电子气体 大宗气体 编制说明

《电子气体大宗气体》征求意见稿编制说明2一、工作简况根据《国家标准化管理委员会关于下达2023年第三批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》（国标委发2023（58号）），制定《电子气体大宗气体》国家标准的计划由国家标准化管理委员会批准，项目计划号20231008-T-469，项目周期16个月。本标准由全国半导体设备和材料标准化技术委员会提出并归口管理、全国半导体设备和材料标准化技术委员会气体分技术委员会（以下简称“气体分会”）执行。1.2制定背景电子级大宗气体主要用于集成电路技术领域，是性能极佳的高纯气体材料。大宗气体作为集成电路用量大、纯度要求高的基础材料，是国家重点鼓励发展的产品和产业，符合《“十四五”推动高质量发展的国家标准体系建设规划》中建设制造业高端化领域的材料标准。近年来，电子技术更新迭代较快，特别是集成电路领域，制程节点不断缩小、晶圆尺寸日渐扩大，在此背景下，市场对电子大宗气体是精度、纯度等也提出了更高的要求，其中先进集成电路气体纯度要GB/T14604-2009《电子工业用气体氧》、GB/T16945-2009《电子工业用气体氩》、GB/T16944-2009《电子工业用气体氮》、GB/T16943-2009《电子工业用气体氦》，这些标准已经执行近14年，随着技术进步和市场变化，适用范围、技术要求及试验方法等内容都需要修订。2009版标准已无法现代集成电路产业的要求，因此根据国家标准体系优化的成果，建议整合修订这5项标准。通过对标准的修订，旨在对生产和检测提供指导性作用，对下游半导体产业的发展提供质量保障。有利于提高我国高端电子材料自给能力，推动电子相关产业进步，扩大我国高纯电子材料对外影响力，有效服务于国家战略需求。1.3工作过程的说明1.3.1起草阶段2023年国家标准化管理委员会下达了国标委发【2023】58号文，《电子气体大宗气体》正式立项。为保证项目顺利实施，气体分会秘书处组织昊华气体有限公司西南分公司、中国电子工程设计院有限公司、液化空气(上海)国际贸易有限公司、西南化工研究设计院有限公司、衢州杭氧特种气体有限公司、上海华爱色谱分析技术有限公司、佛山三水德力梅塞尔气体有限公司、沈阳中复科金压力容器有限公司、大连大特气体有限公司、浙江省化工研究院有限公司、武汉钢铁集团气体有限责任公司、大连华邦化学有限公司、北京首钢气体有限公司、广东华特气体股份有限公司、中昊光明化工研究设计院有限3公司等相关单位做了大量的前期调研及草案起草工作。标准起草小组首先开始搜集相关的资料，国际半导体设备与材料组织（SEMI）制定的标准中，大宗气体的纯度大部分都较低，无法满足要求。同时，起草小组对国际、国内电子大宗气体产品生产情况进行了深入调研和分析，将国外产品的技术标准和国内实际生产情况相结合，于2024年2月份提出了标准的讨论稿提交全体委员征集修改意见。2023年4月，起草小组根据修改意见编制了征求意见初稿，提交2024年5月的年会讨论。会上提出了如下的意见：（1）表1技术指标中增加硫化氢含量，定义为“供需双方协商”。（2）表1技术指标中删除“甲烷”。（3）测定氧的仲裁法为GB/T6285《气体中微量氧的测定电化学法》。（4）GB∕T37182-2018《气体分析等离子发射气相色谱法》可作为等效的分析方法。1.3.2征求意见阶段2024年7月，起草小组根据2024年5月年会讨论的意见修改并提出了征求意见稿，在“全国标准信息公共服务平台”面向全社会征求意见。二国家标准编制原则和确定标准主要内容从目前掌握的资料来看，国际上与电子大宗气体相关的SEMI标准，纯度均较低，无法满足半导体行业发展的要求，国内外生产电子大宗气体的多家公司都有他们自己的技术指标，均高于上述现行国标标准要求。因此本次制定起草小组参照了国外先进企业技术标准，做了大量的实验工作，制定出了技术指标和检验方法，现将有关情况说明如下：2.1标准名称2021年7月，国家标准委下达了国家标准体系优化试点工作任务，根据工作任务的要求，气体分会本对电子气体领域的标准体系情况进行梳理、评估、优化和重构，形成了“1+6”的成果模式，即构建了一个标准体系，形成了六个标准清单（整合一批、提出一批、修订一批、废止一批、转化一批、采信一批逐步优化提升了电子气体国家标准体系的科学性、先进性和协调性。根据国家标准体系优化的成果，要求整合修订GB/T16942-2009、GB/T14604-2009、GB/T16945-2009、GB/T16944-2009、GB/T16943-2009这5项标准，由于这5项标准涉及的产品在电子工业领域通常称为大宗气体，因此本次修订将名称改为“电子气体大宗气体”。2.2适用范围42.2.1制备方法氧、氮、氩、氦对于氧、氮、氩、氦，国内外常用的制备方法为空气分离法，在大型空分装置中采用低温精馏的工艺，利用大宗气体的沸点差异，提纯得到高纯度的大宗气体。氢由化石燃料转化、化学品裂解、工业副产氢经分离提纯以及电解水制取。