特种气体在半导体领域具有广泛的应用，是半导体生产过程中的重要原料之一。随着国内半导体及光伏行业的快速发展，对于高纯气体尤其是高纯特种气体的需求量及气体质量要求越来越高。而特种气体大都具有有毒、易燃易爆、高腐蚀性、高氧化性等性质，如NF3、ClF3、C4F6、SiH4等。因此如何安全、稳定、可靠地贮存和输送特种气体越来越受到企业重视，进而对特种气体的包装、使用提出了很高的要求。我们通过以下几个方面了解下特种气体钢瓶的一些常识。

        一、特种气体钢瓶分类

        特种气体容器（气瓶）常见尺寸有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钢瓶和Y钢瓶属于大宗特气容器，此外，大宗特气容器还包括集装格和长管拖车等。

        二、钢瓶气体分类

        钢瓶内装气体可分为永久气体和液化气体。

        永久气体：临界温度低于-10℃的气体，经高压压缩仍处于气态。如H2、N2、Ar、He等，这类气体储存在设计压力大于或者等于12MPa的高压气瓶中。

液化气体：临界温度大于或等于-10℃，经高压压缩转为液态并与其蒸汽处于平衡状态。临界温度在-10℃～70℃的称为高压液化气体，如CO2。临界温度大于70℃的气体称为低压液化气体，如NH3。

        三、钢瓶组件及标签

        
        钢瓶组件包括：

        1.钢瓶帽

        2.钢瓶阀手柄

        3.钢瓶阀包装螺母

        4.泄压装置

        5.客户使用连接螺纹（CGA）

        6.钢瓶帽连接螺纹

        7.CGA堵头
        8.DOT编号

        9.钢瓶序列号

        10.初次水压测试日期

        气瓶标签内容包括：1.危险概述，2.危险标志，3.气体分子式，4.气体名称，5.UN号及相应的运输规则，6.使用说明，7.气体供应商的名字和地址。

        根据《GB16804-2011气体警示标签》中规定，将瓶装介质的主要危险性及次要危险性根据GB16163及《联合国关于危险物品运输的建议书 规章范本》确定分类：

        上述危险性标志附图如下，标志详细规格参照《GB16804-2011气体警示标签》中规定。

图2 危险性标识样式

        如果某一种第2类气体具有一种或多种次要危险性，应根据表2中的规定使用标签：

        四、钢瓶检查使用

        气瓶检查应做到以下几点：

        1.每次收到气瓶时，都必须对每个钢瓶进行检查。此操作应在良好通风和照明的区域进行

        2.首先必须了解相关的气体特性

        3.应穿戴好合适的PPE

        4.固定气瓶防止倾倒，清洁气瓶

        5.检查钢瓶外观、标记和各种标签

        6.检查钢瓶包装

        7.检查阀门区域是否有泄漏现象

        8.对照公司采购的气瓶规格检查产品信息

        其中，气瓶阀门检查需要注意：

        1.保险金属栓（主要是毒性、腐蚀性气体）

        2.检查阀门的外观颜色

        3.任何锈蚀、绿色液体或白色沉淀、变色等的迹象均表明有泄漏。

        4.必要时须做泄漏检验。

        钢瓶使用时应注意：

        1.使用前核对气体名称 

        2.检查损坏和脏污状况 

        3.使用正确的连接方式 

        4.安装及紧固出口密封 

        5.开瓶阀时慢开 

        6.用空后完全关闭阀门

        五、特种气体的洁净包装

        只注重高纯气体的研制与生产,不注意研究高纯气体严格的洁净包装,后果是十分严重的，在充装和使用高纯气体时可能受到三次污染，使氮、氧等杂质含量增大一个数量级以上。

        启开钢瓶阀门后,在线生产的高纯气体通过阀门流入钢瓶。因两者压差很大,气体在阀体中产生射流现象,空气便不断地顺着阀杆被射流抽吸而进入充气钢瓶。这就引起了高纯气体在包装过程中的第一次沾污。装瓶的气流速度越大,其沾污的程度就越严重。

        进入钢瓶的气体受到压缩而使其本身温度上升,致使它更容易遭受瓶壁尘埃和粗糙表面吸附物的沾污。这可认为是高纯气体在包装中的第二次沾污。

        用户在使用这些已被沾污二次的“高纯气体”时,气体从钢瓶经瓶阀流入用户的工作系统。同样是射流的原因,少量空气顺着阀杆被抽吸与高纯气体一起进入工作系统。这就是通用高纯气体由于包装的原因所引起的第三次沾污。

        因此未来满足特种气体钢瓶的洁净包装要求，对钢瓶瓶阀和内壁都有着很高的要求。就钢瓶阀而言,其趋向是由传统的活瓣式、联结式结构向隔膜式或波纹管式等全封密结构方向发展。容器用阀往往都采用日本的膜片式DSG型、美国的CGA型和DISS型钢瓶阀或国产GQ膜片式气瓶阀。 

        特种气体对钢瓶阀一般有如下特殊要求：

        1.钢瓶阀既要耐高压,又要耐真空。因为高纯气体在充入钢瓶之前,必须对钢瓶进行洁净处理。洁净处理的最后一道工序是超级干燥,即在加热状态下,将钢瓶抽真空数小时,以脱除瓶内残留的空气和痕量水份(正常真空度应达到10-2～10-3mmHg)。

        2.钢瓶阀体和阀件应能对所充装的特气有相应的耐腐蚀性，以防止腐蚀造成气体变质、钢瓶阀损坏和气体泄漏。

        3.钢瓶阀在开关过程中,在阀杆处不能有瞬间泄漏,以防渗入杂质或着火和中毒。

        4.钢瓶内壁都采用抛光、化学镀层、涂料涂层等手段进行严格的洁净处理,最大限度地减少气体在瓶体内受瓶壁尘埃和其吸附杂质的沾污。