电子工业用气体氧

电子工业用气体氧

国家标准 GB/T14604一2009 代替GB/T14604一1993 电子工业用气体氧 Gasforelectromicindustry一Oygenm 2009-10-30发布 2010-05-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T14604一2009 电子工业用气体 氧 范围 本标准规定了电子工业用氧的技术要求,试验方法以及包装、标志、贮运及安全 本标准适用于以深冷法、电解法提取的气态或液态氧,以及经纯化方法得到的氧 它们主要用于二 氧化硅化学气相淀积,用作氧化源和生产高纯水的反应剂,用于等离子体蚀刻和剥离、光导纤维 分子式:O 相对分子质量;31.98&(按205年国际相对原子质量计算) 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 GB190危险货物包装标志 GB/T3723工业用化学产品采样安全通则 GB/T3863 工业氧 GB5099钢质无缝气瓶(GB5099一1994. ,neqIsO4705:1993) GB7144 气瓶颜色标志 GB/T8984 气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的测定气相色谱法 GB14194永久气体气瓶充装规定 GB/T14600电子工业用气体氧化亚氮 GB16912深度冷冻法生产氧气及相关气体安全技术规范 JB/T5905真空多层绝热低温液体容器 JB/T6897低温液体运输车 JB/T6898低温液体贮运设备使用安全规则 气瓶安全监察规程 压力容器安全技术监察规程 压力管道安全管理与监察规定 技术要求 电子工业用气体氧的质量应符合表1的要求 表1技术指标 项 指 标 99.9998 99.98 99.5 氧(O)纯度/含量(体积分数)/10 氢(H.含量(体积分数/10-" 0,1 (Ar)含量(体积分数/10-" 1.0 100 氮(N)含量体积分数)/10-" 0.5 30 100 -氧化碳(CO)含量体积分数/10" 0.
GB/T14604一2009 表1(续 目 标 项 指 二氧化碳(co.)含量(体积分数)/10 0. -氧化碳和二氧化碳含量(体积分数)/ /l0- 25 总姬含量(以甲烧计)(体积分数/10-" 0.1 -氧化氮(NO)含量(体积分数)/10 氧化亚氮(N.O)含量体积分数/10 (Kr)含量体积分数/10 10 0. 水(H.O)含量(体积分数/10 总杂质(包括稀有气体)含量(体积分数)/10" 2.0 147 5000 供需双方商定 颗粒 供需双方商定 供需双方商定 注:质量保证期为36个月 试验方法 4.1抽样、判定和复验 瓶装、集装格装、大容积钢质无缝气瓶装和多层绝热低温容器装氧产品应逐一检验并验收 当 检验结果有任何一项指标不符合本标准技术要求时,则判该产品不合格 4.1.2对稳定生产的管道输送的氧由供需双方确定抽样频数 企业应确保管道输送的氧产品符合本 标准技术要求 4.1.3氧采样安全应符合GB/T3723的相关规定 4.1.4液态氧的技术指标应气化后测定 4.2氧纯度/含量 4.2.1氧纯度的体积分数不低于99.98X10-=的按式(1)计算: p=100一1十2十p;十十;十p6十;十g十p十0×10 (l 式中: 氧纯度(体积分数)/10-2 氢含量(体积分数)/10-" 氨含量(体积分数)/10-"; 氮含量(体积分数)/10-"; -氧化碳含量(体积分数)/10-" 氧化碳含量(体积分数)/10-" 总经含量(体积分数)/10" -氧化氮含量体积分数)/10" 氧化亚氮含量(体积分数/10-; 氮含量(体积分数/10-"; p 水含量(体积分数)/10-" p 4.2. 氧含量的体积分数不低于99.5×10-的测定 2 按GB/T3863中规定的方法进行测定 4.3氢、氲、氮和氮的测定 4.3.1氢、氲、氮和氮的测定见附录A 4.3.2允许采用其他等效的方法测定氧中氢、氧,氮和氮含量 当测定结果有异议时,以4.3.1规定的