2009版的标准规定了各气体的使用领域、分子式及相对分子质量。根据GB/T1.1-2020的要求，本次修订删除了使用领域，将分子式和相对分子质量放入了附录。2.3术语和定义2009版各气体标准中未规定术语和定义，本次修订增加了对大宗气体的术语和定义，根据GB50724-2011《大宗气体纯化及输送系统工程技术规范》的规定，大宗气体是电子工业中使用的氢气、氧气、氩气、氮气的统称。本次修订（征求意见稿）对大宗气体的术语和定义规定为：包括氢气、氧气、氩气、氮气、氦气。2.4技术指标的依据标准起草小组首先开始搜集相关的资料，与电子大宗气体的相关的SEMI标准技术指标见表1~表10。这些标准纯度偏低，无法满足半导体行业的应用，因此本次制定未采纳。2009版各气体标准技术指标见表11~表15。起草小组对国际、国内电子大宗气体产品生产情况进行了深入调研和分析，国内12吋集成电路生产线大宗气技术指标表16。起草小组提出了讨论稿技术要求，见表17~表21，根据委员们提出的修改意见，形成了征求意见初稿技术要求，见表22~表26。根据2024年5月年会的修改意见，氢气的技术要求有变化，见表27，其余气体的技术要求无变化，与征求意见初稿相同。表1SEMIC3.19-0200技术指标氢≥99.9995%CO2（体积分数）/10-6N2（体积分数）/10-6≤2O2（体积分数）/10-6≤总烃（以甲烷计体积分数）/10-6H2O（体积分数）/10-6≤杂质总含量（体积分数）/10-6≤表2SEMIC3.30-96技术指标氢≥99.9997%CO+CO2（体积分数）/10-6≤N2（体积分数）/10-6≤2O2（体积分数）/10-6≤总烃（以甲烷计体积分数）/10-6H2O（体积分数）/10-6≤杂质总含量（体积分数）/10-6≤表3SEMIC3.23-1000技术指标氧99.98%Ar（体积分数）/10-6CO（体积分数）/10-6≤11Kr（体积分数）/10-6N2（体积分数）/10-6≤NO（体积分数）/10-61总烃（以甲烷计体积分数）/10-61H2O（体积分数）/10-6≤1杂质总含量（体积分数）/10-6≤表4SEMIC3.41-0703技术指标氧99.9998%Ar（体积分数）/10-6CO（体积分数）/10-6≤H2（体积分数）/10-6N2（体积分数）/10-6≤≤H2O（体积分数）/10-6≤≤2表5SEMIC3.22-1000技术指标氧99.5%CO+CO2（体积分数）/10-6≤5N2（体积分数）/10-6≤N2O-6≤2总烃（以甲烷计体积分数）/10-6H2O（体积分数）/10-6≤1杂质总含量（体积分数）/10-6≤表6SEMIC3.1-93技术指标氩≥99.998%CO+CO2（体积分数）/10-6≤H2（体积分数）/10-6≤1N2（体积分数）/10-6≤O2（体积分数）/10-6≤2总烃（以甲烷计体积分数）/10-6H2O（体积分数）/10-6≤1杂质总含量（体积分数）/10-6≤表7SEMIC3.42-90技术指标氩≥99.9999%CO2（体积分数）/10-9≤CO（体积分数）/10-9≤H2（体积分数）/10-9≤N2（体积分数）/10-9≤O2（体积分数）/10-9≤总烃（以甲烷计体积分数）/10-9H2O（体积分数）/10-9≤≤表8SEMIC3.46-1102技术指标氩≥99.9992%CO+CO2（体积分数）/10-6≤H2（体积分数）/10-6≤1N2（体积分数）/10-6≤5O2（体积分数）/10-6≤总烃（以甲烷计体积分数）/10-6H2O（体积分数）/10-6≤杂质总含量（体积分数）/10-6≤8表9SEMIC3.15-93技术指标氮99.9992%CO2（体积分数）/10-612H2（体积分数）/10-6≤2O2（体积分数）/10-6≤1总烃（以甲烷计体积分数）/10-61H2O（体积分数）/10-6≤1杂质总含量（体积分数）/10-6≤8表10SEMIC3.20-92技术指标氦99.9995%CO+CO2（体积分数）/10-6≤1N2（体积分数）/10-6≤2O2（体积分数）/10-6≤总烃（以甲烷计体积分数）/10-6H2O（体积分数）/10-6≤杂质总含量（体积分数）/10-6≤表11氢气技术指标（2009版）氢(H)纯度(体积分数)/l0≥氮(N)含量(体积分数)/10<2氧(O)含量(体积分数)/10<一氧化碳(CO)含量(体积分数)/10<二氧化碳(CO)含量(体积分数)/10<总烃（以甲烷计）含量(体积分数)/l0<水分(HO)含量(体积分数)/l0<总杂质含量(体积分数)/l0≤表12氧气技术指标（2009版）氧(O2)纯度/含量(体积分数)/l0-2≥氢(H2)含量(体积分数)/10-6<11氩（Ar）含量(体积分数)/10-6<—氮(N2)含量(体积分数)/10-6<一氧化碳(CO)含量(体积分数)/10-6<1—二氧化碳(CO2)含量(体积分数)/10-6<1—一氧化碳和二氧化碳含量(体积分数)/10-6<——5总烃含量（以甲烷计）(体积分数)/10-6<1一氧化氮(NO)含量(体积分数)/10-6< 