特种气体系统工程技术标准 GB50646-2020
5.2 特种气体探测系统
5.2.1 储存、输送、使用特种气体的下列区域或场所应设置特种气体探测装置：
1 自燃性、易燃性、剧毒性、毒性、腐蚀性气体气瓶柜和阀门箱的排风管口处；
2 生产工艺设备的自燃性、易燃性、剧毒性、毒性、腐蚀性气体阀门箱的排风管口处，工艺设备的排风管口处；
3 生产工艺设备的特种气体的废气处理装置排风出管口处；
4 惰性气体间可能产生窒息的区域；
2 生产工艺设备的自燃性、易燃性、剧毒性、毒性、腐蚀性气体阀门箱的排风管口处，工艺设备的排风管口处；
3 生产工艺设备的特种气体的废气处理装置排风出管口处；
4 惰性气体间可能产生窒息的区域；
5 自燃性、易燃性、剧毒性、毒性、腐蚀性气体设备间；
6 其他可能发生泄漏的自燃性、易燃性、剧毒性、毒性、腐蚀性气体的环境。
6 其他可能发生泄漏的自燃性、易燃性、剧毒性、毒性、腐蚀性气体的环境。
5.2.2 易燃性、自燃性特种气体探测系统、有毒气体检测装置应设置一级报警或二级报警。
5.2.3 自燃性、易燃性、剧毒性、毒性气体、氧气检测装置报警设定值应符合下列规定：
1 自燃性、易燃性气体的一级报警设定值不应大于25%易燃性气体爆炸浓度下限值，二级报警设定值不应大于50%易燃性气体爆炸浓度下限值；
2 剧毒性、毒性气体的一级报警设定值不应大于 50%空气中有害物质的最高允许浓度值一时间加权平均容许浓度(TLV-TWA)，二级报警设定值不应大于100%空气中有害物质的最高允许浓度值一时间加权平均容许浓度(TLV-TWA)；
3 设在惰性气体间的氧气探测器，其一级报警设定值不应小于19.5%氧气体积浓度(V/V)，二级报警设定值不应小于18%氧气体积浓度(V/V)；
4 二氧化碳气体系统宜设二氧化碳气体探测器，其报警设定值应为5000ppm。
2 剧毒性、毒性气体的一级报警设定值不应大于 50%空气中有害物质的最高允许浓度值一时间加权平均容许浓度(TLV-TWA)，二级报警设定值不应大于100%空气中有害物质的最高允许浓度值一时间加权平均容许浓度(TLV-TWA)；
3 设在惰性气体间的氧气探测器，其一级报警设定值不应小于19.5%氧气体积浓度(V/V)，二级报警设定值不应小于18%氧气体积浓度(V/V)；
4 二氧化碳气体系统宜设二氧化碳气体探测器，其报警设定值应为5000ppm。
5.2.4 自燃性、易燃性、剧毒性、毒性气体、氧气检测装置的检测报警响应时间应符合下列规定：
1 自燃性、易燃性气体检测报警采用扩散式应小于20s，吸入式应小于 15s；
2 剧毒性、毒性气体检测报警采用扩散式应小于40s，吸入式应小于20s；
3 氧气检测报警采用扩散式应小于20s，吸入式应小于15s。
2 剧毒性、毒性气体检测报警采用扩散式应小于40s，吸入式应小于20s；
3 氧气检测报警采用扩散式应小于20s，吸入式应小于15s。
5.2.5 当特种气体相对密度小于或等于0.75时，特种气体探测器应同时设置在释放源上方和厂房最高点易积气处。当特种气体相对密度大于0.75 时，特气体探测器应设置在释放源下方离地面0.3m~0. 5m处。
5.2.6 硅烷排风管道的气体探测器的报警设定值，应小于或等于50ppm，并应与硅烷气源的自动切断阀联锁；硅烷站环境气体探测器的报警设定值应小于或等于5ppm，环境气体探测器报警时，硅烷控制系统不应自动切断硅烷输送管路。
5.2.7 有机金属前躯体材料应设置相应的侦测及火灾报警装置，当无对应侦测器时，应根据其分解物选择侦测器。
条文说明
5.2.1 本条是对电子工厂中设置特种气体探测器位置的区域或场所的规定，本条第1款一第5款为强制性条款，必须严格执行。
