【新规范】光伏材料多晶硅生产防火防爆设计要求

多晶硅片多用于电子上和太阳能发电。多晶硅片分为电子级和太阳能级。太阳能级是作为太阳能产业链的原料，用于铸锭或拉单晶硅棒，在切成硅片，生产成太阳能电池板，就是卫星、空间站上的太阳能帆板。电子级多晶硅用于生产半导体材料，主要用于电子设备，芯片上用的比较多。

近年来，在中国多晶硅行业受到各级政府的高度重视和国家产业政策的重点支持。国家陆续出台了多项政策，鼓励多晶硅行业发展与创新，《能源生产和消费革命战略（2016-2030）》《智能光伏产业发展行动计划（2018-2020年）》《关于做好可再生能源发展“十四五”规划编制工作有关事项的通知》等产业政策为多晶硅行业的发展提供了明确、广阔的市场前景。

《多晶硅安全生产规范》意见稿节选

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。

4.4 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GB 50016的有关规定；厂房洁净区的防火设计应符合GB 50073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GB 50160的有关规定。

4.4.3 罐区的防火堤设计应符合GB 50351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GB 50016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A。

4.4.6 爆炸危险区域的划分应按GB 50058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GB 50016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一侧，并应采用耐火极限不低于4.0h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4.0h。

4.4.8 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GB 50016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GB 50016 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60kg/㎡，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GB 50016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，当采用无门窗洞口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GB 50016及GB 51283的有关规定。

4.5电气设施

4.5.1 防雷、防静电

4.5.1.1 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GB 50057和GB 50650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GB 12158和SH/T 3097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100Ω。

4.5.1.3 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GB 50058的有关规定。

4.5.2.2 制氢装置、氯化氢合成装置、三氯氢硅合成装置、氯硅烷分离提纯装置、三氯氢硅还原装置、还原尾气干法回收装置、四氯化硅氢化装置、氢气和氯硅烷罐区等爆炸性气体环境中电气装置的选型应符合GB 50058的有关要求。硅粉库中若硅粉采用吨袋等密封包装，且转运、存储过程中无拆卸包装裸露硅粉的情况，该硅粉库内用电设备可不考虑粉尘防爆和气体防爆；若存在粉尘爆炸环境，或扬尘可导致二次爆炸环境，电气设施应满足粉尘防爆环境要求。

4.5.2.3 爆炸危险场所的电气设备和线路的设计和安装应符合GB 50058和GB 50257的规定。

4.5.2.4 各种场所的电气设施防爆等级见附录A。

4.5.2.5 控制室DCS系统、火灾报警系统、监控系统、呼叫对讲系统、应急照明系统、消防稳压泵、消防排烟风机、还原炉体冷却水泵、还原炉底盘冷却水泵、还原炉电极冷却水泵、回收洗涤液循环泵、整理装置废气洗涤系统、工艺废气洗涤循环泵等应属于一级负荷，由双重电源供电。

4.5.2.6 还原炉电极冷却水泵、整理装置废气洗涤系统、工艺废气洗涤循环泵、消防稳压泵、消防排烟风机等用电负荷，应属于一级负荷中的特别重要负荷，除应由双电源供电外，尚应增设应急电源。

多晶硅生产过程中的危险、有害因素

C.1 火灾

火灾发生必须具备助燃物质、可燃物质、引燃（爆）能量三个条件。当氢气或氢气与氯硅烷混合气或三氯氢硅（二氯二氢硅、一氯三氢硅）泄漏时，遇明火、静电或其他能量引燃容易引起火灾；氢气或氢气与氯硅烷混合气或三氯氢硅（二氯二氢硅、一氯三氢硅）容器管道破裂时遇明火、静电或其他能量引燃容易发生火灾。

C.1.1 可燃物质

a） 氢气、三氯氢硅、二氯二氢硅、一氯三氢硅、导热油；

b） 生产过程中在某些生产装置内形成的未彻底水解的浅黄色干燥团状或块状物质，这些物质具有较强的燃烧性，往往在脚踩的情况下即可发生燃烧；

c） 活性炭、超细硅粉等（包括还原过程中产生的超细无定型硅）。

C.1.2 引燃能量

a） 明火或高温物体表面：氢气电加热器、还原炉运行状态、作业场所内部或外部带入的烟火、照明灯具灼热表面，设备、管道、电器表面的过高温度、气焊和切割明火、机动车排气管喷火星、烟囱飞火花等；

b） 摩擦冲击：机械轴承发热，钢铁工具、铁桶和容器与地面相互碰撞或与地坪撞击、拖拉，带钉鞋与地坪撞击等；

c） 电器火花：电路开启与切断、短路、过载，线路电位差引起的熔融金属，保险丝熔断、外露的灼热丝等，击穿产生的拉弧等；

d） 静电放电：氯硅烷设备、容器、管道静电积累或容器、管道破裂、人体静电、气体流速过快、使用塑料管产生静电等；

e） 雷电；

f） 化学能：自燃（二氯二氢硅、一氯三氢硅），物质混合剧烈放热反应（三氯氢硅、二氯二氢硅），一氯三氢硅水解放热自燃等；

g） 日光聚焦。

C.1.3 增加燃烧危险的因素

a） 密闭空间富氧状态；

b） 火灾时持续通风；

c） 盛装易燃易爆液体的压力容器、管道破裂与容器倾覆后的流淌和扩散；

d） 比空气重的氯硅烷蒸气积聚；

e）气温高。

C.2 爆炸

a） 密闭空间及通风不良处所，易燃气体及粉尘积聚达到爆炸极限，遇到火源瞬间燃烧爆炸；

b） 氢气、氯硅烷或二者混合气大量泄漏，遇到火源瞬间燃烧爆炸；

c）二氯二氢硅泄漏后，遇空气中的水分，即会发生局部放热反应而发生爆炸；

d） 还原炉开炉误操作，导致在有氢气或氢气与氯硅烷化合物与空气共存时，通电形成爆炸；

e） 氯化氢合成点火程序错误，形成氢气与氯气混合后光照反应，导致爆炸等；

f） 容器或管道因超压或超温发生的爆炸。

C.3 中毒

生产性物质：氯气、氯化氢、氯硅烷、氢氟酸等生产性有毒物质，通过呼吸道、消化道及皮肤侵入人体或眼睛。有的可刺激粘膜（上呼吸道）或视网膜，有的可引起过敏反应或皮炎，有的造成急、慢性中毒。

C.4 灼伤

三氯氢硅、四氯化硅、二氯二氢硅等介质遇水反应，均放出有毒的腐蚀性气体－氯化氢。盐酸、氢氟酸、硝酸、氢氧化钠、氢氧化钾等是直接腐蚀介质，人体在生产活动中因物料迸溅、泄漏、意外接触等原因，导致人体组织灼伤的可能。

C.5 窒息

多晶硅生产过程中涉及惰性气体（氮气、氩气）的地方较多。因此，多晶硅生产过程中，窒息事故也经常发生。在使用、生产上述物质的三氯氢硅还原、还原尾气干法回收、四氯化硅氢化、活性炭吸附，以及配套建设的氯硅烷罐区等场所，均存在中毒窒息的危险。生产过程或装置中引入氮气作为保护气、置换时使用氮气、硅芯拉制过程中用氩气作为保护气等，一旦保护措施不到位均可造成窒息事故。

• 0人已收藏

• 0人已打赏

  免费
• 0人已点赞

• 分享

  复制链接 新浪微博 微信扫一扫