金属波纹管密封控制阀在多晶硅工程中的应用

谢冬晖

(中国恩菲工程技术有限公司， 北京 100038)

0 引言

多晶硅是晶面取向不同的硅原子晶粒结合后的结晶，是重要的半导体器件基础材料，也常用做太阳能电池的核心材料。

在多晶硅生产流程的物料中，存在多种《危险化学品目录》(2015版)中列出的危险化学品，主要有氯硅烷(三氯氢硅、四氯化硅、二氯二氢硅等)、氢气、氯化氢等。这些物质在生产过程中一旦从设备或管路产生泄漏，极易导致火灾、爆炸、中毒、腐蚀等安全事故的发生。例如，三氯氢硅闪点低(-13.9 ℃)，引燃温度低(175 ℃)，爆炸范围宽(6.9%～70%)，沸点仅31.8 ℃，极易挥发；二氯二氢硅在空气中爆炸范围为4.1%～99%，自燃温度58 ℃，沸点为8.3 ℃，常温下属于气体，生产中以液化态储存时，如低温条件失控，则有超压的危险，可能使储罐发生物理爆炸，造成大量二氯二氢硅泄漏，引发化学火灾爆炸事故；氢气在空气中爆炸范围为4.1%～74.1%，生产过程中一旦泄漏，若介质温度高于其自燃温度，便会迅速燃烧、爆炸；氯化氢与空气中的水分结合后，形成盐酸，会对周边设备、管道造成严重腐蚀，影响使用寿命。

由上文可以看出在多晶硅生产中防止物料外泄、严格保证密封是十分重要的要求，因此作为生产检测控制仪表中关键环节的控制阀，必须采用带金属波纹管形式以达到“零泄漏”。

1 控制阀

控制阀(control valve)，其定义为“过程控制系统中由动力操纵,调节流体流量的装置。它由执行机构和阀组成，执行机构能按照控制系统发出的信号，改变阀内截流件的位置”[1]。控制阀的分类方式有多种，其中按照执行机构形式进行分类见表1所示。……