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技術專文

圖 5、限流墊片正視與剖面圖 [7] 圖 6、限流墊片孔徑、入口壓力與出口流量之關係圖

限流墊片
1200.0
1.0 mm
900.0
Flow Rate (slm) 600.0

0.5 mm
300.0
0.3 mm
0.0
0.00 400.00 800.00 1200.00 1600.00
Pressure (psia)

表 4、矽甲烷氣櫃元件比較表 表 5、燃燒與稀釋排氣管路比較表

氣櫃 主要閥件 其他 排氣管路 處理機制 特點
與設備
燃燒式 第一代 排放於燃燒管 ( 約 0.3m) 燃燒管較短並直接排放燃燒
矽甲烷鋼瓶 V0: ACV NA 內，直接與空氣反應燃燒
供應系統 V1: HPI
V2: HPV 第二代 排放於燃燒管(約1m)內， 燃燒管較長，矽甲烷於前段管路燃
第一代大宗 V3: PGI TAP 直接與空氣反應燃燒 燒，燃燒產物(二氧化矽)可沉積於後
矽甲烷鋼瓶 V5: LPV PGB 段管路，減少二氧化矽飄散
供應系統 V6: ASO J-T Heater
V7: VG 2 reg. 稀釋式 第一代 風車將空氣送入稀釋管 不會燃燒，產生二氧化矽
V8: DVI 3 UVIR 內，將排放的矽甲烷稀釋
V9: HPA 低於燃燒下限
第二代大宗 EFS TAP
矽甲烷鋼瓶 UVIR PGB 第二代 利用GN 2 將稀釋管內之矽 不會燃燒，產生二氧化矽
供應系統 J-T Heater 甲烷稀釋低於燃燒下限， 精確控制GN 2 與CDA流量，有效控制
2 reg. 最後再以CDA 做第二次稀 矽甲烷稀釋後濃度
3 UVIR 釋處理
HPIa

ration 研究指出瓶頭閥加裝限流墊 矽甲烷氣櫃 壓排放閥後加裝高壓涓流閥 (PGB)
片 圖5 ，可有效降低矽甲烷洩漏 減小排放廢氣之處理流量，因大宗
所產生的災害程度 [7] ，至今已使 硬體演化 矽甲烷氣體壓力高且用量大，大量
用超過 25 年，其加裝規範可參考 氣體於等焓條件下在管路中流動
SEMI S5-93 "Safety Guideline for （自由膨脹）導致溫度下降，使水
Limiting-Flow Device"。 加 裝 限 流 盤面構造（高、低壓盤面設計） 氣凝結於管路外壁，故裝設兩個
墊片之優點可有效降低洩漏流量， 調壓器，並加裝加熱器來降低焦
矽甲烷鋼瓶供應系統為開放式氣
減小火焰燃燒程度，無加裝限流墊
櫃，可放置兩支矽甲烷鋼瓶與一 耳 － 湯 姆 森 效 應 (Joule-Thomson
片 壓 力 1440psig 重 量 31 磅 矽 甲
支 10% 氦氫混合氣沖吹用鋼瓶 effect)。為減少矽甲烷浪費、排放
烷鋼瓶對靜止大氣排放，洩漏流 量與沖吹氣體需求量，第二代大宗
圖2 ，主要閥件包含 : 氣動瓶頭閥
量、時間與火焰範圍分別約 11700
(ACV)、 高 壓 隔 離 閥 (HPI)、 高 壓 矽甲烷鋼瓶供應系統於 pigtail box
slm、6 分鐘與 6 公尺，而加裝
排放閥 (HPV)、沖吹氣體隔離閥 加裝高壓雙隔離閥 (HPIa) 將沖吹管
0.25mm 限流墊片洩漏流量與火焰
(PGI)、低壓排放閥 (LPV)、自動切 路之長度減少 89%。
範圍僅 68slm 與 0.6 公尺，洩漏時
邊閥 (ASO)、真空產生器 (VG)、沖
[7]
間超過 10 小時 。限流墊片孔徑
吹氣體雙隔離閥 (DVI)、高壓測漏
大小影響氣體供應流量 圖6，計算 燃燒與稀釋排氣管路
閥 (HPA)、過流量裝置 (EFS) 與火
式如式 1，其孔徑大小選用依使用
焰偵測器 (UVIR) 表4。第一代大宗 矽甲烷排放處理方式有加熱氧化、
者流量需求而定，如 圖6，本公司
矽甲烷鋼瓶供應系統因系統設計分 溼式氫氧化鈉洗滌塔與直接排放於
目前使用 440L 鋼瓶，滿瓶壓力約
為鋼瓶、pigtail box 與開放式氣櫃 大氣 [3] ，直接排放於大氣中燃燒處
1300psi，加裝 0.5mm 限流墊片供
三個區域，pigtail box 多加裝低壓 理為最簡單的方法之一。見 表5 早
應流量可達 200slm。
測漏維修閥 (TPA) 與三個火焰偵測 期矽甲烷經由第一代 0.3 公尺燃燒
......... 式 1
器，換瓶需沖吹之管路長，故於高 排氣管路直接對大氣排放 表6，由
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