特殊气化范围及标准.docx
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特殊气化范围及标准
建设工程技术部分
厂务特气化学品供应工程工作内容、界限划分及技术要求
一、总则
1、依据甲方提供的要求、纪要和相关文件，以国家各类相关规范为准绳，完成本工程各标段的安装、调试和竣工验收等直至生产使用的全部工作。
2、本工程的设计过程和成果均须符合国家有关工程建设标准强制性条文和有关建筑工程设计方面现行的标准、规范、规程、定额、办法、示例，以及江苏省关于设计方面的文件规定。
3、培训：
负责培训甲方操作人员。
4、文档资料：
所有的设备、材料在投标人投标时提供供货厂家名称、产品合格证、产品说明书、原理图、接线图、操作维护手册；设备主要元件、传感器和执行元件提供说明书、合格证、接线图、检测试验报告。
5、随机器件：
投标人应写明随机备件、工具、标准易损件的名称、规格、数量。
6、所有材料、元件、设备在预算报价书中必须注明材质、厂家、产地。
对有技术偏离的，投标人应附有充分的证据。
7、工程需仔细核对工程量，在没有设计变更的情况下，不得发生追加工程。
设计范围和设计参数
一、概况：
本项目为中电电气（扬州）光伏有限公司210MW一期厂务气体化学品供应工程设计与安装工程项目，项目应满足210MW安全稳定不间断供应气体需求。
整体设计在满足工艺设备要求的基础上，应充分考虑投资成本及长期运行费用；应按要求完成化学工程设计与安装工程项目的详细布置及各项设计方案，并按要求详细对工期质量保证和服务作出具体承诺等。
二、项目的工作范围：
第一节系统组成概述
气体项目范围：
项目
气体种类
用量（Nm³/h）
纯度
完成时间
设计基准
1
NH3
4.2
99.9995%
2013/5/1
210MW
2
SiH4
1.92
99.9999%
2013/5/1
210MW
3
SF6
0.122
210MW
4
PH3
0.0072
210MW
5
NF3
5.4
210MW
6
N2O
1.8
210MW
7
Ar2
1.898
210MW
8
H2
9
B2H6
10
N2
800
99.9995%
11
O2
33
99.9995%
1.气体与侦测器需求
项目
气体种类
气站
车间
小计
BSGS
VDB
环境
VMB
PECVD
泵房
扩散炉
环境（扩散/PE区）
扩散灰区
1
SiH4
2
NH3
3
N2O
4
Cl2
5
NF3
6
PH3
7
SF6
8
B2H6
9
10
2.特气系统与GMS/GDS
1、施工范围：
负责系统整体设计，完成特气气柜、气体管路及相关附属设备、管路、utility的定位与安装。
本次施工范围包括二次配。
2、施工界面：
特气系统供电电盘定位后由机电包负责拉电缆并衔接，其余所需utility（不包括气柜排风）由气体包自行衔接机电包进房间1M处的预留点，气柜排风由气体包自行安装风机。
3、气体种类：
氨气（NH3）、硅烷（SiH4）
4、品牌：
调压阀用APtech或者Tescom管材Kuze,Sumikin,FUJIKIN,Valex，
5、气动、手动阀门Kuze,Sumikin,FUJIKIN
6、系统技术规格
SiH4气柜
Y型SiH4钢瓶（440L）采用一用一备方式通过两级调压阀的BSGS气柜经3进3出的VDB由双套管管线供应至机台附近的5个stick的VMB（2set）处。
气柜与VDB连接用双套管（需装真空gauge，报警信号要拉到中控室）。
SiH4气柜应具备自动切换及自动吹扫功能，气柜vent连接至设备硅烷排气管；调压阀及管路不允许有结露现场出现；所有气动阀要求有”鱼眼”.