1~3 自燃性、易燃性、剧毒性 、毒性 、腐蚀性气体储存 、分配设备的排风口，因发生特种气体泄漏，可能达到规定报警浓度，应设气体探测器。
4 使用惰性气体房间应设置氧气探测器 ，主要是因为惰性气体泄漏后，可能使空气中氧浓度降低到使房间的作业人员造成窒息，且国内外已有多个工厂发生惰性气体造成人员窒息伤亡事故。
5 自燃性、易燃性 、剧毒性、毒性 、腐蚀性气体储存、分配间内的气体发生泄漏、易积聚处应设气体探测器，主要是因为气体储存、分配间的体积相对于生产区较小，发生泄漏容易聚集，并达到报警的数字。
1~3 自燃性、易燃性、剧毒性 、毒性 、腐蚀性气体储存 、分配设备的排风口，因发生特种气体泄漏，可能达到规定报警浓度，应设气体探测器。
4 使用惰性气体房间应设置氧气探测器 ，主要是因为惰性气体泄漏后，可能使空气中氧浓度降低到使房间的作业人员造成窒息，且国内外已有多个工厂发生惰性气体造成人员窒息伤亡事故。
5 自燃性、易燃性 、剧毒性、毒性 、腐蚀性气体储存、分配间内的气体发生泄漏、易积聚处应设气体探测器，主要是因为气体储存、分配间的体积相对于生产区较小，发生泄漏容易聚集，并达到报警的数字。
6 自燃 性 、易 燃 性、剧毒性、毒性、腐蚀性气体的使用场所是指使用以上气体的工艺设备房间内，气体操作箱等气体可能发生泄漏处附近;技术夹层内气体探测器是设置在有阀门箱等可能发生气体泄漏、易积聚的设备内。
《国际防火规范》FIC-201 8 第 27 03.13 条(气体探测系统)也做了规定，该条款摘录如下：
27章 半导体生产装置
2703.13 气体探测系统
符合196节的气体探测系统将用于 HPM 气体，按照2703.13.1至2703.13.2.2的要求，气体和易燃性气体的生理学报警阂值高于可接受允许暴露限制(Permissible Exposure Limit PEL)。
《国际防火规范》FIC-201 8 第 27 03.13 条(气体探测系统)也做了规定，该条款摘录如下：
27章 半导体生产装置
2703.13 气体探测系统
符合196节的气体探测系统将用于 HPM 气体，按照2703.13.1至2703.13.2.2的要求，气体和易燃性气体的生理学报警阂值高于可接受允许暴露限制(Permissible Exposure Limit PEL)。
2703.13.1 气体侦测器需要布置 的地方。2703.13.1.1至2703.13.1.4 节规定了气体侦测器应布置的区域。
2703.13.1.1 生产区，使用 HPM气体的电子生产区域应设置气体侦测器。
2703.13.1.2 HPM房间，使用HPM气体的HPM房间应设置气体侦测器。
2703.13.1.3 气体柜，密闭排风和气体房 间。HPM 气体的气瓶柜和密闭排风环境，HPM 气体未放置在气瓶柜或密闭排风的环境应设置气体侦测器。
2703.13.1.4 走道，H P M 气 体穿越由墙、地面、顶面构成的走道应设置气体侦测器。
5.2.2 由于自燃性、易燃性、有毒气体一旦泄漏超过规定值，危害性极大，为此做了本条规定，一级报警后，即使气体浓度发生变化，报警仍应持续，只有经人工确认并采取相应的措施后才能停止报警。
特 种气体探测系统检测装置主要有以下几种：
(1) 自燃性、易燃性气体检测采用催化燃烧型检 测 装 置 、半导体检测装置、电化学检测装置。
2703.13.1.1 生产区，使用 HPM气体的电子生产区域应设置气体侦测器。
2703.13.1.2 HPM房间，使用HPM气体的HPM房间应设置气体侦测器。
2703.13.1.3 气体柜，密闭排风和气体房 间。HPM 气体的气瓶柜和密闭排风环境，HPM 气体未放置在气瓶柜或密闭排风的环境应设置气体侦测器。
