《電子氣體大宗氣體》征求意見稿編制說明2一、工作簡況根據《國家標準化管理委員會關于下達2023年第三批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》（國標委發2023（58號）），制定《電子氣體大宗氣體》國家標準的計劃由國家標準化管理委員會批準，項目計劃號20231008-T-469，項目周期16個月。本標準由全國半導體設備和材料標準化技術委員會提出并歸口管理、全國半導體設備和材料標準化技術委員會氣體分技術委員會（以下簡稱“氣體分會”）執行。1.2制定背景電子級大宗氣體主要用于集成電路技術領域，是性能極佳的高純氣體材料。大宗氣體作為集成電路用量大、純度要求高的基礎材料，是國家重點鼓勵發展的產品和產業，符合《“十四五”推動高質量發展的國家標準體系建設規劃》中建設制造業高端化領域的材料標準。近年來，電子技術更新迭代較快，特別是集成電路領域，制程節點不斷縮小、晶圓尺寸日漸擴大，在此背景下，市場對電子大宗氣體是精度、純度等也提出了更高的要求，其中先進集成電路氣體純度要GB/T14604-2009《電子工業用氣體氧》、GB/T16945-2009《電子工業用氣體氬》、GB/T16944-2009《電子工業用氣體氮》、GB/T16943-2009《電子工業用氣體氦》，這些標準已經執行近14年，隨著技術進步和市場變化，適用范圍、技術要求及試驗方法等內容都需要修訂。2009版標準已無法現代集成電路產業的要求，因此根據國家標準體系優化的成果，建議整合修訂這5項標準。通過對標準的修訂，旨在對生產和檢測提供指導性作用，對下游半導體產業的發展提供質量保障。有利于提高我國高端電子材料自給能力，推動電子相關產業進步，擴大我國高純電子材料對外影響力，有效服務于國家戰略需求。1.3工作過程的說明1.3.1起草階段2023年國家標準化管理委員會下達了國標委發【2023】58號文，《電子氣體大宗氣體》正式立項。為保證項目順利實施，氣體分會秘書處組織昊華氣體有限公司西南分公司、中國電子工程設計院有限公司、液化空氣(上海)國際貿易有限公司、西南化工研究設計院有限公司、衢州杭氧特種氣體有限公司、上海華愛色譜分析技術有限公司、佛山三水德力梅塞爾氣體有限公司、沈陽中復科金壓力容器有限公司、大連大特氣體有限公司、浙江省化工研究院有限公司、武漢鋼鐵集團氣體有限責任公司、大連華邦化學有限公司、北京首鋼氣體有限公司、廣東華特氣體股份有限公司、中昊光明化工研究設計院有限3公司等相關單位做了大量的前期調研及草案起草工作。標準起草小組首先開始搜集相關的資料，國際半導體設備與材料組織（SEMI）制定的標準中，大宗氣體的純度大部分都較低，無法滿足要求。同時，起草小組對國際、國內電子大宗氣體產品生產情況進行了深入調研和分析，將國外產品的技術標準和國內實際生產情況相結合，于2024年2月份提出了標準的討論稿提交全體委員征集修改意見。2023年4月，起草小組根據修改意見編制了征求意見初稿，提交2024年5月的年會討論。會上提出了如下的意見：（1）表1技術指標中增加硫化氫含量，定義為“供需雙方協商”。（2）表1技術指標中刪除“甲烷”。（3）測定氧的仲裁法為GB/T6285《氣體中微量氧的測定電化學法》。（4）GB∕T37182-2018《氣體分析等離子發射氣相色譜法》可作為等效的分析方法。1.3.2征求意見階段2024年7月，起草小組根據2024年5月年會討論的意見修改并提出了征求意見稿，在“全國標準信息公共服務平臺”面向全社會征求意見。二國家標準編制原則和確定標準主要內容從目前掌握的資料來看，國際上與電子大宗氣體相關的SEMI標準，純度均較低，無法滿足半導體行業發展的要求，國內外生產電子大宗氣體的多家公司都有他們自己的技術指標，均高于上述現行國標標準要求。因此本次制定起草小組參照了國外先進企業技術標準，做了大量的實驗工作，制定出了技術指標和檢驗方法，現將有關情況說明如下：2.1標準名稱2021年7月，國家標準委下達了國家標準體系優化試點工作任務，根據工作任務的要求，氣體分會本對電子氣體領域的標準體系情況進行梳理、評估、優化和重構，形成了“1+6”的成果模式，即構建了一個標準體系，形成了六個標準清單（整合一批、提出一批、修訂一批、廢止一批、轉化一批、采信一批逐步優化提升了電子氣體國家標準體系的科學性、先進性和協調性。根據國家標準體系優化的成果，要求整合修訂GB/T16942-2009、GB/T14604-2009、GB/T16945-2009、GB/T16944-2009、GB/T16943-2009這5項標準，由于這5項標準涉及的產品在電子工業領域通常稱為大宗氣體，因此本次修訂將名稱改為“電子氣體大宗氣體”。2.2適用范圍42.2.1制備方法氧、氮、氬、氦對于氧、氮、氬、氦，國內外常用的制備方法為空氣分離法，在大型空分裝置中采用低溫精餾的工藝，利用大宗氣體的沸點差異，提純得到高純度的大宗氣體。氫由化石燃料轉化、化學品裂解、工業副產氫經分離提純以及電解水制取。2009版的標準規定了各氣體的使用領域、分子式及相對分子質量。根據GB/T1.1-2020的要求，本次修訂刪除了使用領域，將分子式和相對分子質量放入了附錄。2.3術語和定義2009版各氣體標準中未規定術語和定義，本次修訂增加了對大宗氣體的術語和定義，根據GB50724-2011《大宗氣體純化及輸送系統工程技術規范》的規定，大宗氣體是電子工業中使用的氫氣、氧氣、氬氣、氮氣的統稱。