SiH4VDB（valvedistributionbox）
3进3出的VDB应具备PN2吹扫能力及VG，3进应有PG、2个手阀；VDB的空间要足够大以备valveandfitting的安装；并具备远程监控功能
SiH4VMB（valvemanifoldbox）
5个stick的VMB应具备PN2吹扫能力,mainstick应有PG、手阀、气动阀、扩充阀；每个stick应有调压阀、PG、手阀、气动阀；VMB的空间要足够大以备valveandfitting的安装；并具备远程监控功能
SiH4管路与阀门
材料:
内管SS316LEP,7µinchRaavg/10µinchRamax,外套管SS304AP
连接:
自动焊焊接orVCR连接.
阀门:
隔膜阀
工作压力:
气柜出口5-6kg/cm2
VMB出口3-4kg/cm2
颗粒:
1/cftat0.1µm（certifiedwithPN2）
水分:
10ppb（certifiedwithPN2）
氧分:
10ppb（certifiedwithPN2）
氦测漏率:
1·10-9atm.cc/s
压降测试:
24小时9kgs/cm2零压降
NH3气柜
Y型NH3钢瓶（930L）采用一用一备方式通过调压阀经管线供应至机台附近的5个stick的VMB处（2set）；NH3气柜应具备自动切换及自动吹扫功能，气柜vent连接至设备硅烷排气管，NH3气柜vent与SiH4气柜vent要求分开；调压阀及管路不允许有结露现象出现；所有气动阀要求有”鱼眼”.
NH3VMB（valvemanifoldbox）
5个stick的VMB应具备PN2吹扫能力，mainstick应有PG、手阀、扩充阀；每个stick应有调压阀、PT、手阀、气动阀；VMB的空间要足够大以备valveandfitting的安装；并具备远程监控功能
NH3管路与阀门
材料:
SS316LEP,7µinchRaavg/10µinchRamax,单套管
连接:
自动焊焊接orVCR连接.
阀门:
隔膜阀
工作压力:
气柜出口5-6kg/cm2
VMB出口3-4kg/cm2
颗粒:
1/cftat0.1µm（certifiedwithPN2）
水分:
<10ppb（certifiedwithPN2）
氧分:
10ppb（certifiedwithPN2）
氦测漏率:
1·10-9atm.cc/s
压降测试:
24小时9kgs/cm2零压降
NH3加热
NH3钢瓶必须着加热毯（加热毯的加热与sensor要求是一体的），自pig-tail至气柜左右侧单独设加热带，气柜到VDB及VMB共用加热带，并加保温棉，加热毯和加热带温度保持在40度-45度之间，由温控箱控制。
4.气体监控和侦测器系统
1、施工范围：
负责系统整体设计，完成所有侦测器、LAU、EMO、I/O盘、信号线的安装以及所有相关系统测试；
2、施工界面：
监控系统供电电盘定位后由机电包负责拉电缆并衔接
3、品牌：
侦测器可以选用Honeywell（电化学式）
4、系统技术规格：
1.所有进入SCADA的警报应该按照重要等级做警报级别的划分，以便于对警报进行查讯和管理。
同时SCADA应该提供按照设备分类的警报查询功能。
2.SCADA应该可以对本身的运行状况做监视并在异常时报警。
3.SCADA应该提供对实时和历史警报的查询功能。
4.SCADA应该提供有权限的用户启动或者屏蔽某些警报点的功能。
5.SCADA应该对操作用户的权限做分级管理，不同等级权限的用户对应不同的操作权限。
6.SCADA应该向有权限的用户开放对所有模拟量的上、下限警报值的设定和更改。
