同的Purge操作,以确保系统的纯净与稳定。这些操作包括:
(a) Pre-purge(换瓶前): 在更换钢瓶之前,首先关闭钢瓶阀并确认其紧密性。然后,通过真空产生器将特殊气体抽出,并利用PN2来稀释管壁内的残留气体。重复此充吹过程,直至管壁内的气体被彻底清除,此时便可进行钢瓶的更换。
(b) Post-purge(换瓶后): 钢瓶更换完毕后,通常以PN2进行保压测试,以确认钢瓶接头连接良好。之后,再次利用PN2执行充吹动作,清洁钢瓶接头,确保其洁净。
(c) Process purge(工艺Purge): 这是直接使用特殊气体来Purge管壁的过程。其目的是彻底清除管壁内的PN2,提升供气品质,确保更换钢瓶后供应的气体质量不受影响。是否采用此操作,通常根据客户需求来决定。
(d) Hi pressure leak test(高压测漏): 对于高压燃烧性气体,建议进行高压测漏,以确保钢瓶接头的连接牢固无误。
此外,在气瓶柜的设计中,还包含了许多关键组件,如气动阀、手动控制阀、逆止阀、调压阀、压力传感器以及真空产生器等。这些组件共同构成了气瓶柜的管路系统,确保了特殊气体的稳定供应与使用安全。
气体过滤器:通常,钢瓶出口端会安装较粗的过滤器,而出端则配备较细的过滤器。这些过滤器旨在有效清除气体中的颗粒物。需注意,这类过滤器较难进行Purge操作,因此一般不建议将其安装在经常进行Purge的管路中。
过流量侦测器:此装置用于监测管路中的异常流量。一旦流量超过预设值,即判断可能发生大量泄漏,从而及时关闭供应系统,停止供气。
限流孔:这是一种简单而有效的过流量控制装置,主要用于限制大量气体流过。它通常安装在vent处,以应对区域性废气处理机无法处理的大量特殊气体排出的情况。
在气瓶柜的管路设计上,需特别注意以下几点:
不相容的气体Purge管路不得相连通。
严禁将不相容的气体装入同一个气瓶柜内,即使各自有独立的供应系统也不行。
管路尺寸应根据实际工艺制程所需的压力和流量来合理设计。
钢瓶接头的型号应事先由业主提供,以确保能顺利连接。
小型钢瓶会使用可调整的支撑架来稳定。
阀件材质的选择应依据气体特性进行。
考虑未来扩充性时,可在出口端预装一个扩充阀。
此外,气瓶柜的防护设计也至关重要,包括外箱的防火与防爆、抽风孔、火焰侦测器、消防洒水头等设施。在气体房内也需配备烟雾侦测器和消防洒水头,以应对可能发生的火灾。所有这些系统都应与中央监控系统和广播系统相连通,以便在发生警报时能迅速疏散相关人员并启动紧急应变措施。
这些相关防护设备在规划时,需仔细考虑其摆放位置及实用性。例如,紧急切断按钮不仅需安装在气柜上,还应在气体房外或中央监控系统处设置,以确保在气体泄漏时,人员能迅速进入并关闭源头钢瓶。此外,警报警示灯与警报声响应设在气体房外显眼位置,便于人员紧急处理时识别。同时,还需规划相关防护器具,如更换钢瓶时使用的空气面罩等。
为防地震导致气瓶柜位移,应在柜底部打膨胀螺丝进行固定。地震仪的安装也至关重要,通常配备三个感应器,分别置于厂区三个角落,以避免外力干扰(如施工)造成误动作。一般而言,地震切断系统功能需两个地震仪动作才会触发,且设定地震等级为五级。
另外,紧急废气处理设备对于燃烧性气体的处理尤为重要。平时抽风量仅为一半,特殊气体外泄时则会全数运转,并与侦测器配合使用。但受空间限制,其设计通常仅能处理一瓶特殊气体的量,因体积庞大而价格昂贵,目前尚未广泛普及。
此外,根据气体特性来设计盘面功能也是不可或缺的一环。
另外,特气柜的价格会因不同气体特性而有所差异。例如,针对腐蚀性气体,减压阀需要具备耐腐蚀性;对于液态气体,则需要配备称重设备;某些低压气体钢瓶则可能需要加热毯来维持其稳定性。此外,SH4气体等特殊气体还需要加装火焰探测器等设备以确保安全。因此,在选择特气柜时,必须根据实际使用的气体特性来综合考虑价格和功能需求。
这些因素共同导致了特气柜价格的差异。因此,在选择时,我们不能简单地认为价格越低越好。
接下来,我们谈谈VMB/MP的设计。VMB内气体种类的配置设计通常有两种策略:一种是以供应机台为主要考量,另一种则是根据气体种类进行分类。前者虽然空间上具有优势,但若不相容气体装在同一个箱子内,一旦发生泄漏或误操作,可能导致激烈反应甚至爆炸,同时增加侦测器的数量,带来成本负担,且未来扩充性较差。后者虽然气体侦测点较少,操作可能稍显不便,但安全性更高,VMB的设计和操作更为简便,且扩充性良好。
实际上,VMB与气瓶柜的设计在基本原理上是相似的。然而,由于经费限制,气瓶柜的一些高级功能可能不会在VMB上实现,主要以手动操作和气动阀紧急切断功能为主。由于VMB通常不会频繁操作,因此泄漏的可能性较低,设计时主要考虑的是成本控制。
VMB的设计通常根据业主的实际需求来确定点数,例如5或其他数目,同时供应多台机台。此外,还可以加装调压阀进行二次调压,以确保压力的稳定性,并通过设定上下警报信号实现更有效的供应控制。
Function & Feature
工艺管线配置灵活,可满足2至10分支的需求,完全根据客户需求定制。
操作方式多样,包括自动、半自动和手动,以满足不同场景的需求。
配备PN2吹扫管线和抽真空管线,确保管路及相关阀件的清洁(真空管线可选,可通过机台pump抽气)。
工艺制程中可进行二次调压,以满足特定的压力需求。
主管和分支均设有扩充阀,为未来扩充提供便利。
VMB的电控箱可与厂务中控系统无缝衔接,实现集中监控。
工艺管线的供气状况通过PLC(可选)与中控系统连接,确保在紧急情况下能自动切断气源。
所有阀件接点和焊道均位于箱内,通过风门调节抽风量,降低气体外漏风险。
配备红外紫外探测火焰UV Detector(可选)或热量探测器,监测可燃性或自燃性气体。
现场设有切断按钮,便于在必要时迅速行动。
使用防爆钢丝玻璃,增强安全性。
配置门锁,防止不当操作。
实际上,VMB的配置可以根据客户的预算和具体需求进行灵活调整。例如,如果客户希望使用工艺设备中的真空泵进行抽真空操作,并且不需要文丘里(Venturi)WVS抽真空部分,那么系统图纸将会相应地作出调整。