本次修訂（征求意見稿）對大宗氣體的術語和定義規定為：包括氫氣、氧氣、氬氣、氮氣、氦氣。2.4技術指標的依據標準起草小組首先開始搜集相關的資料，與電子大宗氣體的相關的SEMI標準技術指標見表1~表10。這些標準純度偏低，無法滿足半導體行業的應用，因此本次制定未采納。2009版各氣體標準技術指標見表11~表15。起草小組對國際、國內電子大宗氣體產品生產情況進行了深入調研和分析，國內12吋集成電路生產線大宗氣技術指標表16。起草小組提出了討論稿技術要求，見表17~表21，根據委員們提出的修改意見，形成了征求意見初稿技術要求，見表22~表26。根據2024年5月年會的修改意見，氫氣的技術要求有變化，見表27，其余氣體的技術要求無變化，與征求意見初稿相同。表1SEMIC3.19-0200技術指標氫≥99.9995%CO2（體積分數）/10-6N2（體積分數）/10-6≤2O2（體積分數）/10-6≤總烴（以甲烷計體積分數）/10-6H2O（體積分數）/10-6≤雜質總含量（體積分數）/10-6≤表2SEMIC3.30-96技術指標氫≥99.9997%CO+CO2（體積分數）/10-6≤N2（體積分數）/10-6≤2O2（體積分數）/10-6≤總烴（以甲烷計體積分數）/10-6H2O（體積分數）/10-6≤雜質總含量（體積分數）/10-6≤表3SEMIC3.23-1000技術指標氧99.98%Ar（體積分數）/10-6CO（體積分數）/10-6≤11Kr（體積分數）/10-6N2（體積分數）/10-6≤NO（體積分數）/10-61總烴（以甲烷計體積分數）/10-61H2O（體積分數）/10-6≤1雜質總含量（體積分數）/10-6≤表4SEMIC3.41-0703技術指標氧99.9998%Ar（體積分數）/10-6CO（體積分數）/10-6≤H2（體積分數）/10-6N2（體積分數）/10-6≤≤H2O（體積分數）/10-6≤≤2表5SEMIC3.22-1000技術指標氧99.5%CO+CO2（體積分數）/10-6≤5N2（體積分數）/10-6≤N2O-6≤2總烴（以甲烷計體積分數）/10-6H2O（體積分數）/10-6≤1雜質總含量（體積分數）/10-6≤表6SEMIC3.1-93技術指標氬≥99.998%CO+CO2（體積分數）/10-6≤H2（體積分數）/10-6≤1N2（體積分數）/10-6≤O2（體積分數）/10-6≤2總烴（以甲烷計體積分數）/10-6H2O（體積分數）/10-6≤1雜質總含量（體積分數）/10-6≤表7SEMIC3.42-90技術指標氬≥99.9999%CO2（體積分數）/10-9≤CO（體積分數）/10-9≤H2（體積分數）/10-9≤N2（體積分數）/10-9≤O2（體積分數）/10-9≤總烴（以甲烷計體積分數）/10-9H2O（體積分數）/10-9≤≤表8SEMIC3.46-1102技術指標氬≥99.9992%CO+CO2（體積分數）/10-6≤H2（體積分數）/10-6≤1N2（體積分數）/10-6≤5O2（體積分數）/10-6≤總烴（以甲烷計體積分數）/10-6H2O（體積分數）/10-6≤雜質總含量（體積分數）/10-6≤8表9SEMIC3.15-93技術指標氮99.9992%CO2（體積分數）/10-612H2（體積分數）/10-6≤2O2（體積分數）/10-6≤1總烴（以甲烷計體積分數）/10-61H2O（體積分數）/10-6≤1雜質總含量（體積分數）/10-6≤8表10SEMIC3.20-92技術指標氦99.9995%CO+CO2（體積分數）/10-6≤1N2（體積分數）/10-6≤2O2（體積分數）/10-6≤總烴（以甲烷計體積分數）/10-6H2O（體積分數）/10-6≤雜質總含量（體積分數）/10-6≤表11氫氣技術指標（2009版）氫(H)純度(體積分數)/l0≥氮(N)含量(體積分數)/10<2氧(O)含量(體積分數)/10<一氧化碳(CO)含量(體積分數)/10<二氧化碳(CO)含量(體積分數)/10<總烴（以甲烷計）含量(體積分數)/l0<水分(HO)含量(體積分數)/l0<總雜質含量(體積分數)/l0≤表12氧氣技術指標（2009版）氧(O2)純度/含量(體積分數)/l0-2≥氫(H2)含量(體積分數)/10-6<11氬（Ar）含量(體積分數)/10-6<—氮(N2)含量(體積分數)/10-6<一氧化碳(CO)含量(體積分數)/10-6<1—二氧化碳(CO2)含量(體積分數)/10-6<1—一氧化碳和二氧化碳含量(體積分數)/10-6<——5總烴含量（以甲烷計）(體積分數)/10-6<1一氧化氮(NO)含量(體積分數)/10-6< 1—氧化亞氮(N2O)含量(體積分數)/10-6<— 