7.SCADA应该对画面、颜色、菜单按扭字体和警报的显示等有明确和统一的规定。
8.SCADA上所有设备的编号应该和现场设备的编号一致，同时要考虑到便于识别。
9.所有在SCADA上的设备都应该标识清楚它在现场的准确位置。
10.对于气体侦测器，SCADA应该提供两种隔离点，以便于对系统中侦测器的管理：
11.隔离点：
隔离侦测器的报警信号和联动功能，隔离后应该可以从PLC返回信号进行确认。
12.标记隔离点：
作为未上线侦测器标记和屏蔽侦测器所有报警信号。
13.SCADA上所有的模拟量都应该有历史趋势曲线并且可以保留至少2个月历史数据。
14.SCDADA上的有关模拟量的报警应该设置deadband，以减少误报警次数。
15.SCADA上应该包括以下功能和数据：
1）气体侦测器：
浓度读值、泄露的报警和侦测器本身的状态。
2）气瓶柜：
气柜的工作状态、各个阀的状态、压力的读值、重量的读值、气柜出现异常后的故障信号以及气柜自身控制系统的各种警报。
3）VMB：
所有气动阀的状态和VMB自身的各种报警。
4）加热器：
气体钢瓶、气柜盘面和气体管路加热器的温度和加热器故障信号。
5）真空表：
置于双套管上的真空表的报警信号。
6）EMO：
按下EMO后报警信号。
7）MasterEMO：
按下MasterEMO后报警信号。
8）UPS：
UPS的主要报警状态应该输出到SCADA。
9）电盘：
电盘的电力输入/输出的故障信号应该输出到SCADA。
10）I/O盘：
I/O盘中所有通讯模块的故障信号应该输出到SCADA。
GDS气体侦测器系统
1.侦测器供电和通讯分开
2.通讯方式：
侦测器采用以太网输出，然后到转换模块，然后变成485协议到西门子PLC
3.侦测器的测量范围应该根据各种气体的TLV值来决定，最大测量范围不能大于
TLV值的5倍且不能低于TLV值的2倍；侦测器的测量精度不可以低于对应气体TLV值的0.5倍。
4.环境侦测器的采样点应该依据气体和空气的比重来确定采样点的位置;比空气比
重大的置于设备的下方，靠近地面；比空气比重小置于设备的上方；接近空气比重的则和设备最有可能的泄露点同高。
5.气瓶柜、VDB、VMB和机台侦测器的气体采样点应该安装在其排气管路上;采样口和回气口须分开，采样口靠近设备，在风阀的下方；回气口靠近抽气的方向，在风阀的上方;采样距离侦测器的距离应该控制在20米以内，最多不可以超过50米。
6.气体侦测器的读值应该在现场可以显示。
7.气体侦测器的读值应该可以转化为4-20mA电流类比信号输出。
8.气体侦测器应该有Fault信号以干接点的数字方式输出，包括断电、流量低、设备故障等.
9.气体侦测器的取样方式应该为泵吸式。
10.气体侦测器应该有防电磁干扰的功能。
11.侦测器安装完毕后要做好正式标签，没上线前做好Offline标识。
12.机台的排气管路上不准直接开孔放置气体采样点，应该在管路上焊接专门的盖板，通过在盖板上钻孔来放置气体的采样点。
13.系统提供侦测器24VDC电力，当气体泄漏时，侦测器一段、二段节点动作。
14.侦测器采样管使用Teflon软管,出气管可以采用PVC软管,口径为英制1/8’×1/4’。
15.LAU报警灯为两层塔式，分为别为黄色和红色报警，并自带蜂鸣器。
蜂鸣器声响到80分贝。
16.按钮外观需有保护盖，防止误动作。
17.EMO设备应该采用常闭接点（NC）的方式
18.EMO应该采用有冗余的线路设计以避免由于硬体失效造成误动作的可能
19.为了防止误报警而关闭全部气瓶柜，应该在DI卡上选择一个判断点，并且在PLC程式中做判断。