1—氧化亚氮(N2O)含量(体积分数)/10-6<— 2氪(Kr)含量(体积分数)/10-6<——水(H2O)含量(体积分数)/10-6<11总杂质（包括稀有气体）含量(体积分数)/10-6≤供需双方商定表13氩气技术指标（2009版）氢（H）含量，10(体积分数)<1氮(N)含量，10(体积分数)<5氧(O)含量，10(体积分数)<一氧化碳（CO）和二氧化碳(CO)总含量，10(体积分数)<总烃（以甲烷计）含量，10(体积分数)<水分（HO）含量，10(体积分数)<18表14氮气技术指标（2009版）氮(N2)纯度(体积分数)/l0-2≥99.9999氢(H2)含量(体积分数)/10-6<0.1氧(O2)含量(体积分数)/10-6<0.20.5一氧化碳(CO)含量(体积分数)/10-6<0.10.5二氧化碳含量(CO2)(体积分数)/10-6<0.10.5总烃含量（以甲烷计）(体积分数)/10-6<0.10.5水(H2O)含量(体积分数)/10-6<0.20.5杂质总含量(体积分数)/10-6≤14颗粒供需双方商定供需双方商定表15氦气技术指标（2009版）-2(体积分数)≥2)-6(体积分数)<1-6(体积分数)<2氧(O2)含量，10-6(体积分数)<-6(体积分数)<2O-6(体积分数)<15表1612吋集成电路生产线大宗气技术指标名称供应标准单位GN2使用压力Pressure7.5±10%Kgf/cm2Purity>99.999%-H2OppmO2ppm名称供应标准单位CO2ppmCOppmCH4ppmH2ppmPartical(for0.1um)pcs/cftPN2使用压力Pressure7.5±10%Kgf/cm2Purity>99.99999%-O2ppbCOppbCO2ppbNMHCppbH2ppbH2OppbCH4ppbPartical(for0.1um)pcs/cftPH2使用压力Pressure7.0±10%Kgf/cm2Purity>99.99999%-O2ppbCOppbCO2ppbNMHCppbH2OppbCH4ppbN2ppbPartical(for0.1um)pcs/cftPO2使用压力Pressure7.0±10%Kgf/cm2Purity>99.99999%-COppbCO2ppbNMHCppbN2<100ppbH2ppbH2OppbCH4ppbPartical(for0.1um)pcs/cftPAr使用压力Pressure7.0±10%Kgf/cm2Purity>99.99999%-O2ppb名称供应标准单位COppbCO2ppbNMHCppbH2ppbH2OppbCH4ppbN2ppbPartical(for0.1um)pcs/cftPHe使用压力Pressure7.0±10%Kgf/cm2Purity>99.99999%-O2ppbCOppbCO2ppbNMHCppbH2ppbH2OppbCH4ppbN2ppbPartical(for0.1um)pcs/cft表17氢气技术要求（讨论稿）氢气(H)纯度(摩尔分数)/l0（氧+氩O+Ar）含量(摩尔分数)/10氮(N)含量(摩尔分数)/10一氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10二氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10总烃（以甲烷计）含量(摩尔分数)/l0水分(HO)含量(摩尔分数)/l0杂质总含量(摩尔分数)/l0表18氧气技术要求（讨论稿）氧(O)纯度(摩尔分数)/l0氢(H)含量(摩尔分数)/10氩（Ar）含量(摩尔分数)/10氮(N)含量(摩尔分数)/10一氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10二氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10水(HO)含量(摩尔分数)/10杂质总含量(摩尔分数)/10表19氩气技术要求（讨论稿）氩气（Ar）纯度(摩尔分数)/l0氧(O)含量(摩尔分数)/10氮(N)含量(摩尔分数)/10二氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10水分（HO）含量(摩尔分数)/10杂质总含量(摩尔分数)/10表20氮气技术要求（讨论稿）氮(N)纯度(摩尔分数)/l0氢(H)含量(摩尔分数)/10（氧+氩O+Ar）含量(摩尔分数)/10水(HO)含量(摩尔分数)/10杂质总含量(摩尔分数)/10表21氦气技术要求（讨论稿）氦气（He）纯度(摩尔分数)/l0氢(H)含量(摩尔分数)/10（氧+氩O+Ar）含量(摩尔分数)/10氮(N)含量(摩尔分数)/10一氧化碳（CO）含量(摩尔