2氪(Kr)含量(體積分數)/10-6<——水(H2O)含量(體積分數)/10-6<11總雜質（包括稀有氣體）含量(體積分數)/10-6≤供需雙方商定表13氬氣技術指標（2009版）氫（H）含量，10(體積分數)<1氮(N)含量，10(體積分數)<5氧(O)含量，10(體積分數)<一氧化碳（CO）和二氧化碳(CO)總含量，10(體積分數)<總烴（以甲烷計）含量，10(體積分數)<水分（HO）含量，10(體積分數)<18表14氮氣技術指標（2009版）氮(N2)純度(體積分數)/l0-2≥99.9999氫(H2)含量(體積分數)/10-6<0.1氧(O2)含量(體積分數)/10-6<0.20.5一氧化碳(CO)含量(體積分數)/10-6<0.10.5二氧化碳含量(CO2)(體積分數)/10-6<0.10.5總烴含量（以甲烷計）(體積分數)/10-6<0.10.5水(H2O)含量(體積分數)/10-6<0.20.5雜質總含量(體積分數)/10-6≤14顆粒供需雙方商定供需雙方商定表15氦氣技術指標（2009版）-2(體積分數)≥2)-6(體積分數)<1-6(體積分數)<2氧(O2)含量，10-6(體積分數)<-6(體積分數)<2O-6(體積分數)<15表1612吋集成電路生產線大宗氣技術指標名稱供應標準單位GN2使用壓力Pressure7.5±10%Kgf/cm2Purity>99.999%-H2OppmO2ppm名稱供應標準單位CO2ppmCOppmCH4ppmH2ppmPartical(for0.1um)pcs/cftPN2使用壓力Pressure7.5±10%Kgf/cm2Purity>99.99999%-O2ppbCOppbCO2ppbNMHCppbH2ppbH2OppbCH4ppbPartical(for0.1um)pcs/cftPH2使用壓力Pressure7.0±10%Kgf/cm2Purity>99.99999%-O2ppbCOppbCO2ppbNMHCppbH2OppbCH4ppbN2ppbPartical(for0.1um)pcs/cftPO2使用壓力Pressure7.0±10%Kgf/cm2Purity>99.99999%-COppbCO2ppbNMHCppbN2<100ppbH2ppbH2OppbCH4ppbPartical(for0.1um)pcs/cftPAr使用壓力Pressure7.0±10%Kgf/cm2Purity>99.99999%-O2ppb名稱供應標準單位COppbCO2ppbNMHCppbH2ppbH2OppbCH4ppbN2ppbPartical(for0.1um)pcs/cftPHe使用壓力Pressure7.0±10%Kgf/cm2Purity>99.99999%-O2ppbCOppbCO2ppbNMHCppbH2ppbH2OppbCH4ppbN2ppbPartical(for0.1um)pcs/cft表17氫氣技術要求（討論稿）氫氣(H)純度(摩爾分數)/l0（氧+氬O+Ar）含量(摩爾分數)/10氮(N)含量(摩爾分數)/10一氧化碳(CO)含量(摩爾分數)/10二氧化碳(CO)含量(摩爾分數)/10總烴（以甲烷計）含量(摩爾分數)/l0水分(HO)含量(摩爾分數)/l0雜質總含量(摩爾分數)/l0表18氧氣技術要求（討論稿）氧(O)純度(摩爾分數)/l0氫(H)含量(摩爾分數)/10氬（Ar）含量(摩爾分數)/10氮(N)含量(摩爾分數)/10一氧化碳(CO)含量(摩爾分數)/10二氧化碳(CO)含量(摩爾分數)/10水(HO)含量(摩爾分數)/10雜質總含量(摩爾分數)/10表19氬氣技術要求（討論稿）氬氣（Ar）純度(摩爾分數)/l0氧(O)含量(摩爾分數)/10氮(N)含量(摩爾分數)/10二氧化碳(CO)含量(摩爾分數)/10水分（HO）含量(摩爾分數)/10雜質總含量(摩爾分數)/10表20氮氣技術要求（討論稿）氮(N)純度(摩爾分數)/l0氫(H)含量(摩爾分數)/10（氧+氬O+Ar）含量(摩爾分數)/10水(HO)含量(摩爾分數)/10雜質總含量(摩爾分數)/10表21氦氣技術要求（討論稿）氦氣（He）純度(摩爾分數)/l0氫(H)含量(摩爾分數)/10（氧+氬O+Ar）含量(摩爾分數)/10氮(N)含量(摩爾分數)/10一氧化碳（CO）含量(摩爾分數)/10總烴（以甲烷計）含量(摩爾分數)/10水分（HO）含量(摩爾分數)/10雜質總含量(摩爾分數)/10表22氫氣技術要求（征求意見初稿）氫氣(H)純度(摩爾分數)/l0氬（Ar）含量(摩爾分數)/10氮(N)含量(摩爾分數)/10一氧化碳(CO)含量(摩爾分數)/10二氧化碳(CO)含量(摩爾分數)/10總烴（以甲烷計）含量(摩爾分數)/l0水分(HO)含量(摩爾分數)/l0雜質總含量(摩爾分數)/l0表23氧氣技術要求（征求意見初稿）氧(O)純度(摩爾分數)/l0氫(H)含量(摩爾分數)/10氬（Ar）含量(摩爾分數)/10氮(N)含量(摩爾分數)/10一氧化碳(CO)含量(摩爾分數)/10二氧化碳(CO)含量(摩爾分數)/10水分(HO)含量(摩爾分數)/10雜質總含量(摩爾分數)/10表24氬氣技術要求（征求意見初稿）氬氣（Ar）純度(摩爾分數)/l0氧(O)含量(摩爾分數)/10氮(N)含量(摩爾分數)/10一氧化碳（CO）含量(摩爾分數)/10二氧化碳(CO)含量(摩爾分數)/10總烴（以甲烷計）含量(摩爾分數)/10水分（HO）含量(摩爾分數)/10雜質總含量(摩爾分數)/10表25氮氣技術要求（征求意見初稿）氮(N)純度(摩爾分數)/l0氫(H)含量(摩爾分數)/10一氧化碳(CO)含量(摩爾分數)/10水分(HO)含量(摩爾分數)/10雜質總含量(摩爾分數)/10表26氦氣技術要求（征求意見初稿）氦氣（He）純度(摩爾分數)/l0氫(H)含量(摩爾分數)/10氬（Ar）含量(摩爾分數)/10氮(N)含量(摩爾分數)/10一氧化碳（CO）含量(摩爾分數)/10總烴（以甲