2703.13.1.4 走道，H P M 气 体穿越由墙、地面、顶面构成的走道应设置气体侦测器。
5.2.2 由于自燃性、易燃性、有毒气体一旦泄漏超过规定值，危害性极大，为此做了本条规定，一级报警后，即使气体浓度发生变化，报警仍应持续，只有经人工确认并采取相应的措施后才能停止报警。
特 种气体探测系统检测装置主要有以下几种：
(1) 自燃性、易燃性气体检测采用催化燃烧型检 测 装 置 、半导体检测装置、电化学检测装置。
(2) 毒性气体检测采用电化 学 检 测 装置。
(3) 根据使用场所的不同确定不同特种气体采样方式，正确选用扩散式检测装置、单点或多点吸人式气体检测装置。
5.2.3 为了明确检测报警装置的工作状况，防止事故发生，本条规定了自燃性、易燃性、毒性气体检测装置报警设定值的要求，本条第1款-第3款为强制性条款，必须严格执行。
1 本款规定了自燃性 、易燃性气体的一级报警和二级报警设定值，一级报警设定值不应大于25%易燃性气体爆炸浓度下限值，二级报警设定值不应大于50%易燃性气体爆炸浓度下限值是为了在气体早期泄漏时，通过一次和二次监测报警，自动关闭应急切断阀，关断气源，防止事态扩大，采用25%和50%分别作为一级和二级报警值时行业内的通常做法，既可以判断气体泄漏，泄漏的气体浓度又不会引起爆炸。
2 本款规定了剧毒性 、毒性气体的一级报警和二级报警设定值，目的是在气体早期泄漏时，自动关闭应急切断阀，保护工作人员的生命安全，一级、二级报警设定值也是根据国内外多年的使用经验规定的。
3 本款 规 定 了 惰性气体间的氧气探测器的一级报警和二级报警设定值，目的是为了防止惰性气体泄漏导致人员窒息伤亡，氧气探测器一旦报警，启动应急排风和自动关闭应急切断阀，保护工作人员的生命安全，一级、二级报警设定值也是根据国内外多年的使用经验规定的。
4 本款规定 二 氧 化 碳气体系统宜设二氧化碳气体探测器，主要是因为近年来，电子工厂发生二氧化碳泄漏导致人员伤亡的情况，为保护人员生命安全，制定本款，目前国内电子工厂多采用5000ppm作为CO2的报警值。美国消防协会标准《压缩气体和低温液体规范》NFPA 55-2016第A.13.6.2.1条也做了规定，美国政府工业卫生医师学会(ACGIH)关于TLVS和BEIS，即化学物质、物理药物和生物暴露数组的临界极限数组(TLVS)，CO2的最高允许浓度值一时间加权平均容许浓度(TLV-TWA)确定为5000ppm，短期数组(STEL-TLV)为30000ppm。
(3) 根据使用场所的不同确定不同特种气体采样方式，正确选用扩散式检测装置、单点或多点吸人式气体检测装置。
5.2.3 为了明确检测报警装置的工作状况，防止事故发生，本条规定了自燃性、易燃性、毒性气体检测装置报警设定值的要求，本条第1款-第3款为强制性条款，必须严格执行。
1 本款规定了自燃性 、易燃性气体的一级报警和二级报警设定值，一级报警设定值不应大于25%易燃性气体爆炸浓度下限值，二级报警设定值不应大于50%易燃性气体爆炸浓度下限值是为了在气体早期泄漏时，通过一次和二次监测报警，自动关闭应急切断阀，关断气源，防止事态扩大，采用25%和50%分别作为一级和二级报警值时行业内的通常做法，既可以判断气体泄漏，泄漏的气体浓度又不会引起爆炸。
2 本款规定了剧毒性 、毒性气体的一级报警和二级报警设定值，目的是在气体早期泄漏时，自动关闭应急切断阀，保护工作人员的生命安全，一级、二级报警设定值也是根据国内外多年的使用经验规定的。
3 本款 规 定 了 惰性气体间的氧气探测器的一级报警和二级报警设定值，目的是为了防止惰性气体泄漏导致人员窒息伤亡，氧气探测器一旦报警，启动应急排风和自动关闭应急切断阀，保护工作人员的生命安全，一级、二级报警设定值也是根据国内外多年的使用经验规定的。
