特種氣體是指那些在特定領(lǐng)域中應(yīng)用的，對(duì)氣體有特殊要求的純氣、高純氣或由高純單質(zhì)氣體配制的二元或多元混合氣。
特種氣體在半導(dǎo)體領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，是半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中的重要原料之一。隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體及光伏行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于高純氣體尤其是高純特種氣體的需求量及氣體質(zhì)量要求越來(lái)越高。而特種氣體大都具有有毒、易燃易爆、高腐蝕性、高氧化性等性質(zhì)，如NF3、ClF3、C4F6、SiH4等。因此如何安全、穩(wěn)定、可靠地貯存和輸送特種氣體越來(lái)越受到企業(yè)重視，進(jìn)而對(duì)特種氣體的包裝、使用提出了很高的要求。我們通過(guò)以下幾個(gè)方面了解下特種氣體鋼瓶的一些常識(shí)。
一、特種氣體鋼瓶分類
特種氣體容器（氣瓶）常見尺寸有3L或D、8L或D1、16L或C、44L或B、49L或A、470L或Y瓶、950L或T瓶，其中T鋼瓶和Y鋼瓶屬于大宗特氣容器，此外，大宗特氣容器還包括集裝格和長(zhǎng)管拖車等。
二、鋼瓶氣體分類
鋼瓶?jī)?nèi)裝氣體可分為永久氣體和液化氣體。
永久氣體：臨界溫度低于-10℃的氣體，經(jīng)高壓壓縮仍處于氣態(tài)。如H2、N2、Ar、He等，這類氣體儲(chǔ)存在設(shè)計(jì)壓力大于或者等于12MPa的高壓氣瓶中。
液化氣體：臨界溫度大于或等于-10℃，經(jīng)高壓壓縮轉(zhuǎn)為液態(tài)并與其蒸汽處于平衡狀態(tài)。臨界溫度在-10℃～70℃的稱為高壓液化氣體，如CO2。臨界溫度大于70℃的氣體稱為低壓液化氣體，如NH3。
三、鋼瓶組件及標(biāo)簽
鋼瓶組件包括：
1.鋼瓶帽
2.鋼瓶閥手柄
3.鋼瓶閥包裝螺母
4.泄壓裝置
5.客戶使用連接螺紋（CGA）
6.鋼瓶帽連接螺紋
7.CGA堵頭
8.DOT編號(hào)
9.鋼瓶序列號(hào)
10.初次水壓測(cè)試日期
氣瓶標(biāo)簽內(nèi)容包括：1.危險(xiǎn)概述，2.危險(xiǎn)標(biāo)志，3.氣體分子式，4.氣體名稱，5.UN號(hào)及相應(yīng)的運(yùn)輸規(guī)則，6.使用說(shuō)明，7.氣體供應(yīng)商的名字和地址。
根據(jù)《GB16804-2011氣體警示標(biāo)簽》中規(guī)定，將瓶裝介質(zhì)的主要危險(xiǎn)性及次要危險(xiǎn)性根據(jù)GB16163及《聯(lián)合國(guó)關(guān)于危險(xiǎn)物品運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書 規(guī)章范本》確定分類：
上述危險(xiǎn)性標(biāo)志附圖如下，標(biāo)志詳細(xì)規(guī)格參照《GB16804-2011氣體警示標(biāo)簽》中規(guī)定。
圖2 危險(xiǎn)性標(biāo)識(shí)樣式
如果某一種第2類氣體具有一種或多種次要危險(xiǎn)性，應(yīng)根據(jù)表2中的規(guī)定使用標(biāo)簽：
四、鋼瓶檢查使用
氣瓶檢查應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：