烷計）含量(摩爾分數)/10水分（HO）含量(摩爾分數)/10雜質總含量(摩爾分數)/10表27氫氣技術要求（征求意見稿）氫氣(H)純度(摩爾分數)/l0氬（Ar）含量(摩爾分數)/10氮(N)含量(摩爾分數)/10一氧化碳(CO)含量(摩爾分數)/10二氧化碳(CO)含量(摩爾分數)/10總烴（以甲烷計）含量(摩爾分數)/l0水分(HO)含量(摩爾分數)/l0雜質總含量(摩爾分數)/l02.5采樣2009年版規定采樣的方法及安全按GB/T3723-199《工業用化學產品采樣安全通則》的規定，該標準已不適合甲烷的采樣要求，本次修訂將采樣的要求單列一章，并引用了GB/T43306《氣體分析采樣導則》，該標準等同采用ISO19230:2020，適用于大宗氣體的采樣，因此本次制定直接引用。2.6關于試驗方法2.6.1純度計算大宗氣體的純度采用差減法計算，2009版直接將所有雜質含量減去得到純度。為了與技術要求相對應，本次修訂規定先計算總雜質含量，然后減去總雜質含量計算純度。2.6.2氫中氧、氬、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的測定2009版氫中氮、一氧化碳、二氧化碳含量的測定采用的是氦離子化氣相色譜法，由于當時GB/T28726-2012《氣體分析氦離子化氣相色譜法》還未發布實施，故無法引用。GB/T28726已經正式發布實施近12年，已經得到了廣泛的應用。本次修訂工作組討論稿中直接采用GB/T28726規定的方法，該方法也可測定氫中氧、氬含量。氦離子化檢測器是通用型的檢測器，該檢測器對除氦以外的所有組分均有響應。因此氦離子化氣相色譜儀的應用范圍十分廣泛，根據不同的應用范圍可以設計出不同的氣路流程。2023年12月～2024年4月，起草小組及標準驗證平臺作了相關試驗驗證工作，驗證結果見附件1。從檢測結果可以看出，GB/T28726規定的HID（氦離子化法）能全部測定氫中氧、氬、氮、一氧化碳、二氧化碳含量，檢出限和靈敏度遠遠優于其他方法，因此本次修訂采用GB/T28726規定的HID法。2009版中氧含量測定采用的是GB/T6285《氣體中微量氧的測定電化學法》，該方法是經典的氣體中微量氧的分析方法，應用廣泛。本次修訂依然采用該方法為微量氧測定的仲裁方法。等效的方法2009版規定可以采用等效的方法測定。根據2024年5月年會的要求，本次修訂采用了GB/T37182《氣體分析等離子發射氣相色譜法》規定的等離子發射氣相色譜法為測定氫中氬、氮、一氧化碳、二氫化碳含量的等效方法。起草小組及標準驗證平臺作了該方法的試驗驗證工作，驗證結果見附件2。對于測定氫中一氧化碳、二氧化碳含量的等效方法，本次修訂采用GB/T8984《氣體中一氧化碳、二氧化碳和碳氫化合物的測定氣相色譜法》為測定一氧化碳、二氧化碳含量的等效方法。2.6.3氫中硫化物含量的測定2009年版中未規定硫化物含量，本次修訂增加了硫化氫含量，測定方法為GB/T28727《氣體分析硫化物的測定火焰光度氣相色譜法》。2.6.4氧中氫、氬、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的測定2009版氧中氫、氬、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的測定采用的是氦離子化氣相色譜法，由于當時GB/T28726-2012《氣體分析氦離子化氣相色譜法》還未發布實施，故無法引用。GB/T28726已經正式發布實施近12年，已經得到了廣泛的應用。本次修訂工作組討論稿中直接采用GB/T28726規定的方法。氦離子化檢測器是通用型的檢測器，該檢測器對除氦以外的所有組分均有響應。因此氦離子化氣相色譜儀的應用范圍十分廣泛，根據不同的應用范圍可以設計出不同的氣路流程。2023年12月～2024年4月，起草小組及標準驗證平臺作了相關試驗驗證工作，驗證結果見附件1。從檢測結果可以看出，GB/T28726規定的HID（氦離子化法）能全部測定氧中氫、氬、氮、一氧化碳、二氧化碳含量，檢出限和靈敏度遠遠優于其他方法，因此本次修訂采用GB/T28726規定的HID法。等效的方法2009版規定可以采用等效的方法測定。。根據2024年5月年會的要求，本次修訂采用了GB/T37182《氣體分析等離子發射氣相色譜法》規定的等離子發射氣相色譜法為測定氧中氬、氮、二氧化碳含量的等效方法。起草小組及標準驗證平臺作了該方法的試驗驗證工作，驗證結果見附件2。本次修訂采用GB/T8984《氣體中一氧化碳、二氧化碳和碳氧化合物的測定氣相色譜法》為測定二氧化碳含量的等效方法。2.6.5氬中氫、氧、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的測定2009版氬中氫、氧、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的測定采用配備離子遷移檢測器、氬離子化檢測器或氬放電離子化檢測器的氣相色譜儀測定。目前這些方法應用較少，廣泛應用的是GB/T28726規定的方法。本次修訂工作組討論稿中直接采用GB/T28726規定的方法。氦離子化檢測器是通用型的檢測器，該檢測器對除氦以外的所有組分均有響應。因此氦離子化氣相色譜儀的應用范圍十分廣泛，根據不同的應用范圍可以設計出不同的氣路流程。