4 本款规定 二 氧 化 碳气体系统宜设二氧化碳气体探测器，主要是因为近年来，电子工厂发生二氧化碳泄漏导致人员伤亡的情况，为保护人员生命安全，制定本款，目前国内电子工厂多采用5000ppm作为CO2的报警值。美国消防协会标准《压缩气体和低温液体规范》NFPA 55-2016第A.13.6.2.1条也做了规定，美国政府工业卫生医师学会(ACGIH)关于TLVS和BEIS，即化学物质、物理药物和生物暴露数组的临界极限数组(TLVS)，CO2的最高允许浓度值一时间加权平均容许浓度(TLV-TWA)确定为5000ppm，短期数组(STEL-TLV)为30000ppm。
5.2.4 本条确定的数值符合现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》GB 50493中的有关规定，同时结合半导体工厂使用气体检测装置产品的快速响应要求做出检测报警响应时间规定。
5.2.5 气体探测器的设置位置是否恰当将直接影响到能否及时、正确报警，为确保生产厂房和特种气体系统安全、稳定运行，本条按特种气体相对密度的不同，做出了气体探测器的设置位置不同的规定。
5.2.6 本条为强制性条文，必须严格执行。规定在硅烷排风管道中设置气体探测器，设定报警值并与硅烷气源的自动切断阀进行联锁，目的是为了硅烷系统能做到早期报警，防止事故产生。规定硅烷站设置环境气体探测器，设定报警值但不与硅烷自动控制系统联锁，这是为了防止环境中的硅烷气体探测器误报警导致影响正常生产，综合考虑安全与生产的关系后，规定报警但不切断输送系统，工作人员可在不停产的情况下，确认报警是否是由硅烷泄漏引起还是其他原因造成的误报。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-13-2015第n.1.4.1条(排风区域内的监控)和11.1.4.2条(排风区域外的监控)也做了规定，现摘录如下：
11.1.4.1 排风区域内的监控：排风区域应设置监控装置，当硅烷气体浓度小于或等于50ppm时，气体监控系统启动报警。
11.1.4.2 排风区域外的监控：排风区域外应设置监控装 置，当硅烷气体浓度小于或等于5ppm 时，气体监控系统启动报警。
5.2.5 气体探测器的设置位置是否恰当将直接影响到能否及时、正确报警，为确保生产厂房和特种气体系统安全、稳定运行，本条按特种气体相对密度的不同，做出了气体探测器的设置位置不同的规定。
5.2.6 本条为强制性条文，必须严格执行。规定在硅烷排风管道中设置气体探测器，设定报警值并与硅烷气源的自动切断阀进行联锁，目的是为了硅烷系统能做到早期报警，防止事故产生。规定硅烷站设置环境气体探测器，设定报警值但不与硅烷自动控制系统联锁，这是为了防止环境中的硅烷气体探测器误报警导致影响正常生产，综合考虑安全与生产的关系后，规定报警但不切断输送系统，工作人员可在不停产的情况下，确认报警是否是由硅烷泄漏引起还是其他原因造成的误报。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-13-2015第n.1.4.1条(排风区域内的监控)和11.1.4.2条(排风区域外的监控)也做了规定，现摘录如下：
11.1.4.1 排风区域内的监控：排风区域应设置监控装置，当硅烷气体浓度小于或等于50ppm时，气体监控系统启动报警。
11.1.4.2 排风区域外的监控：排风区域外应设置监控装 置，当硅烷气体浓度小于或等于5ppm 时，气体监控系统启动报警。
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