GB/T14604一2009 方法为仲裁方法 -氧化碳、二氧化碳和氧化亚氮的测定 4.4.1 -氧化碳,二氧化碳和氧化亚氮的测定见附录B 4.4.2允许采用其他等效的方法测定氧中一氧化碳、二氧化碳和氧化亚氮含量 当测定结果有异议 时,以4.4.1规定的方法为仲裁方法 4.5一氧化氮的测定 按GB/T14600规定的方法或其他等效的方法测定氧中的一氧化氮含量 当以上测定结果有异议 时,以GB/T14600规定的方法为伸裁方法 仪器检测限的体积分数:0.1×10-" 4.6总经(以甲炕计)的测定 按GB/T8984规定的方法或其他等效的方法测定氧中的微量总胫含量 当以上测定结果有异议 时,以GB/T898规定的方法为仲裁方法 仪器检测限的体积分数0.05×10-" 气体标准样品 组分含量的体积分数为(l5)X10-,平衡气为氮或其他气体 当样品待测组分的体积分数大于 5×10-“时,标样中组分含量应与待测组分相近 4.8水分含量的测定 4.8.1方法及原理 采用光腔衰荡光谱法测定氧中水分含量 光腔衰荡光谱法通过测量时间而不是强度的变化来确定光学吸收 光腔衰荡光谱法水分仪的主要 部件是激光源、一对高反射性镜面形成的光共振腔和光探测器 在光衰荡光谱法中,一小部分脉冲激光 会进人光腔并且由高度反射性镜面反复多次反射,每次都有微小的光透过镜面而离开光腔 这部分光 就构成了光衰荡信号 它的强度变化可以简单地用单指数衰减来描述,光的衰荡是由于光在共振腔中 的损失决定的 如果光腔是空的,衰荡时间取决于镜子的反射率(假设散射和吸收与透射损失相比是微 不足道的),见式(2) Tempy" . 式中: -空腔光衰荡时间 rew" 两个镜面的距离; -光速; R -镜面反射率(假设两个镜面相同 实际上,T并不是在真正的空腔里测量的,而是将激光调在光腔内气体分子没有吸收的波长下测 量的 当激光频率是在腔内分子的一条具体吸收线的峰顶时,光腔衰荡时间r()还要取决于分子的吸 收 而分子的吸收服从比尔定律,见式(3). 3 (= 一R干a N. 式中: r( 在激光频率下的衰荡时间 -分子在激光频率》吸收截面 o(" N -分子密度,与绝对浓度成正比 在光腔衰荡光谱法测量中,首先要测量没有吸收时的衰荡时间,激光的频率此时被调到分子 没有吸收的位置 然后再测量分子吸收高峰频率位置的衰荡时间() 这两个测量位置的激光频率
GB/T14604一2009 都处于镜面高反射区,反射率基本恒定 分子密度N可以很容易地转换成浓度,可以从式(4)计算 出来: N-( 4.8.2检测限 仅器检渊限的体积分数.0.06x10" 允许采用其他等效的方法测定氧中水分含量 当测定结果有异议时,以光腔衰荡光谱法为伸裁 4.8.3 方法 标志、包装、贮运及安全 5.1标志、包装及贮运 5.1.1氧气瓶应符合GB5099的规定,气瓶颜色标记应符合GB7144的规定 运输时,氧气瓶上应附 有GB190中指定的标志 5.1.2推荐使用经过内表面处理的气瓶,气瓶内表面应满足本标准对于水分和颗粒的要求 瓶阀推荐 使用cGA540,DIss714 5.1.3应妥善处理气瓶瓶口 5.1.4包装容器上应标明“电子氧”字样 5. .1.5瓶装气态氧应符合GB14194以及《气瓶安全监察规程>(2000年)的相关规定 5.1.6液态氧应符合JB/T5905、JB/T6897、JB/T6898和《压力容器安全技术监察规程>(1999年)的 相关规定 5.1.7管道输送的氧应符合《压力管道安全管理与监察规定》(1996年) 