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表 2、矽甲烷供應系統意外事件統計表 表 3、大宗矽甲烷鋼瓶洩漏風險之矩陣分析

設備 百分比(%) 洩漏點 洩漏現象 洩漏量(Liters) 洩漏環境濃度 爆炸現象
(V=L x W x H
矽甲烷區)
通風設備 18.8

瓶頭閥 16.3 Pigtail 白色粉末 675 0.1 % 無火焰爆裂聲
(因pigtail長度而異)
鋼瓶 13.7
釋壓元件 持續性閃燃 81.481 (110kg/1.35kg 12 % (%=81.481/V) 巨大爆炸
3
閥件 13.7 (PRD) /m =81.481m ) 3
盤面 13.7 VCR接頭 閃燃 102 0.017 % 無火焰爆裂聲

管路 7.5 瓶頭閥接頭 1. 閃燃 17 0.003 % 無火焰爆裂聲
2. 白色粉末
製程管路 7.5
鋼瓶氣動閥 1. 閃燃 17 0.003 % 無火焰爆裂聲
真空幫浦 5.0 2. 白色粉末

CGA 2.5 Bull plug 白色粉末 81.481 12 % 巨大爆炸
廢棄處理筒 1.2 調壓閥 閃燃 675 0.1 % 無火焰爆裂聲

圖 4、瓶頭閥演進過程

Locking ring
Disc springs
Upper pisten
Handwheel Middle pisten
Aluminum Cap Lower pisten
Gland (Bonnet)
Gland (Bonner) Nut
Handwheel Nut Stem
Upper Spindle
Upper Stem Lower spindle
Lower Spindle
Retainer Mounting Mounting
Diaphragms Diaphragm Diaphragm
Valve Seat
Lower Stem
Valve Seat Valve body
Handwheel Spring Valve Body
Packing Nut Seat Insert Pneumatic Tied
Lock Nut Pressure Relief Diaphragm Valve
Device
Upper Stem Valve Body Tied Diaphragm
Lower Stem Valve
Packing Gland
Packing Spring-loaded
Seat Diaphragm Valve
Packed Valve

瓶頭閥 超高純度物料需求產生連結膜片 (pressure relief device)， 如 表3 ，
根 據 SEMATECH 調 查 矽 甲 烷 意 閥 (tied diaphragm valve)，為提升 然而釋壓元件誤動作的風險為所
外事件結果 [4] ，瓶頭閥異常事件 操控方便性與安全性，氣動式連結 有洩漏點中最高者，因此於 2013
排行設備意外事件第二名，約佔 膜 片 閥 (pneumatic tied diaphragm 年美國運輸部 (US Department of
16.3%，見 表2 ，因此瓶頭閥的安 valve) 問世，應用於腐蝕、毒、易 Transportation) 發 表 矽 甲 烷 440L
全性設計與操作顯得格外重要。如 燃、自燃、氧化性等氣體 [5, 6] ，目 鋼瓶不需再加裝釋壓元件之許可。
圖4 ，矽甲烷瓶頭閥由最早期填塞 前使用的氣動式連結膜片閥可於
密封手閥 (packed valve) 演化為彈 氣櫃遠端操作開閥，保障人員操
限流墊片
簧 負 荷 式 膜 片 手 閥 (spring-loaded 作 安 全。2007 年 CGA-1.1 要 求
diaphragm valve)， 因 應 製 程 所 需 矽甲烷 440L 鋼瓶需加裝釋壓元件 1983 年 Hazard Research Corpo-

300mm FABS FACILITY JOURNAL SEPTEMBER 2016 25