20.将线槽中拉好的电缆用扎线带扎好,特别是线槽转弯地方一定要扎好，并且将扎好的扎线带多余的部分剪掉。
21.现场电缆拉完后，将电缆上面贴上正式标签。
22.做好电缆线的回路测试，并查看与标签是否一致。
23.检查完毕后用绝缘胶布包好，套上号码管并压上端子。
24.接线完成后安装气侦测器的传感器并校正。
25.所有设备的接线都应该采用下进线的方式接入盘柜内。
26.所有的设备都应该按照设备的要求配线、接驳地线和屏蔽线。
27.所有的信号线在接入设备和系统的地方都应该使用压接端子，以确保信号连接的稳定和牢固。
28.相同的设备应该使用统一接线规范，使系统标准化，以便于系统的维护。
29.各种信号的线缆（芯）应该有明确的标记，以便于系统的维护
30.由系统供电的设备在送电前应该做电力的测试，包括设备的绝缘测试
31.侦测器报警分为两段，一段报警为预警信号，二段报警为警告信号。
32.侦测器量程设定说明：
SIH4的检测范围为0～20ppm，一段报警值为2.5ppm，二段报警值为5ppm。
NH3的检测范围为0～100ppm，一段报警为12.5ppm，二段报警为25ppm。
33.报警信号的来源为侦测器的一二段接点信号。
信号性质：
一二段接点信号为以太网输入值，无源接点信号。
34.当气柜的气体侦测器达到一段预警时，系统控制盘面上的相应的侦测器指示灯黄灯亮，气体房中相应的报警等黄灯闪烁;达到二段报警时，系统控制盘面上相应的侦测器指灯红灯点亮，气体房中的相应的报警灯红灯闪烁，蜂鸣器启动。
通过系统控制盘面的隔音钮进行消音。
35.侦测器一段作动时，LAU亮黄灯并在SCADA上显示报警区域
36.侦测器二段作动时，LAU亮红灯并蜂鸣器作动，在SCADA上显示报警区域
37.气柜侦测器达到二段报警时，应该自动关闭该气瓶柜。
38.VDB侦测器达到二段报警时，应该自动关闭该VDB和它上游的气瓶柜以及下游VMB。
39.VMB侦测器达到二段报警时，应该自动关闭该VMB和它上游的VDB。
40.启动气体房的远程关闭按钮时，可直接关闭气体房中的供气气柜和VDB、VMB。
41.所有的设备和信号都必须进行联动功能的测试，保证现场设备的信号动作。
42.PLC联动功能，SCADA的警报和画面都正确无误。
43.做联动功能测试时，为了不影响在线设备的正常供应，应该采用软件进行模拟测试。
44.所有线缆均有穿线管保护，防爆区域内需使用防爆材质的材料。
UPS说明
应能满足所有侦测器、LAU、RemoteEMO、GMSI/O盘、气柜、气体SCADA等至少30分钟的正常工作用电。
PLC品牌：
siemensS7系列
第二节系统配置及材料选择以及施工工艺
系统所包含的主要硬件和功能：
1、设备架构–气瓶柜/气瓶架
1.系统描述
1）所有系统设计都必须遵从SEMIS2和FM7-7标准。
2）更换钢瓶或轻微故障时，不影响气瓶柜向VMB或机台供气。
3）无论任何一边钢瓶先上线，都能够自动切换。
4）更换钢瓶时气瓶柜/气瓶架可以执行自动吹扫。
5）抽气管路必须遵从本地编码及适用的工业规范、安全政策。
6）气瓶柜构造
7）气瓶柜面板应该是厚度大于等于2.7mm的钢板并涂有抗腐蚀环氧涂层，并且所有材料都必须是非易燃的。
8）气瓶柜全表面都不能有震动，锋利的边缘及可能导致操作人员受伤的其他缺陷。
9）气瓶柜的底板厚度应该大于等于3.4mm，并铺盖有防滑垫片以抵抗更换钢瓶时的磨损。
10）气瓶柜的底面设计要便于放置或移走钢瓶而不必调整钢瓶高度。
11）气瓶柜要可以容纳两个供气钢瓶。
12）气瓶柜的门，管路线路通道，窗及其他孔洞必须安装密封圈以防止泄漏。