55 .1.8瓶装氧的成品压力应不低于气瓶公称工作压力的90% 用于测量的压力表精度不低于2.5级 氧气在20C,101.3kPa状态下的体积按GB/T3863的规定 5.1.9返厂氧气钢瓶的余压不应低于0.2MPa 余压不符合要求的气瓶,水压试验后的气瓶以及新气 瓶等在充装前应按规定要求进行加热,抽空和置换 5.1.10氧气出厂时应附有质量合格证,其内容至少应包括 -产品名称,生产厂名称,危险化学品生产许可证编号; 生产日期或批号,成品压力或质量,产品技术指标; 本标准标准号及产品等级,检验员号 5.2安全要求 5.2.1氧的生产,使用以及贮运应符合GB16912、《气瓶安全监察规程2000年)、《压力容器安全技 术监察规程1999年)等相关规定 5.2.2氧是一种强氧化剂 与可燃物质和还原性物质发生反应,有着火和爆炸危险 5.2.3液氧迅速蒸发可能引起冻伤,在极高浓度时刺激呼吸道,可能对中枢神经系统有影响 冻伤时 用大量水冲洗,不要脱去衣服,给予医疗护理 5.2.4浸饱液氧的工作服可能有严重的火灾危险 不要在火焰或高温表面附近或焊接时使用 5.2.5与氧接触时,禁止明火、禁止火花和禁止吸烟 禁止与易燃物质接触 禁止与还原剂接触 周 围环境眷火时,允许使用各种灭火剂 5.2.6液氧泄漏时应保持通风并移除全部引燃源,不要用锯末或其他可燃吸收剂吸收 切勿直接向液 体上喷水 5.2.7贮存氧的地点应是阴凉场所,具备耐火条件 氧应与可燃物质和还原物质分开存放 5.2.8氧的生产企业应为顾客提供安全技术说明书
GB/T14604一2009 附 录A 规范性附录 氧中氧、氲、氮和氮的测定 A.1仪器 采用配备氨放电离子化检测器的气相色谱仪测定氧中氢、氧、氮和复 图A.1给出了气相色谱仪 的参考气路流程示意图 检测限的体积分数:0.01×10-" A.2原理 基于潘宁效应(Penningeffeet),即电子与稀有气体碰撞形成亚稳态原子,该亚稳态原子的激发能 传递到样品分子或原子;如果样品分子或原子的电离电位(IP)小于亚稳态原子的激发电位,样品将通过 碰撞被电离,使离子流增大 A.3测定条件 A.3.1载气:高纯氨,经过纯化处理,其流速参照相应的仪器说明书 A.3.2辅助气;需要采用辅助气的仪器按仪器说明书使用辅助气 A.3.3色谱柱;长约2m,内径2mm的不锈钢管,内装粒径为0.18mm一0.25mm的13X分子筛,或 其他等效色谱柱 A.3.4脱氧柱:长约3m,内径3mm的不锈钢管,内装粒径为0.25" mm0.40mm的脱氧剂 A.3.5定体积量管;约0.5mL A.3.6气体标准样品 组分含量的体积分数为(15)×10',平衡气为氨 A.3.7其他条件;载气净化器温度,色谐柱温度、检测器温度、样气流量等其他条件参考仪器说明书 13 -气路阻力平衡管或平衡调节阀 载气瓶; 切换六通阀; 钢瓶压力调节器 10 脱氧柱; 调节阀; 1 样品气出口; 流量计; 12 进样六通阀; 5 检测器; 13 定体积量管; 载气出口; 样品气人口 色谱柱; 图A.1色谱流程图
GB/T14604一2009 分析步骤 开启仪器至稳定后按仪器说明书的操作步骤完成样品分析 平行测定气体标准样品和样品气至少两次,记录色谱响应值,直至相邻两次测定的相对偏差不大于 l0×10-2,取其平均值 A.5结果处理 采用峰面积(或峰高)定量,用外标法计算结果 氢、氯、氨和氮含量的计算采用外标法,按式(A.l)计算 A. A.1 b. ×p. A.A 式中 样品气中被测组分的含量(体积分数) 样品气中被测组分的峰面积或峰高,单位为平方毫米或毫米(mnm或mm); A,(h, 气体标准样品中相应已知组分的峰面积或峰高,单位为平方毫米或毫米(mm'或mm) A.(h, 气体标准样品中相应已知组分的含量(体积分数).