2023年12月～2024年4月，起草小組及標準驗證平臺作了相關試驗驗證工作，驗證結果見附件1。從檢測結果可以看出，GB/T28726規定的HID（氦離子化法）能全部測定氬中氫、氧、氮、一氧化碳、二氧化碳含量，檢出限和靈敏度遠遠優于其他方法，因此本次修訂采用GB/T28726規定的HID法。考慮到GB/T6285《氣體中微量氧的測定電化學法》規定的方法是經典的氣體中微量氧的分析方法，應用廣泛。本次修訂采用該方法為微量氧測定的仲裁方法。等效的方法2009版未規定可以采用等效的方法測定。。根據2024年5月年會的要求，本次修訂采用了GB/T37182《氣體分析等離子發射氣相色譜法》規定的等離子發射氣相色譜法為測定氬中氬、氮、二氧化碳含量的等效方法。起草小組及標準驗證平臺作了該方法的試驗驗證工作，驗證結果見附件2。本次修訂采用GB/T8984《氣體中一氧化碳、二氧化碳和碳氧化合物的測定氣相色譜法》為測定二氧化碳含量的等效方法。2.6.6氮中氫、氧、氬、一氧化碳、二氧化碳含量的測定2009版規定采用配備氧化鋯檢測器和配備甲烷轉化器的火焰離子化檢測器的氣相色譜儀測定氮中氫、氧、一氧化碳、二氧化碳含量。本次修訂依然采用這兩種方法作為仲裁法。由于GB/T28726規定的方法可以一次進樣全部測定這5種雜質含量，本次修訂增加了該方法。2023年12月～2024年4月，起草小組及標準驗證平臺作了相關試驗驗證工作，驗證結果見附件1。從檢測結果可以看出，GB/T28726規定的HID（氦離子化法）能全部測定氬中氫、氧、氮、一氧化碳、二氧化碳含量，檢出限和靈敏度遠遠優于其他方法，因此本次修訂采用GB/T28726規定的HID法。考慮到GB/T6285《氣體中微量氧的測定電化學法》規定的方法是經典的氣體中微量氧的分析方法，應用廣泛。本次修訂采用該方法為微量氧測定的仲裁方法。根據2024年5月年會的要求，本次修訂采用了GB/T37182《氣體分析等離子發射氣相色譜法》規定的等離子發射氣相色譜法為測定氮中氫、氬、氬、一氧化碳、二氮化碳、甲烷含量的等效方法。起草小組及標準驗證平臺作了該方法的試驗驗證工作，驗證結果見附件2。2.6.7氦中氫、氧、氬、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的測定2009版氦中氧、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的測定采用的是氦離子化氣相色譜法，由于當時GB/T28726-2012《氣體分析氦離子化氣相色譜法》還未發布實施，故無法引用。GB/T28726已經正式發布實施近12年，已經得到了廣泛的應用。本次修訂工作組討論稿中直接采用GB/T28726規定的方法，該方法也可測定氦中氫、氬含量。氦離子化檢測器是通用型的檢測器，該檢測器對除氦以外的所有組分均有響應。因此氦離子化氣相色譜儀的應用范圍十分廣泛，根據不同的應用范圍可以設計出不同的氣路流程。2023年12月～2024年4月，起草小組及標準驗證平臺作了相關試驗驗證工作，驗證結果見附件1。從檢測結果可以看出，GB/T28726規定的HID（氦離子化法）能全部測定氫、氧、氬、氮、一氧化碳、二氧化碳含量，檢出限和靈敏度遠遠優于其他方法，因此本次修訂采用GB/T28726規定的HID法。考慮到GB/T6285《氣體中微量氧的測定電化學法》規定的方法是經典的氣體中微量氧的分析方法，應用廣泛。本次修訂采用該方法為微量氧測定的仲裁方法。根據2024年5月年會的要求，本次修訂采用了GB/T37182《氣體分析等離子發射氣相色譜法》規定的等離子發射氣相色譜法為測定氮中氫、氬、氬、一氧化碳、二氮化碳、甲烷含量的等效方法。起草小組及標準驗證平臺作了該方法的試驗驗證工作，驗證結果見附件2。2.6.8總烴（以甲烷）含量的測定2009版各氣體標準規定用GB/T8984《氣體中一氧化碳、二氧化碳和碳氫化合物的測定氣相色譜法》規定的方法測定總烴，該方法是目前測定總烴應用最廣泛的方法，因此本次修訂依然采用該方法。2.6.9水含量的測定2009版的電子用氫、氧、氮標準中規定水含量的測定是采用光腔衰蕩光譜法，但由當時GB/T5832.3-2011《氣體中微量水分的測定第3部分：光腔衰蕩光譜法》未正式發布，故僅在標準相關條目中將此方法做簡要闡述和應用。由于GB/T5832.3已經正式發布實施近13年，目前該方法依然是高純特氣中微量水含量的最優法，因此本次修訂直接采用GB/T5832.3。2009版的電子用氬及氦標準規定水含量的測定是采用GB/T5832.3-2011《氣體中微量水分的測定第1部分：點解法》中規定的方法，由于該方法存在誤差較大等缺陷，目前GB/T5832.3規定的方法是高純氣體中微量水含量的最優法，因此本次修訂直接采用GB/T5832.3。2.6.10尾氣處理標準中對尾氣處理提出了原則性要求：測定大宗氣體中的雜質含量時，由于存在窒息性，應將尾氣排放至室外，防止在室內聚集。2.7檢驗規則2009版規定各氣體產品應逐一檢驗并驗收。本次修訂依然規定為逐一檢驗并驗收。2.8關于產品標志、包裝、貯運及安全本次制定參照了最新的有關法律法規、標準和國際化學品安全卡。討論稿中將該章的內容分成三部分來編制1）標志（2）包裝、運輸和貯存（3）安全信息放入附錄A。2.8.1標志（1）產品質量合格證2009版規定合格證的內容至少如下：a)產品名稱，生產廠名稱，危險化學品生產許可證編號；b)生產日期或批號，成品壓力或質量，產品技術指標；c)本標準標準號及產品等級，檢驗員號。