分数)/10总烃（以甲烷计）含量(摩尔分数)/10水分（HO）含量(摩尔分数)/10杂质总含量(摩尔分数)/10表22氢气技术要求（征求意见初稿）氢气(H)纯度(摩尔分数)/l0氩（Ar）含量(摩尔分数)/10氮(N)含量(摩尔分数)/10一氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10二氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10总烃（以甲烷计）含量(摩尔分数)/l0水分(HO)含量(摩尔分数)/l0杂质总含量(摩尔分数)/l0表23氧气技术要求（征求意见初稿）氧(O)纯度(摩尔分数)/l0氢(H)含量(摩尔分数)/10氩（Ar）含量(摩尔分数)/10氮(N)含量(摩尔分数)/10一氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10二氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10水分(HO)含量(摩尔分数)/10杂质总含量(摩尔分数)/10表24氩气技术要求（征求意见初稿）氩气（Ar）纯度(摩尔分数)/l0氧(O)含量(摩尔分数)/10氮(N)含量(摩尔分数)/10一氧化碳（CO）含量(摩尔分数)/10二氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10总烃（以甲烷计）含量(摩尔分数)/10水分（HO）含量(摩尔分数)/10杂质总含量(摩尔分数)/10表25氮气技术要求（征求意见初稿）氮(N)纯度(摩尔分数)/l0氢(H)含量(摩尔分数)/10一氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10水分(HO)含量(摩尔分数)/10杂质总含量(摩尔分数)/10表26氦气技术要求（征求意见初稿）氦气（He）纯度(摩尔分数)/l0氢(H)含量(摩尔分数)/10氩（Ar）含量(摩尔分数)/10氮(N)含量(摩尔分数)/10一氧化碳（CO）含量(摩尔分数)/10总烃（以甲烷计）含量(摩尔分数)/10水分（HO）含量(摩尔分数)/10杂质总含量(摩尔分数)/10表27氢气技术要求（征求意见稿）氢气(H)纯度(摩尔分数)/l0氩（Ar）含量(摩尔分数)/10氮(N)含量(摩尔分数)/10一氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10二氧化碳(CO)含量(摩尔分数)/10总烃（以甲烷计）含量(摩尔分数)/l0水分(HO)含量(摩尔分数)/l0杂质总含量(摩尔分数)/l02.5采样2009年版规定采样的方法及安全按GB/T3723-199《工业用化学产品采样安全通则》的规定，该标准已不适合甲烷的采样要求，本次修订将采样的要求单列一章，并引用了GB/T43306《气体分析采样导则》，该标准等同采用ISO19230:2020，适用于大宗气体的采样，因此本次制定直接引用。2.6关于试验方法2.6.1纯度计算大宗气体的纯度采用差减法计算，2009版直接将所有杂质含量减去得到纯度。为了与技术要求相对应，本次修订规定先计算总杂质含量，然后减去总杂质含量计算纯度。2.6.2氢中氧、氩、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的测定2009版氢中氮、一氧化碳、二氧化碳含量的测定采用的是氦离子化气相色谱法，由于当时GB/T28726-2012《气体分析氦离子化气相色谱法》还未发布实施，故无法引用。GB/T28726已经正式发布实施近12年，已经得到了广泛的应用。本次修订工作组讨论稿中直接采用GB/T28726规定的方法，该方法也可测定氢中氧、氩含量。氦离子化检测器是通用型的检测器，该检测器对除氦以外的所有组分均有响应。因此氦离子化气相色谱仪的应用范围十分广泛，根据不同的应用范围可以设计出不同的气路流程。2023年12月～2024年4月，起草小组及标准验证平台作了相关试验验证工作，验证结果见附件1。从检测结果可以看出，GB/T28726规定的HID（氦离子化法）能全部测定氢中氧、氩、氮、一氧化碳、二氧化碳含量，检出限和灵敏度远远优于其他方法，因此本次修订采用GB/T28726规定的HID法。2009版中氧含量测定采用的是GB/T6285《气体中微量氧的测定电化学法》，该方法是经典的气体中微量氧的分析方法，应用广泛。本次修订依然采用该方法为微量氧测定的仲裁方法。等效的方法2009版规定可以采用等效的方法测定。根据2024年5月年会的要求，本次修订采用了GB/T37182《气体分析等离子发射气相色谱法》规定的等离子发射气相色谱法为测定氢中氩、氮、一氧化碳、二氢化碳含量的等效方法。起草小组及标准验证平台作了该方法的试验验证工作，验证结果见附件2。