1.每次收到氣瓶時(shí)，都必須對(duì)每個(gè)鋼瓶進(jìn)行檢查。此操作應(yīng)在良好通風(fēng)和照明的區(qū)域進(jìn)行
2.首先必須了解相關(guān)的氣體特性
3.應(yīng)穿戴好合適的PPE
4.固定氣瓶防止傾倒，清潔氣瓶
5.檢查鋼瓶外觀、標(biāo)記和各種標(biāo)簽
6.檢查鋼瓶包裝
7.檢查閥門區(qū)域是否有泄漏現(xiàn)象
8.對(duì)照公司采購(gòu)的氣瓶規(guī)格檢查產(chǎn)品信息
其中，氣瓶閥門檢查需要注意：
1.保險(xiǎn)金屬栓（主要是毒性、腐蝕性氣體）
2.檢查閥門的外觀顏色
3.任何銹蝕、綠色液體或白色沉淀、變色等的跡象均表明有泄漏。
4.必要時(shí)須做泄漏檢驗(yàn)。
鋼瓶使用時(shí)應(yīng)注意：
1.使用前核對(duì)氣體名稱
2.檢查損壞和臟污狀況
3.使用正確的連接方式
4.安裝及緊固出口密封
5.開瓶閥時(shí)慢開
6.用空后完全關(guān)閉閥門
五、特種氣體的潔凈包裝
只注重高純氣體的研制與生產(chǎn),不注意研究高純氣體嚴(yán)格的潔凈包裝,后果是十分嚴(yán)重的，在充裝和使用高純氣體時(shí)可能受到三次污染，使氮、氧等雜質(zhì)含量增大一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。
啟開鋼瓶閥門后,在線生產(chǎn)的高純氣體通過(guò)閥門流入鋼瓶。因兩者壓差很大,氣體在閥體中產(chǎn)生射流現(xiàn)象,空氣便不斷地順著閥桿被射流抽吸而進(jìn)入充氣鋼瓶。這就引起了高純氣體在包裝過(guò)程中的第一次沾污。裝瓶的氣流速度越大,其沾污的程度就越嚴(yán)重。
進(jìn)入鋼瓶的氣體受到壓縮而使其本身溫度上升,致使它更容易遭受瓶壁塵埃和粗糙表面吸附物的沾污。這可認(rèn)為是高純氣體在包裝中的第二次沾污。
用戶在使用這些已被沾污二次的“高純氣體”時(shí),氣體從鋼瓶經(jīng)瓶閥流入用戶的工作系統(tǒng)。同樣是射流的原因,少量空氣順著閥桿被抽吸與高純氣體一起進(jìn)入工作系統(tǒng)。這就是通用高純氣體由于包裝的原因所引起的第三次沾污。
因此未來(lái)滿足特種氣體鋼瓶的潔凈包裝要求，對(duì)鋼瓶瓶閥和內(nèi)壁都有著很高的要求。就鋼瓶閥而言,其趨向是由傳統(tǒng)的活瓣式、聯(lián)結(jié)式結(jié)構(gòu)向隔膜式或波紋管式等全封密結(jié)構(gòu)方向發(fā)展。容器用閥往往都采用日本的膜片式DSG型、美國(guó)的CGA型和DISS型鋼瓶閥或國(guó)產(chǎn)GQ膜片式氣瓶閥。
特種氣體對(duì)鋼瓶閥一般有如下特殊要求：
1.鋼瓶閥既要耐高壓,又要耐真空。因?yàn)楦呒儦怏w在充入鋼瓶之前,必須對(duì)鋼瓶進(jìn)行潔凈處理。潔凈處理的最后一道工序是超級(jí)干燥,即在加熱狀態(tài)下,將鋼瓶抽真空數(shù)小時(shí),以脫除瓶?jī)?nèi)殘留的空氣和痕量水份(正常真空度應(yīng)達(dá)到10-2～10-3mmHg)。
2.鋼瓶閥體和閥件應(yīng)能對(duì)所充裝的特氣有相應(yīng)的耐腐蝕性，以防止腐蝕造成氣體變質(zhì)、鋼瓶閥損壞和氣體泄漏。
3.鋼瓶閥在開關(guān)過(guò)程中,在閥桿處不能有瞬間泄漏,以防滲入雜質(zhì)或著火和中毒。
4.鋼瓶?jī)?nèi)壁都采用拋光、化學(xué)鍍層、涂料涂層等手段進(jìn)行嚴(yán)格的潔凈處理,最大限度地減少氣體在瓶體內(nèi)受瓶壁塵埃和其吸附雜質(zhì)的沾污。