13）气瓶柜要适当的密封。
14）进气窗口要安装灰尘过滤器。
15）气瓶架四面不必有面板但必须要有支架。
16）所有气瓶柜应该标明内部存储气体的种类及其精确浓度。
气瓶柜内部所有的管路及阀件应该标明其作用，例如供气，吹扫或排气。
2.气柜门
1）气柜门可以自动关闭，自动卡锁及用钥匙锁定。
2）气柜门可以打开90度角以上以便正常操作。
3）所有的气柜门及窗子使用同样的钥匙。
4）气柜门可以平稳的打开及关闭。
3.操作窗口
1）操作窗口可以自动关闭，自动卡锁及用钥匙锁定。
2）操作窗口的玻璃必须是厚度大于等于6.5mm并有金属丝加固的安全玻璃。
3）窗口背面要安装隔离玻璃嵌板。
4.气瓶柜的排气装置
1）气瓶柜排气管的直径必须大于等于6英寸并装有挡板以调节气瓶柜内适当的抽风量。
2）排气状态的持续监控信号要显示在控制屏上并与控制器联动以提供抽风量不足时的停机或报警选项。
5.气柜系统设计
1）盘面的排气管必须保持微量N2微漏通过监控其背压来侦测排气管是否堵塞。
2）在更换钢瓶时，Pigtail必须保持小流量的PN2吹出。
3）盘面所用的部件必须与所供气体相适应，所有的阀件必须可以开关100000次以上。
4）盘面构造应该尽可能没有死角以减少污染和腐蚀的可能。
5）管路设计的最大承受压力3000Psi，最高温度250℃。
6）管路构造要符合ASTM标准。
7）调压阀要安装在便于调节压力及维护的位置。
8）必须使用标准结构的部件，以减少死角。
6.气瓶柜安全要求
1）防火
气瓶柜要装有作动点为68℃的喷水头，用作火灾事故时冷却气瓶。
同时要装有温度传感器并与盘面控制器联动。
2）双套管泄漏监控
双套管的夹层必须用压力的上升或下降的方法进行监控，报警信号接回气柜的PLC。
3）过流量保护（option）
气瓶柜内要装有失效保护系统用作供气管路破裂时停机停止供气（气瓶架除外）。
（适用气体参照系统设计表）
4）气瓶柜要装有气体、温度及烟雾侦测器。
气体侦测器要安装在排气管上,
5）系统互锁
所有安全装置及与控制器的触摸屏必须是失效保护型。
6）信号灯（可选项）
信号灯的警报信号根据不同的颜色分为三种：
红色是警报，黄色是故障，绿色是正常运行。
亮度要求为在5米距离范围内能够看清楚信号灯光。
.
7）接地
所有的气瓶柜/气瓶架、带电部件和盘面必须接地。
7.管路及接头
1）特气管路及接头材料都必须用SS316LEP材质（10maximumand7Ra）；氮氧管路及CDA管路及阀门采用SS304AP材质。
2）管路及接头的生产厂商必须得到业主方的核可。
3）阀件、调压阀及压力传感器（CabinetandVMB）
4）所有部件的品牌及型号应该得到业主方的核可。
5）接合点所有的接合点必须orbitalbutt焊接。
气瓶柜及VMB内部可以使用VCR接头。
系统配置
基本的设计由业主方规定，厂商有责任在设计、材料选择及会议方面提供建议。
系统控制器
1、控制屏幕，必须是镶嵌在现有的面板上的、有显示特气系统的吹扫状态及P&ID、彩色的触摸屏。
2、系统可以设定自动或手动操作模式。
3、所有的报警装置应该安装在显而易见的地方并伴有警报声，报警声经确认后静音。
4、控制器要装有一个EMO按钮用来关闭供气气动阀使系统完全停止供气。
5、控制器有密码保护并且可以在safetyinterlock条件下自动控制气动阀。
6、控制器PLC可以与GMS主PLC通讯。
7、控制器可以与GMS通讯，并且可以remoteshutdown。
8、所有配线必须贴有标签，而且标签应与文件中提交的配线表格相对应。
9、当误操作时，系统软件能够自锁。
.