对于测定氢中一氧化碳、二氧化碳含量的等效方法，本次修订采用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》为测定一氧化碳、二氧化碳含量的等效方法。2.6.3氢中硫化物含量的测定2009年版中未规定硫化物含量，本次修订增加了硫化氢含量，测定方法为GB/T28727《气体分析硫化物的测定火焰光度气相色谱法》。2.6.4氧中氢、氩、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的测定2009版氧中氢、氩、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的测定采用的是氦离子化气相色谱法，由于当时GB/T28726-2012《气体分析氦离子化气相色谱法》还未发布实施，故无法引用。GB/T28726已经正式发布实施近12年，已经得到了广泛的应用。本次修订工作组讨论稿中直接采用GB/T28726规定的方法。氦离子化检测器是通用型的检测器，该检测器对除氦以外的所有组分均有响应。因此氦离子化气相色谱仪的应用范围十分广泛，根据不同的应用范围可以设计出不同的气路流程。2023年12月～2024年4月，起草小组及标准验证平台作了相关试验验证工作，验证结果见附件1。从检测结果可以看出，GB/T28726规定的HID（氦离子化法）能全部测定氧中氢、氩、氮、一氧化碳、二氧化碳含量，检出限和灵敏度远远优于其他方法，因此本次修订采用GB/T28726规定的HID法。等效的方法2009版规定可以采用等效的方法测定。。根据2024年5月年会的要求，本次修订采用了GB/T37182《气体分析等离子发射气相色谱法》规定的等离子发射气相色谱法为测定氧中氩、氮、二氧化碳含量的等效方法。起草小组及标准验证平台作了该方法的试验验证工作，验证结果见附件2。本次修订采用GB/T8984《气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氧化合物的测定气相色谱法》为测定二氧化碳含量的等效方法。2.6.5氩中氢、氧、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的测定2009版氩中氢、氧、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的测定采用配备离子迁移检测器、氩离子化检测器或氩放电离子化检测器的气相色谱仪测定。目前这些方法应用较少，广泛应用的是GB/T28726规定的方法。本次修订工作组讨论稿中直接采用GB/T28726规定的方法。氦离子化检测器是通用型的检测器，该检测器对除氦以外的所有组分均有响应。因此氦离子化气相色谱仪的应用范围十分广泛，根据不同的应用范围可以设计出不同的气路流程。2023年12月～2024年4月，起草小组及标准验证平台作了相关试验验证工作，验证结果见附件1。从检测结果可以看出，GB/T28726规定的HID（氦离子化法）能全部测定氩中氢、氧、氮、一氧化碳、二氧化碳含量，检出限和灵敏度远远优于其他方法，因此本次修订采用GB/T28726规定的HID法。考虑到GB/T6285《气体中微量氧的测定电化学法》规定的方法是经典的气体中微量氧的分析方法，应用广泛。本次修订采用该方法为微量氧测定的仲裁方法。等效的方法2009版未规定可以采用等效的方法测定。。根据2024年5月年会的要求，本次修订采用了GB/T37182《气体分析等离子发射气相色谱法》规定的等离子发射气相色谱法为测定氩中氩、氮、二氧化碳含量的等效方法。起草小组及标准验证平台作了该方法的试验验证工作，验证结果见附件2。本次修订采用GB/T8984《气体中一氧化碳、二氧化碳和碳氧化合物的测定气相色谱法》为测定二氧化碳含量的等效方法。2.6.6氮中氢、氧、氩、一氧化碳、二氧化碳含量的测定2009版规定采用配备氧化锆检测器和配备甲烷转化器的火焰离子化检测器的气相色谱仪测定氮中氢、氧、一氧化碳、二氧化碳含量。本次修订依然采用这两种方法作为仲裁法。由于GB/T28726规定的方法可以一次进样全部测定这5种杂质含量，本次修订增加了该方法。2023年12月～2024年4月，起草小组及标准验证平台作了相关试验验证工作，验证结果见附件1。从检测结果可以看出，GB/T28726规定的HID（氦离子化法）能全部测定氩中氢、氧、氮、一氧化碳、二氧化碳含量，检出限和灵敏度远远优于其他方法，因此本次修订采用GB/T28726规定的HID法。考虑到GB/T6285《气体中微量氧的测定电化学法》规定的方法是经典的气体中微量氧的分析方法，应用广泛。本次修订采用该方法为微量氧测定的仲裁方法。根据2024年5月年会的要求，本次修订采用了GB/T37182《气体分析等离子发射气相色谱法》规定的等离子发射气相色谱法为测定氮中氢、氩、氩、一氧化碳、二氮化碳、甲烷含量的等效方法。起草小组及标准验证平台作了该方法的试验验证工作，验证结果见附件2。