多晶硅安全生产规范.docx

多晶硅安全生产规范1范围本文件界定了采用三氯氢硅还原法生产多晶硅的术语和定义，规定了企业从设计到生产全过程的安全技术基本要求，包括设计与总图布局中的安全要求、生产过程的安全要求。本文件适用于采用三氯氢硅还原法工艺技术生产多晶硅的企业。采用其他工艺技术生产多晶硅的生产企业可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GBZ/T223工作场所有毒气体检测报警装置设置规范GB2894安全标志及其使用导则GB5083生产设备安全卫生设计总则GB7231工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识GB12158防止静电事故通用导则GB15577粉尘防爆安全规程GB16297大气污染物综合排放标准GB/T38144.1眼面部防护应急喷淋和洗眼设备第1部分：技术要求GB/T38144.2眼面部防护应急喷淋和洗眼设备第2部分：使用指南GB50016建筑设计防火规范GB50057建筑物防雷设计规范GB50058爆炸危险环境电力装置设计规范GB50073洁净厂房设计规范GB50140建筑灭火器配置设计规范GB50160石油化工企业设计防火标准GB50177氢气站设计规范GB50257爆炸和火灾危险环境电力装置施工及验收规范GB50316工业金属管道设计规范GB50351储罐区防火堤设计规范GB50370气体灭火系统设计规范GB/T50493石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准GB50650石油化工装置防雷设计规范GB50974消防给水及消火栓系统技术规范GB51034多晶硅工厂设计规范GB51283精细化工企业工程设计防火标准AQ3013危险化学品从业单位安全标准化通用规范HG/T21581自控安装图册SH/T3097石油化工静电接地设计规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1多晶硅polycrystaIlinesiIicon单质硅的一种形态，硅原子以晶格形态排列成许多晶核，这些晶核长成晶面取向不同的晶粒，晶粒组合结晶成多晶硅。3.2三氯氢硅还原法trichlorosiIanehydrogenreductionprocess在一定温度下的高纯硅芯上用高纯氢还原高纯三氯氢硅，在硅芯上沉积生长多晶硅；同时具备回收、利用生产过程中伴随产生的氢气、氯化氢、四氯化硅等副产物以及副产热能，最大限度地实现“物料内部循环、能量综合利用”的多晶硅生产工艺。3.3还原炉reductionfurnace一种生产棒状多晶硅的专用化学气相沉积设备。3.4氯硅烷chlorosiIane硅烷（SiH。中的氢原子部分或全部被氯原子取代后的物质统称。通常包括SiCl、SiHCl3、SiH2Ch、SiH3Cl等。3.5还原尾气reductionoff-gas在还原炉内生成多晶硅的反应过程中，未反应完全的原料和生成的副产物的混合气体，主要包括氢气、气态氯硅烷及氯化氢、不定型硅等。3.6二氯二氢硅反歧化dichIorodihydrosiIiconanti-diSproportionationreaction二氯二氢硅和四氯化硅在一定温度和催化剂作用下生成三氯氢硅的反应。3.7主工艺物料系统mainprocessmaterialsystem包括氯硅烷提纯系统、还原系统、还原尾气干法回收系统、三氯氢硅合成系统、四氯化硅氧化系统、二氯二氢硅反歧化系统、废气淋洗系统、渣浆回收系统、氯硅烷罐区。4设计与总图布局3.8 基本规定3.8.1 多晶硅生产企业的新建、改建、扩建项目，安全设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。