根據最新的電子氣體標準體系中對產品質量合格證的要求，將合格證的內容修改如下：a)產品名稱，生產廠名稱，危險化學品生產許可證編號；b)生產日期或批號，以及失效日期；c)充裝壓力（MPa）；d)本文件號及氣體的純度。（2）2009版中規定：包裝容器上應標明“電子氫”、“電子氧”、“電子氮”、“電子氬”、“電子氦”字樣，本次修訂更改為：包裝容器上應涂刷“電子氣體氫”、或“電子氣體氧”、或“電子氣體氬”、或“電子氣體氮”、或“電子氣體氦”字樣。。（3）2009版中規定：氣瓶顏色標記應符合GB7144的規定。氣瓶的運輸標志應符合GB190的規定。按照最新的要求，增加了標簽的要求，修改為：砷化氫的包裝標志應符合GB190的相關規定，顏色標志應符合GB/T7144的規定，標簽應符合GB/T16804、GB/T15258規定的要求。2.8.2包裝、運輸和儲存包裝電子大宗氣體都是永久氣體，我國對永久氣體氣瓶（鋼瓶）包裝的規定有GB/T5099（鋼制無縫氣瓶）、GB/T5100（鋼制焊接氣瓶）。由于大宗氣體純度高，因此可使用GB/T5099規定的鋼制氣瓶。TSG07《特種設備生產和充裝單位許可規則》、TSG23《氣瓶安全技術規程》中包括了對于氣瓶的安全使用和監督監察，因此本標準采用了此規程。對氣瓶內表面、瓶口處理的要求根據客戶端閥門接口使用情況，同時查閱相關資料，本次修訂增加對大宗氣體瓶閥接頭的規定。對于氫氣，可用CGA350、CGA695、CGA703、CGA795、CGA724。對于氮氣，可用CGA580、CGA960、CGA621、CGA680、CGA677、CGA295、CGA718，限用CGA555、CGA590。對于氧氣，可用CGA540、CGA870、CGA577、CGA701、CGA440、CGA714，限用CGA601。對于氬氣，可用CGA580、CGA680、CGA677、CGA295、CGA718。對于氦氣，可用CGA580、CGA930、CGA680、CGA677、CGA792、CGA718。運輸和儲存（1）氫氣氣態氫允許充裝在TC/DOT規范鋼瓶、管式拖車和槽罐車中運輸。液態氫允許充入TC/DOT規范絕熱焊接鋼瓶、TC/DOT規范絕熱載運罐、TC/DOT規范低溫液體槽罐車和特許的可移動式絕熱儲槽內運輸。氫允許以下列方法運輸：鐵路：壓縮氣體裝在允許的鋼瓶和無縫槽罐車內運輸；深冷液體裝在低溫鋼瓶氫和槽罐車中運輸，經特許，深冷液體還可用絕熱的可移動儲槽裝運（禁止在運送乘客的火車上運輸）。公路：壓縮氣體裝在允許的鋼瓶內運輸；深冷液體裝在低溫鋼瓶和載運罐中運輸。經特許，深冷液體還可用絕熱的可移動儲槽裝運水運：在允許的鋼瓶、載運罐和可移動儲槽中用貨船運輸；在客船上運輸的壓縮氣體限裝載于“E”類貨物區，深冷液體限裝載于“D”類貨物區。鋼瓶不應裝在生活居住艙，且還要和氯氣分開裝。空運：僅限于用貨機裝運鋼瓶裝壓縮氣體，每只壓縮氣體鋼瓶的最大凈重為330磅（150kg）。禁用所有飛機空運深冷液體。（2）氧氣液氧和氣態壓縮氧的運輸受DOT或TC管轄，必須使用符合相關規范規定的容器。氣態氧可采用經認證合格的鋼瓶、槽罐車和管式拖車運輸。深冷液體氧可以充裝到絕熱鋼瓶、槽車或槽罐車中進行運輸。氧裝置對容器設計和材質選擇的要求比較嚴格，應參照適用的規章來操作。氧允許以下列方法運輸：鐵路：壓縮氣體裝在允許的的鋼瓶、可移動儲槽和槽罐車內運輸；深冷液體裝在低溫鋼瓶中運輸。公路：壓縮氣體裝在允許的的鋼瓶、可移動儲槽和載運罐內運輸；深冷液體裝在低溫鋼瓶和載運罐中運輸。水運：裝于允許的的鋼瓶、可移動儲槽和載運罐中用貨船運輸；在客船上運輸的壓縮氣體限裝載于“A”類貨物區，深冷液體限裝載于“D”類貨物區。空運：作為壓縮氣體充裝在鋼瓶中用客機運輸時，每只鋼瓶的最大凈重為165磅（75kg），而貨機運輸的每只鋼瓶的最大凈重升至330磅（150kg）。深冷液體禁止空運。（3）氬氣氬氣允許使用鋼瓶、管式槽車和管式拖車運輸。作為低溫流體，液氬可使用真空絕熱鋼瓶、可移動式絕熱儲槽、絕熱槽車以及槽罐車運輸。氬允許以下列方法運輸：鐵路：壓縮氣體裝在允許的鋼瓶、可移動儲槽和槽罐車內運輸；深冷液體裝在低溫鋼瓶和載運罐中運輸。公路：壓縮氣體裝在允許的鋼瓶、可移動儲槽和載運罐內運輸；深冷液體裝在低溫鋼瓶和載運罐中運輸。水運：裝于允許的鋼瓶、可移動儲槽和載運罐中用貨船運輸；在客船上運輸的壓縮氣體限裝載于“A”類貨物區，深冷液體限裝載于“B”類貨物區。空運：在客機上裝運時，每只壓縮氣體鋼瓶的最大凈重為165磅（75kg而貨機裝運的每只鋼瓶的最大凈重升至330磅（150kg）。對鋼瓶裝深冷液體，每只鋼瓶的最大凈重客機上為110磅（50kg），貨機上為1,102磅（500kg）。（4）氮氣氮氣可采用鋼瓶、管式槽車和管式拖車運輸。作為深冷液體的液氮可采用真空絕熱鋼瓶、絕熱型可移動儲槽、載運罐和槽罐車進行運輸。氮允許以下列方法運：鐵路：壓縮氣體裝在允許的鋼瓶、可移動儲槽和槽罐車內運輸；深冷液體裝在低溫鋼瓶和載運罐中運輸。公路：壓縮氣體裝在允許的鋼瓶、可移動儲槽和載運罐內運輸；深冷液體裝在低溫鋼瓶和載運罐中運輸。水運：裝于允許的鋼瓶、可移動儲槽和載運罐中用貨船運輸；在客船上運輸的壓縮氣體限裝載于“A”類貨物區，深冷液體限裝載于“D”類貨物區。