2.6.7氦中氢、氧、氩、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的测定2009版氦中氧、氮、一氧化碳、二氧化碳含量的测定采用的是氦离子化气相色谱法，由于当时GB/T28726-2012《气体分析氦离子化气相色谱法》还未发布实施，故无法引用。GB/T28726已经正式发布实施近12年，已经得到了广泛的应用。本次修订工作组讨论稿中直接采用GB/T28726规定的方法，该方法也可测定氦中氢、氩含量。氦离子化检测器是通用型的检测器，该检测器对除氦以外的所有组分均有响应。因此氦离子化气相色谱仪的应用范围十分广泛，根据不同的应用范围可以设计出不同的气路流程。2023年12月～2024年4月，起草小组及标准验证平台作了相关试验验证工作，验证结果见附件1。从检测结果可以看出，GB/T28726规定的HID（氦离子化法）能全部测定氢、氧、氩、氮、一氧化碳、二氧化碳含量，检出限和灵敏度远远优于其他方法，因此本次修订采用GB/T28726规定的HID法。考虑到GB/T6285《气体中微量氧的测定电化学法》规定的方法是经典的气体中微量氧的分析方法，应用广泛。本次修订采用该方法为微量氧测定的仲裁方法。根据2024年5月年会的要求，本次修订采用了GB/T37182《气体分析等离子发射气相色谱法》规定的等离子发射气相色谱法为测定氮中氢、氩、氩、一氧化碳、二氮化碳、甲烷含量的等效方法。起草小组及标准验证平台作了该方法的试验验证工作，验证结果见附件2。2.6.8总烃（以甲烷）含量的测定2009版各气体标准规定用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》规定的方法测定总烃，该方法是目前测定总烃应用最广泛的方法，因此本次修订依然采用该方法。2.6.9水含量的测定2009版的电子用氢、氧、氮标准中规定水含量的测定是采用光腔衰荡光谱法，但由当时GB/T5832.3-2011《气体中微量水分的测定第3部分：光腔衰荡光谱法》未正式发布，故仅在标准相关条目中将此方法做简要阐述和应用。由于GB/T5832.3已经正式发布实施近13年，目前该方法依然是高纯特气中微量水含量的最优法，因此本次修订直接采用GB/T5832.3。2009版的电子用氩及氦标准规定水含量的测定是采用GB/T5832.3-2011《气体中微量水分的测定第1部分：点解法》中规定的方法，由于该方法存在误差较大等缺陷，目前GB/T5832.3规定的方法是高纯气体中微量水含量的最优法，因此本次修订直接采用GB/T5832.3。2.6.10尾气处理标准中对尾气处理提出了原则性要求：测定大宗气体中的杂质含量时，由于存在窒息性，应将尾气排放至室外，防止在室内聚集。2.7检验规则2009版规定各气体产品应逐一检验并验收。本次修订依然规定为逐一检验并验收。2.8关于产品标志、包装、贮运及安全本次制定参照了最新的有关法律法规、标准和国际化学品安全卡。讨论稿中将该章的内容分成三部分来编制1）标志（2）包装、运输和贮存（3）安全信息放入附录A。2.8.1标志（1）产品质量合格证2009版规定合格证的内容至少如下：a)产品名称，生产厂名称，危险化学品生产许可证编号；b)生产日期或批号，成品压力或质量，产品技术指标；c)本标准标准号及产品等级，检验员号。根据最新的电子气体标准体系中对产品质量合格证的要求，将合格证的内容修改如下：a)产品名称，生产厂名称，危险化学品生产许可证编号；b)生产日期或批号，以及失效日期；c)充装压力（MPa）；d)本文件号及气体的纯度。（2）2009版中规定：包装容器上应标明“电子氢”、“电子氧”、“电子氮”、“电子氩”、“电子氦”字样，本次修订更改为：包装容器上应涂刷“电子气体氢”、或“电子气体氧”、或“电子气体氩”、或“电子气体氮”、或“电子气体氦”字样。。（3）2009版中规定：气瓶颜色标记应符合GB7144的规定。气瓶的运输标志应符合GB190的规定。按照最新的要求，增加了标签的要求，修改为：砷化氢的包装标志应符合GB190的相关规定，颜色标志应符合GB/T7144的规定，标签应符合GB/T16804、GB/T15258规定的要求。2.8.2包装、运输和储存包装电子大宗气体都是永久气体，我国对永久气体气瓶（钢瓶）包装的规定有GB/T5099（钢制无缝气瓶）、GB/T5100（钢制焊接气瓶）。由于大宗气体纯度高，因此可使用GB/T5099规定的钢制气瓶。TSG07《特种设备生产和充装单位许可规则》、TSG23《气瓶安全技术规程》中包括了对于气瓶的安全使用和监督监察，因此本标准采用了此规程。对气瓶内表面、瓶口处理的要求根据客户端阀门接口使用情况，同时查阅相关资料，本次修订增加对大宗气体瓶阀接头的规定。对于氢气，可用CGA350、CGA695、CGA703、CGA795、CGA724。对于氮气，可用CGA580、CGA960、CGA621、CGA680、CGA677、CGA295、CGA718，限用CGA555、CGA590。