3.8.2 用于生产、储存危险化学品的多晶硅生产企业应当对建设项目进行安全条件论证，委托具有国家规定资质条件的机构对建设项目进行安全评价。3.8.3 多晶硅生产企业用于生产、储存危险化学品的建设项目应委托具有工程设计综合资质甲级或者化工石化专业资质甲级的设计单位负责设计。3.8.4 多晶硅生产企业用于生产、储存危险化学品的建设项目应委托具有化工建设相应资质的建设单位负责施工。4. 2总平面布置4. 2.1多晶硅生产企业的总平面布置应符合GB51034的有关规定。4. 2.2厂区消防通道设计应符合GB50016和GB50160的有关规定。4.2.3多晶硅生产企业的总平面布置应根据生产工艺流程、生产特点和火灾危险性，结合地形、风向等条件，按功能集中原则分区布置，可分为生产区、公用工程及辅助设施区、储运区、集中控制区、行政办公区。4.3工艺及生产装置工艺流程选择、设备选型及工艺布置，应根据多晶硅生产主要物料的易燃易爆、有毒及火灾危险等危害特性确定，选择符合国家标准、安全可靠的工艺设备和流程。安全设备设施的设计、制造、安装、使用、检测、维修等应符合国家有关标准的规定。工艺生产系统内的设备、管道的材质以及管阀件，应根据物料性质和工况条件选取，并应采取相应的安全防护措施；金属管道的材料、组成件的选用、布置应符合GB50316的要求。生产设备应具备基本安全功能，符合GB5083的通用安全要求。锅炉、压力容器、压力管道、电梯、电动葫芦、供垂直运输物品的升降机、叉车等特种设备应当符合国家有关法规和标准的要求。4.3.4工业管道的识别色、识别符号、安全标识应符合GB7231和GB2894的要求。生产工艺排放点均应设放空装置，并定期检查其有效性。当通过排气筒、放空管直接向大气排放无环境污染的放空气时，排气筒、放空管的高度应符合GB50160的有关规定。不应将导出管置于下水道等限制性空间，以免引起爆炸。放空管宜选用金属材料或者采取防静电措施的非金属材料。放空管上应设有阻火设施，应静电接地。管口上应有挡雨、阻雪的措施。可燃气体连续对空排放管道应安装氮气置换管道。液氯汽化工序宜使用盘管式或套管式汽化器的液氯全汽化工艺，液氯汽化温度不应低于71C,建议热水温度应控制在75°C85C.不应将液氯贮槽（罐）、罐车或半挂车槽皤直接作为液氯汽化器使用。液氯汽化器、预冷器及热交换器等设备，应装有排污（NCl3）装置和污物处理设施，并定期分析NCh含量，排污物中NCl3含量不应大于60gL,否则需增加排污次数和排污量，并加强监测。主工艺物料系统应设安全阀、爆破片、事故紧急排放、氮气稀释灭火等安全设施。还原炉夹套冷却、三氯氢硅合成炉冷却、天然气制氢转化炉夹套冷却等系统应设置安全阀等安全设施。硅芯制备采用区熔法拉制工艺时，宜设置电磁屏蔽。腐蚀清洗工序的腐蚀清洗设备内，酸腐蚀部位应设置强制通风，废气应处理达标后再排放；输送强酸的管道应采用双层套管，外层宜采用透明聚氯乙烯（PVC）管等防腐蚀、防喷溅措施。液氯汽化、氯化氢与三氯氢硅合成、储罐区、四氯化硅氢化、提纯、还原尾气干法回收、渣浆回收等存有氯气、氯硅烷的装置区域内应参照GB/T38144.1和GB/T38144.2相关条款设置冲洗和洗眼设施。有爆炸危险的甲、乙类火灾危险性的设备宜露天或半露天布置，但有工艺洁净要求或有防冻、防风沙限制的设备的多晶硅还原、电解水制氧等装置采取抗爆泄爆措施后可布置在封闭建筑内。4.3.12涉及氯硅烷的系统宜采用气密试验；若采用水压试验，试验后应对系统进行干燥，达到露点W-40Co4.4防火、防爆设计与安全疏散4.4.1厂房和库房的防火分区、疏散口布置及疏散距离应符合GB50016的有关规定；厂房洁净区的防火设计应符合GB50073的有关规定。4.4.2当装置框架为钢结构时，钢结构的耐火保护应符合GB50160的有关规定。