空運：在客機上裝運時，每只壓縮氣體鋼瓶的最大凈重為165磅（75kg而貨機裝運的每只鋼瓶的最大凈重升至330磅（150kg）。對鋼瓶裝深冷液體，每只鋼瓶的最大凈重客機上為110磅（50kg貨機上為1,102磅（500kg）。（5）氦氣按DOT和TC規章，氦氣允許使用鋼瓶、槽罐車和管式拖車運輸。作為低溫流體，液氦可使用絕熱鋼瓶、可移動式絕熱儲槽、絕熱載運罐以及絕熱聯運容器運輸。氦允許以下列方法運：鐵路：壓縮氣體裝在允許的鋼瓶、可移動儲槽和槽罐車內運輸；深冷液體裝在低溫鋼瓶和載運罐中運輸。公路：壓縮氣體裝在允許的鋼瓶、可移動儲槽和載運罐內運輸；深冷液體裝在低溫鋼瓶和載運罐中運輸。水運：裝于允許的鋼瓶、可移動儲槽和載運罐中用貨船運輸；在客船上運輸的壓縮氣體限裝載于“A”類貨物區，深冷液體限裝載于“D”類貨物區。空運：在客機上裝運時，每只壓縮氣體鋼瓶的最大凈重為165磅（75kg），而貨機裝運的每只鋼瓶的最大凈重升至330磅（150kg）。對鋼瓶裝深冷液體，每只鋼瓶的最大凈重客機上為110磅（50kg貨機上為1,102磅（500kg）。2.8安全信息2.8.1基本性質（1）氫氣氫無色、無臭、無味、易燃和無毒，在室溫和大氣壓力下為氣體。氫是已知的最輕的氣體，其密度約為空氣密度的0.07%?。氫在低海拔高度大氣中的體積含量僅約0.5ppm。氫在空氣中燃燒時呈幾乎不可見的淡藍色火焰。在大氣壓力下，氫與空氣或氧氣混合物的引燃溫度不會有很大的變化，其范圍介于1,050℉到1,074℉（566℃到579℃)之間。在大氣壓力下的干燥空氣中，以體積計的氫的燃燒極限為含氫4.0%~75.0%。在大氣壓力下的干燥氧氣中，以體積計的氫的燃燒極限為含氫4.6%~93.9%。在空氣或氧氣中，氫的燃燒極限隨壓力、溫度和水蒸氣含量的變化而略有不同。當冷卻到其正常沸點-423℉（-253℃)時，氫冷凝為無色液體，其密度僅為水的十四分之一。除氦之外，所有氣體在液氫溫度下都會變成固體。因為其溫度極低，液氫在與可延展或可塑性材料接觸時，會使其變得易碎和易裂。在處理液氫時，必須考慮液氫對材料的這種影響。與其他低溫液體相比，液氫具有較高的熱膨脹系數。常溫下，幾乎所有的常規氣體，如氧氣、氮氣和二氧化碳等，從高壓節流膨脹到低壓都會降溫。然而氫卻例外，常溫節流膨脹時，氫的溫度會稍許升高，例如，從2,500psig（17,240kPa）節流膨脹到大氣壓力，溫度升高約10℉（-12.2℃)?。氫能通過多孔材料和某些赤熱狀態的金屬快速擴散。在同等壓力下對空氣或普通氣體為氣密性的系統，對氫則有可能發生泄漏。氫能夠擴散進入碳鋼并且和碳化合生成甲烷，從而在鋼體內引發分層，使鋼失去強度。可根據溫度和壓力參數借Nelson曲線選取合適氫使用的合金材料。氫的基本化學特性為還原性，在化工工藝過程中經常作還原劑使用。（2）氧氣氧是無色、無臭、無味的單質氣體，可維持生命，助燃，占空氣組成的五分之一（體積比20.95%，質量比23.2%）。在溫度低于-300℉（-184℃)時，它是一種比水略重的透明的淺藍色液體。除惰性氣體以外，所有其他元素都可直接與氧化合生成氧化物。當然，不同元素發生氧化作用所需的溫度差別很大。空氣中，磷在環境溫度下即可自燃，而貴金屬只有在相當高的溫度下才能被氧化。氧不可燃，但能助燃。所有能在空氣中燃燒的物質在氧氣中的燃燒必然更為劇烈。象油和油脂之類的可燃物質，如在氧氣中點火，則會發生劇烈爆炸反應。氧可在等于或高于2,000psig（13,790kPa）的壓力下以非液化氣體進行運輸，也可在壓力和溫度分別低于200psig（1,380kPa）和-232℉（-147℃)的條件下以低溫液體進行運輸。（3）氬氣氬屬于大氣中惰性的稀有氣體家族。與大氣中其他稀有氣體相比，氬的含量較豐富，在1百萬ft3（28,300m3）干空氣中含氬9,340ft3（264m3）。氬無色、無臭、無味、無毒。氬的性質極其惰性，目前已知，還沒有任何氬的化合物。氬微溶于水。（4）氮氣氮是空氣的主要組成成分之一（體積比為78.08%，質量比為75.5%是一種無色、無臭、無味、無毒的惰性氣體。液態氮為無色液體。氮不可燃，也不助燃，不支持生命。氮可與某些較活潑的金屬如鋰、鎂等反應生成氮化物，高溫下氮可與氫、氧及其他元素化合。在許多非焊接應用工藝中，為防止受大氣的污染，常用氮作惰性保護氣。氮微溶于水和大多數別的液體。氮是熱和電的不良導體。深冷溫度下的液體氮為無磁性物質。氮可在等于或高于2,000psig（13,790kPa）的壓力下以非液化氣體的形式進行運輸，也可在壓力和溫度分別低于200psig（1,380kPa）和－261℉(-163℃)的條件下以低溫液體形式進行運輸。（5）氦氣氦分子是一種獨特的分子。氦是僅次于氫的最輕的元素，其分子橫截面比任何氣體分子都小。氦是地球大氣中的一種稀有氣體，在大氣中其濃度僅5ppm。氦對化學反應和輻射都是完全惰性的。它的熱導率比任何其他惰性氣體都要大，是與其最接近的惰性氣體氖的三倍多。氦的沸點為-452.1℉（-268.9℃),故其制冷性能領先于任何其他物質。氦滲透率高，易于檢測，微溶于血液。氦是非易燃物，微溶于水。氦通常在高壓下裝入鋼瓶或散裝容器內運輸，溫度為70℉（21.1℃)時的儲運壓力等于或大于2,400psig（16,550kPa）。氦還可以以低溫液體的形式運輸。2.8.2危險性概述（1）氫氣氫是無毒的，但它能夠通過置換或稀釋空氣，使其中的氧含量降低到不能維持生命所需之時，其作用就是一種普通的窒息氣體。