对于氧气，可用CGA540、CGA870、CGA577、CGA701、CGA440、CGA714，限用CGA601。对于氩气，可用CGA580、CGA680、CGA677、CGA295、CGA718。对于氦气，可用CGA580、CGA930、CGA680、CGA677、CGA792、CGA718。运输和储存（1）氢气气态氢允许充装在TC/DOT规范钢瓶、管式拖车和槽罐车中运输。液态氢允许充入TC/DOT规范绝热焊接钢瓶、TC/DOT规范绝热载运罐、TC/DOT规范低温液体槽罐车和特许的可移动式绝热储槽内运输。氢允许以下列方法运输：铁路：压缩气体装在允许的钢瓶和无缝槽罐车内运输；深冷液体装在低温钢瓶氢和槽罐车中运输，经特许，深冷液体还可用绝热的可移动储槽装运（禁止在运送乘客的火车上运输）。公路：压缩气体装在允许的钢瓶内运输；深冷液体装在低温钢瓶和载运罐中运输。经特许，深冷液体还可用绝热的可移动储槽装运水运：在允许的钢瓶、载运罐和可移动储槽中用货船运输；在客船上运输的压缩气体限装载于“E”类货物区，深冷液体限装载于“D”类货物区。钢瓶不应装在生活居住舱，且还要和氯气分开装。空运：仅限于用货机装运钢瓶装压缩气体，每只压缩气体钢瓶的最大净重为330磅（150kg）。禁用所有飞机空运深冷液体。（2）氧气液氧和气态压缩氧的运输受DOT或TC管辖，必须使用符合相关规范规定的容器。气态氧可采用经认证合格的钢瓶、槽罐车和管式拖车运输。深冷液体氧可以充装到绝热钢瓶、槽车或槽罐车中进行运输。氧装置对容器设计和材质选择的要求比较严格，应参照适用的规章来操作。氧允许以下列方法运输：铁路：压缩气体装在允许的的钢瓶、可移动储槽和槽罐车内运输；深冷液体装在低温钢瓶中运输。公路：压缩气体装在允许的的钢瓶、可移动储槽和载运罐内运输；深冷液体装在低温钢瓶和载运罐中运输。水运：装于允许的的钢瓶、可移动储槽和载运罐中用货船运输；在客船上运输的压缩气体限装载于“A”类货物区，深冷液体限装载于“D”类货物区。空运：作为压缩气体充装在钢瓶中用客机运输时，每只钢瓶的最大净重为165磅（75kg），而货机运输的每只钢瓶的最大净重升至330磅（150kg）。深冷液体禁止空运。（3）氩气氩气允许使用钢瓶、管式槽车和管式拖车运输。作为低温流体，液氩可使用真空绝热钢瓶、可移动式绝热储槽、绝热槽车以及槽罐车运输。氩允许以下列方法运输：铁路：压缩气体装在允许的钢瓶、可移动储槽和槽罐车内运输；深冷液体装在低温钢瓶和载运罐中运输。公路：压缩气体装在允许的钢瓶、可移动储槽和载运罐内运输；深冷液体装在低温钢瓶和载运罐中运输。水运：装于允许的钢瓶、可移动储槽和载运罐中用货船运输；在客船上运输的压缩气体限装载于“A”类货物区，深冷液体限装载于“B”类货物区。空运：在客机上装运时，每只压缩气体钢瓶的最大净重为165磅（75kg而货机装运的每只钢瓶的最大净重升至330磅（150kg）。对钢瓶装深冷液体，每只钢瓶的最大净重客机上为110磅（50kg），货机上为1,102磅（500kg）。（4）氮气氮气可采用钢瓶、管式槽车和管式拖车运输。作为深冷液体的液氮可采用真空绝热钢瓶、绝热型可移动储槽、载运罐和槽罐车进行运输。氮允许以下列方法运：铁路：压缩气体装在允许的钢瓶、可移动储槽和槽罐车内运输；深冷液体装在低温钢瓶和载运罐中运输。公路：压缩气体装在允许的钢瓶、可移动储槽和载运罐内运输；深冷液体装在低温钢瓶和载运罐中运输。水运：装于允许的钢瓶、可移动储槽和载运罐中用货船运输；在客船上运输的压缩气体限装载于“A”类货物区，深冷液体限装载于“D”类货物区。空运：在客机上装运时，每只压缩气体钢瓶的最大净重为165磅（75kg而货机装运的每只钢瓶的最大净重升至330磅（150kg）。对钢瓶装深冷液体，每只钢瓶的最大净重客机上为110磅（50kg货机上为1,102磅（500kg）。（5）氦气按DOT和TC规章，氦气允许使用钢瓶、槽罐车和管式拖车运输。作为低温流体，液氦可使用绝热钢瓶、可移动式绝热储槽、绝热载运罐以及绝热联运容器运输。氦允许以下列方法运：铁路：压缩气体装在允许的钢瓶、可移动储槽和槽罐车内运输；深冷液体装在低温钢瓶和载运罐中运输。公路：压缩气体装在允许的钢瓶、可移动储槽和载运罐内运输；深冷液体装在低温钢瓶和载运罐中运输。水运：装于允许的钢瓶、可移动储槽和载运罐中用货船运输；在客船上运输的压缩气体限装载于“A”类货物区，深冷液体限装载于“D”类货物区。空运：在客机上装运时，每只压缩气体钢瓶的最大净重为165磅（75kg），而货机装运的每只钢瓶的最大净重升至330磅（150kg）。对钢瓶装深冷液体，每只钢瓶的最大净重客机上为110磅（50kg货机上为1,102磅（500kg）。2.8安全信息2.8.1基本性质（1）氢气氢无色、无臭、无味、易燃和无毒，在室温和大气压力下为气体。氢是已知的最轻的气体，其密度约为空气密度的0.07%❶。氢在低海拔高度大气中的体积含量仅约0.5ppm。氢在空气中燃烧时呈几乎不可见的淡蓝色火焰。