4.4.3罐区的防火堤设计应符合GB50351的有关规定。4.4.4甲、乙、丙类多层厂房内各层由不同功能房间组成时，宜按层划分防火分区，疏散楼梯应采用封闭楼梯间或室外楼梯。封闭楼梯间和室外楼梯的设计应按GB50016的规定执行，封闭楼梯间的门应为乙级防火门，且应向疏散方向开启，双扇门应具备顺序启闭功能。4.4.5同一防火分区内有不同性质的物料生产时，其火灾分类，应按火灾危险性较大的部分确定。多晶硅生产火灾危险性分类见附录Ao4.4.6爆炸危险区域的划分应按GB50058的有关规定执行。有爆炸危险的甲、乙类厂房泄压面积的设置应按GB50016的有关规定执行，并应对人员安全疏散采取防护措施。4.4.7还原炉室等甲类火灾危险性且有防爆要求的厂房内不应设置办公室、休息室、巡检室。如需要设置更衣室、工具室、卫生间等辅助房间，这些辅助房间应设置在还原炉室端墙贴邻-侧，并应采用耐火极限不低于4.Oh的不燃体防爆防护墙与还原炉室分隔；当防爆防护墙兼防火墙时,耐火极限不低于4.Oho4.4.8还原系统的变压器室、调功器室、高压启动室、炉体冷却水系统等辅助房间，应与还原炉室布置在不同的隔间或防火分区内，并应采取防火墙、防爆防护墙、防火楼板分隔，平面布置应符合GB50016的有关规定。4.4.9还原炉室应采用泄爆墙及带有通风设施的泄压屋面。外墙与屋面泄压面积应符合下列规定：a）泄压面积应符合GB50016的有关规定；b）泄压设施应采用易于脱落的轻质屋盖、易于泄压的门和窗及轻质墙体。作为泄压面积的轻质墙体及轻质屋面板自重不得超过60kgm材料的燃烧性能等级应为A级；c）当泄压设施的材质不属于易碎性材料，泄爆设置应避开人员密集场所和主要交通道路。4.4.10制氢装置房间与其它辅助房间应用防爆防护墙分隔，制氢装置房间应设置泄压屋面或墙面，泄压面积计算和设置要求应符合GB50016的有关规定，同时满足GB50177的有关规定。4.4.11中心控制室同其它建筑贴邻建造时应划分成独立的防火分区。当贴邻的建筑位于爆炸危险区域时,应采取防爆防护措施，建筑的安全出口不应正对有爆炸危险的装置。4.4.12下列场所可不计入建筑防火分区内：a）防烟楼梯间及其前室；b）消防电梯前室及其合用前室；c）设置甲级防火门的封闭楼梯间、敞开连廊。4.4.13变配电所不应设置在甲、乙类厂房内或贴邻建造，且不应设置在爆炸性气体、粉尘环境的危险区域内。供甲、乙类厂房专用的20kV及以下的变配电所，当采用无门窗XX的防火墙隔开并贴邻建造时，应符合下列规定：a）有含油设备的变配电所可一面贴邻建造；b）无油设备的变配电所可一面或两面贴邻建造。4.4.14因工艺生产的特性需求，联合厂房相邻外墙需设置连通口时，应采取相应的防火措施，相邻外墙的防火间距及构造要求应符合GB50016及GB51283的有关规定。4. 5电气设施1. 5.1防雷、防静电2. 5.1.1生产作业场所的各类建、构筑物应设置防雷设施。防雷措施及防雷装置应符合GB50057和GB50650的要求。防雷设施应由有资质的单位进行设计、安装和检测。4. 5.1.2生产作业场所内可能产生静电危害的设备及管道，应按GB12158和SH/T3097的要求采取工业防静电接地措施。使用、储存、输送、装卸、运输易燃易爆物品（各类溶剂、氯硅烷、导热油、产生可燃性粉料等）的装置（反应器、提纯塔、换热容器、储罐、输送泵、装卸设施和过滤器、易燃液体、气体管道阀门等）、装卸场所以及产生静电积累易燃易爆的生产设施岗位应有静电接地措施。各专设的静电接地电阻值不应大于100Qo4.5.1.3制氢装置、氢气储罐区、氢气压缩机房、氯硅烷罐区等重点爆炸危险区域的入口处，应设置人体静电消除装置。4.5.2防火、防爆、电气安全4.5.2.1爆炸危险区域的划分应根据工艺装置特点确定，并应符合