吸入含有大量氫的空氣，可以在沒有任何預警癥狀的情況下而失去意識。然而，在氫含量達到窒息危害濃度之前，它在空氣中僅4%（體積）的低燃燒極限就已求存在。故氫作為易燃氣體的危險性遠大于它的窒息危險性。氫的安全管理中，需要密切注意的就是它的易燃危險性。液氫和液氫蒸發產生的冷氣接觸皮膚和其他組織時，會造成與熱灼傷類似的嚴重低溫燒傷。眼睛接觸到冷氣或者飛濺的液體時，能引起嚴重損傷，另一方面，由于飛濺液體僅短暫存在，不會影響到手或臉部皮膚。在身體未保護部分與裝有液氫的未隔熱的管道或容器接觸時，會粘住皮肉，并在試圖脫開時造成皮肉撕裂。（2）氧氣在許多醫療急救以及長期治療過程中都需要吸氧。此類應用除急救過程外，其余操作都應在醫生的指導下進行。除了個別病人外，吸入高濃度氧氣數小時并沒有發現產生有害影響。早產兒吸入高濃度氧可導致永久性的視力損傷或者失明，因此他們的吸氧過程更應嚴格控制。慢性阻塞性肺病會造成二氧化碳異常潴留，如果這種病人吸氧，血液中的氧濃度升高會抑制呼吸功能，而且會使潴留的二氧化碳濃度達到危險水平[4]。成年人最容易受到高濃度氧傷害的兩個系統是呼吸系統和中樞神經系統（CNS）。潛水員和隧道工是最容易得高壓氧病的群體。常壓下24小時接觸100%的氧氣會刺激肺部，進而引發肺水腫。僅6小時后的早期癥狀為肋膜炎狀胸骨下疼痛，伴干咳。成年人呼吸系統綜合癥表現為：24~48小時后肺組織中細胞間隙和肺泡內流體會外滲。其他已知的毒害作用包括眼晶狀體后纖維增生，這種病發生于出生時吸入了高濃度氧的早產兒，而成年人的視網膜血液循環會受到破壞，且會出現紅細胞溶血癥狀。當吸入純氧的壓力等于或大于2atm時，會造成中樞神經系統中毒。其癥狀包括：惡心、嘔吐、頭暈或眩暈、肌肉抽搐、視力變化、喪失意識以及一般化癲癇發作。當氧壓力為3atm時，2小時之內就會使神經系統產生中毒癥狀，而氧壓力等于6atm時，幾分鐘之內就會使神經系統產生中毒癥狀[5]。氧的毒作用歸結于其自由基活性。生物氧化作用和自動氧化作用可將分子氧轉化成自由基形式，即超氧化物陰離子（O2-）。其他反應中間體包括過氧化氫（H2O2）和氫氧自由基（OH-）。當這些自由基與脂類反應時，會生成脂肪性過氧化物，因而會損傷細胞膜、其他重要細胞以及亞細胞結構[5]。通常，純氧對黏膜具有刺激性，如果接觸時間過長，會對肺組織造成一定的損傷。因此當氧療法用于治療缺氧（動脈血中氧濃度低）癥時，要確保治療缺氧癥所用氧量最低。如果確有必要，才能繼續進行治療。（3）氬氣氬無毒且相當惰性。當將空氣中的氧氣稀釋至低于可維持生存的水平時，其作用就是一種普通窒息氣體。吸入過高濃度的氬氣可引起頭暈、惡心、嘔吐、意識喪失直至死亡。死亡由判斷錯誤、思維混亂、喪失意識等因素造成自救不及時所致。在缺氧環境中，往往數秒內就可能無任何預兆而失去意識乃至死亡。氣態氬應按管理任何不燃、無毒壓縮氣體所需采取的全部安全防范措施來進行管理。管理所有深冷液化氣體所需采取的全部安全防范措施均適用于液氬。接觸液氬和氬的冷蒸氣可引起大范圍組織損傷和灼傷。（4）氮氣氮無毒且相當惰性。當將空氣中的氧氣稀釋至低于可維持生存的水平時，其作用就是一種普通窒息氣體。吸入過高濃度的氮氣可引起頭暈、惡心、嘔吐、意識喪失直至死亡。死亡由判斷錯誤、思維混亂、喪失意識等因素造成自救不及時所致。在缺氧環境中，往往數秒內就可能無任何預兆而失去意識乃至死亡。氣態氮應按管理任何不燃、無毒壓縮氣體所需采取的全部安全防范措施來進行管理。管理任何在極低溫度下液化的氣體所需采取的全部安全防范措施均適用于液氮。接觸液氮和氮的冷蒸氣可引起大范圍組織損傷和灼傷。要獲取更多信息，請參見第二章和CGAP-12《深冷液體安全管理》（5）氦氣氦無毒且惰性。當將空氣中的氧氣稀釋至低于可維持生存的水平時，其作用就是一種普通窒息氣體。吸入過高濃度的氦氣可引起頭暈、惡心、嘔吐、意識喪失直至死亡。死亡由判斷錯誤、思維混亂、喪失意識等因素造成自救不及時所致。在缺氧環境中，往往數秒內就可能無任何預兆而失去意識乃至死亡。氣態氦應按管理任何不燃、無毒壓縮氣體所需采取的全部安全防范措施來進行管理。管理所有深冷液化氣體所需采取的全部安全防范措施均適用于液氦。接觸液氦和氦的冷蒸氣可導致類似燒傷的大范圍組織損傷。2.8.5泄漏應急處理（1）氫氣處理泄漏的氫氣鋼瓶應當特別小心。如果發現鋼瓶閥門處漏氫，即使當瓶閥已關閉仍然漏，或者發現鋼瓶卸壓裝置處漏氣，就應小心將鋼瓶移至戶外開闊地，并遠離任何可能的火源。當瓶閥或卸壓裝置已不再可用時，應在鋼瓶上標注清楚，并立即通報鋼瓶供應商，請求給予指導。建議接近有缺陷的氣瓶時應特別小心，因為漏出的氫氣可以在沒有任何普通點火源的情況下被點燃。燃燒的氫氣具有幾乎看不見的火焰，任何接觸它的人均會被燒傷。為檢驗是否有氫焰存在，可以用一秸稈掃帚伸到漏點前面，若有氫焰便會產生可見火焰。對于發生在液氫系統的泄漏，上述防范措施同樣適用。隔離事故區域，未經許可不得接近。應消除泄漏區域附近的任何點火源。立刻通知氫供應商尋求幫助或指導。在企圖處理或修復泄漏之前，應佩戴使用正確的個人防護設備（PPE）。氫如果著火，讓其燃燒，用水噴灑冷卻周圍設備，防止火勢蔓延，但不要將水噴在排氣管口上。這樣做可以避免可燃氣體的積聚，從而避免了引發爆炸的可能性。注意：決不要將水直接噴到散裝液氫設施的排氣系統上，因為水結冰后，有可能堵塞系統。如果不能通過關閉最接近的閥門或者處于無危險位置的主供應閥