GB/T14604一2009 附 录 B 规范性附录 氧中氧化亚氮、一氧化碳和二氧化碳的测定 B.1仪器 采用配备氮放电离子化检测器的气相色谱仪测定氧中氧化亚氮、一氧化碳和二氧化碳 图B.1给 出了气相色谱仪的参考气路流程示意图 检测限的体积分数:0.01×10-" B.2原理 基于潘宁效应(Penningeffeet),即电子与稀有气体碰撞形成亚稳态原子,该亚稳态原子的激发能 传递到样品分子或原子;如果样品分子或原子的电离电位(IP)小于亚稳态原子的激发电位,样品将通过 碰撞被电离,使离子流增大 B.3测定条件 B.3.1载气;高纯氨,经过纯化处理,其流速参照相应的仪器说明书 B.3.2辅助气:需要采用辅助气的仪器按仪器说明书使用辅助气 B.3.3色谱柱 色谱柱I;长约2m,内径2mm的不锈钢管,内装粒度为0.18mm0.25mm的TDX一01型碳分 子筛,或其他等效色谱柱 色谱柱I用于分析氧中一氧化碳、二氧化碳组分 色谱柱I;长约6m,内径2mm的不锈钢管,内装粒度为0.18mm~0.25mm的PorapakQ,或其 他等效色谱柱 色谱柱I用于分析氧中氧化亚氮组分 B.3.4切割柱 切割柱I;长约2m,内径2mm的不锈钢管,内装粒度为0.18mm~0.25mm的IDx-01型碳分 子筛,或其他等效切割柱 切割柱I用于分析氧中一氧化碳、二氧化碳组分时的切割 切割柱I:长约6m,内径2mm的不锈钢管,内装粒度为0.18 nmm0.25mm的PorapakQ,或其 他等效切割柱 切割柱用于分析氧中氧化亚氮组分时的切割 B.3.5气体标准样品 组分含量的体积分数为(I ",平衡气为复 5)×10 B.3.6其他条件;载气净化器温度,色谱柱温度、检测器温度、切割时间、样气流量等其他条件参考仪 器说明书
GB/T14604一2009 -古卖 S -载气放空; 平衡路载气; 载气平衡调节阀: 10 平衡路载气稳压阀 11 -定体积量管; 平衡路载气针形调节阀 12 -样气出口 自动四通切割阀; 13 样气人口; 切割柱; 14 色谱柱 自动六通进样阀 去复离子化检测器的载气 15 进样路载气稳压阀 进样路载气 图B.1色谱流程图 B.4分析步骤 开启仪器至稳定后按仪器说明书的操作步骤完成样品分析 平行测定气体标准样品和样品气至少两次,记录色谱响应值,直至相邻两次测定的相对偏差不大于 10×10-,取其平均值 B.5结果处理 采用峰面积(或峰高)定量,用外标法计算结果 氧化亚氮、一氧化碳和二氧化碳含量的计算采用外标法,按式(A.1)计算: AD X B.1) 重 更 A., 式中: 样品气中被测组分的含量(体积分数); p Ah) -样品气中被测组分的峰面积或峰高,单位为平方毫米或毫米(mm或mm); A.(h, 气体标准样品中相应已知组分的峰面积或峰高,单位为平方毫米或毫米(mm'或mm); 气体标准样品中相应已知组分的含量(体积分数) 更