10、控制器必须能够检测到组件故障，并时常完成自动检查和校正。
11、控制器必须能够完成检测并依据附件2-警报及互锁列表显示警报状况。
12、控制器必须有旁路或自动的互锁程序。
.
13、控制器必须包括自动及手动操作、自动和手动钢瓶阀。
14、控制器必须能够接受外部互锁信号。
互锁类型必须符合业主方的指定要求。
而且控制器必须有4个干接点供外部操作使用。
15、至少要有两级密码设置。
16、控制器可以进行自动机手动的压力表校正。
气体清扫盘面
1、气柜必须密切监控循环吹扫状况，在吹扫过程中，任何反常的状况都必须有简报输出并停止吹扫。
2、FlexiblePigtail
3、Onlyflexiblepigtailshallbeuseforgascabinetandrack.
4、Pigtail必须参照至少高于地面两英寸的气柜设计。
5、Pigtail必须于现行的钢瓶高度相符合
设备构造–多阀箱（VMB）
1、所有VMB必须有手动操作功能。
2、外部
1）外壳必须由2.7mm厚度以上得有环氧防腐材料涂层的非易燃材料的钢材。
2）所有穿过外壳的通道都必须有密封的垫圈防止泄漏。
3）外壳也应有适度的密封。
.
4）通风口顶部必须安装微尘过滤器。
5）门可以平滑开关。
6）窗口和排气装置应该和气柜一样有相同的特点。
3、外部的排气装置
1）VMB必须有至少4英寸直径的排气口及防暴门以确保VMB内足够的排气气流。
2）排气监控必须是持续的与气柜控制器相连，当排气量不足时，便于气柜控制器能做出停机或警报输出。
4、VMB安全要求
1）双套管监控
2）双套管间的空间必须由压力的上升或下降来监控。
第二道监控应该是利用抽争空的方法.
3）系统互锁
4）接地
5）全部VMB和有关电的组件、盘都应完全接地。
系统设计
1、气体盘面测试及材料说明
1）在交货之前，厂商应该提供制造测试报告。
2）厂商应该出具He测漏报告，其他测试证明（H2O,O2andParticle）应该据Daqosolar要求附上。
2、Utilitiesrequirement
3、排气系统应该使用6”SS得到FM鉴定的ECTFE覆盖的管路。
4、气体侦测口应该开在排气系统的管路上，取样口的位置堆存处前，排气口在堆存处后。
5、必须有完整的书面钢瓶更换程序，
气体监控系统（GMS）
1、以以太网连接气柜和GMS。
2、被GMS监控的参数在GMS的范围之内
3、在与GMS通讯之前，厂商应该提供一个全面的GMS通讯的I/O地址。
4、气柜厂商应该与GMS厂商有通讯协议。
Labeling
1、管路
1）每种气体都应该有显著的气体名称、气体流向标识。
2）标签颜色:
气体固有的
3）字体:
气体名称及规格
4）箭头:
气体流向.
5）管路上的标签最多间隔3米。
2、盘面l
1）供气系统中，例如阀件、真空发生器等应该标有名称标签。
2）气体流向应该显著的标识所有的气体管路上。
3）所有的气瓶柜、VMB都应该有气体种类标签。
4）所有的气瓶柜、VMB都应该有所有者标签。
3、电线／电子的、用电的配件
1）所有的电线影该有适当的标识，使得所有有关电的配件易于辨认。
2）标识应该与问当中的电子图表像吻合
第三节系统安装
1.接线
1、一般接线要求
1）所有设备的接线都应该采用下进线
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