在大气压力下，氢与空气或氧气混合物的引燃温度不会有很大的变化，其范围介于1,050℉到1,074℉（566℃到579℃)之间。在大气压力下的干燥空气中，以体积计的氢的燃烧极限为含氢4.0%~75.0%。在大气压力下的干燥氧气中，以体积计的氢的燃烧极限为含氢4.6%~93.9%。在空气或氧气中，氢的燃烧极限随压力、温度和水蒸气含量的变化而略有不同。当冷却到其正常沸点-423℉（-253℃)时，氢冷凝为无色液体，其密度仅为水的十四分之一。除氦之外，所有气体在液氢温度下都会变成固体。因为其温度极低，液氢在与可延展或可塑性材料接触时，会使其变得易碎和易裂。在处理液氢时，必须考虑液氢对材料的这种影响。与其他低温液体相比，液氢具有较高的热膨胀系数。常温下，几乎所有的常规气体，如氧气、氮气和二氧化碳等，从高压节流膨胀到低压都会降温。然而氢却例外，常温节流膨胀时，氢的温度会稍许升高，例如，从2,500psig（17,240kPa）节流膨胀到大气压力，温度升高约10℉（-12.2℃)❶。氢能通过多孔材料和某些赤热状态的金属快速扩散。在同等压力下对空气或普通气体为气密性的系统，对氢则有可能发生泄漏。氢能够扩散进入碳钢并且和碳化合生成甲烷，从而在钢体内引发分层，使钢失去强度。可根据温度和压力参数借Nelson曲线选取合适氢使用的合金材料。氢的基本化学特性为还原性，在化工工艺过程中经常作还原剂使用。（2）氧气氧是无色、无臭、无味的单质气体，可维持生命，助燃，占空气组成的五分之一（体积比20.95%，质量比23.2%）。在温度低于-300℉（-184℃)时，它是一种比水略重的透明的浅蓝色液体。除惰性气体以外，所有其他元素都可直接与氧化合生成氧化物。当然，不同元素发生氧化作用所需的温度差别很大。空气中，磷在环境温度下即可自燃，而贵金属只有在相当高的温度下才能被氧化。氧不可燃，但能助燃。所有能在空气中燃烧的物质在氧气中的燃烧必然更为剧烈。象油和油脂之类的可燃物质，如在氧气中点火，则会发生剧烈爆炸反应。氧可在等于或高于2,000psig（13,790kPa）的压力下以非液化气体进行运输，也可在压力和温度分别低于200psig（1,380kPa）和-232℉（-147℃)的条件下以低温液体进行运输。（3）氩气氩属于大气中惰性的稀有气体家族。与大气中其他稀有气体相比，氩的含量较丰富，在1百万ft3（28,300m3）干空气中含氩9,340ft3（264m3）。氩无色、无臭、无味、无毒。氩的性质极其惰性，目前已知，还没有任何氩的化合物。氩微溶于水。（4）氮气氮是空气的主要组成成分之一（体积比为78.08%，质量比为75.5%是一种无色、无臭、无味、无毒的惰性气体。液态氮为无色液体。氮不可燃，也不助燃，不支持生命。氮可与某些较活泼的金属如锂、镁等反应生成氮化物，高温下氮可与氢、氧及其他元素化合。在许多非焊接应用工艺中，为防止受大气的污染，常用氮作惰性保护气。氮微溶于水和大多数别的液体。氮是热和电的不良导体。深冷温度下的液体氮为无磁性物质。氮可在等于或高于2,000psig（13,790kPa）的压力下以非液化气体的形式进行运输，也可在压力和温度分别低于200psig（1,380kPa）和－261℉(-163℃)的条件下以低温液体形式进行运输。（5）氦气氦分子是一种独特的分子。氦是仅次于氢的最轻的元素，其分子横截面比任何气体分子都小。氦是地球大气中的一种稀有气体，在大气中其浓度仅5ppm。氦对化学反应和辐射都是完全惰性的。它的热导率比任何其他惰性气体都要大，是与其最接近的惰性气体氖的三倍多。氦的沸点为-452.1℉（-268.9℃),故其制冷性能领先于任何其他物质。氦渗透率高，易于检测，微溶于血液。氦是非易燃物，微溶于水。氦通常在高压下装入钢瓶或散装容器内运输，温度为70℉（21.1℃)时的储运压力等于或大于2,400psig（16,550kPa）。氦还可以以低温液体的形式运输。2.8.2危险性概述（1）氢气氢是无毒的，但它能够通过置换或稀释空气，使其中的氧含量降低到不能维持生命所需之时，其作用就是一种普通的窒息气体。吸入含有大量氢的空气，可以在没有任何预警症状的情况下而失去意识。然而，在氢含量达到窒息危害浓度之前，它在空气中仅4%（体积）的低燃烧极限就已求存在。故氢作为易燃气体的危险性远大于它的窒息危险性。氢的安全管理中，需要密切注意的就是它的易燃危险性。液氢和液氢蒸发产生的冷气接触皮肤和其他组织时，会造成与热灼伤类似的严重低温烧伤。眼睛接触到冷气或者飞溅的液体时，能引起严重损伤，另一方面，由于飞溅液体仅短暂存在，不会影响到手或脸部皮肤。在身体未保护部分与装有液氢的未隔热的管道或容器接触时，会粘住皮肉，并在试图脱开时造成皮肉撕裂。（2）氧气在许多医疗急救以及长期治疗过程中都需要吸氧。此类应用除急救过程外，其余操作都应在医生的指导下进行。除了个别病人外，吸入高浓度氧气数小时并没有发现产生有害影响。早产儿吸入高浓度氧可导致永久性的视力损伤或者失明，因此他们的吸氧过程更应严格控制。慢性阻塞性肺病会造成二氧化碳异常潴留，如果这种病人吸氧，血液中的氧浓度升高会抑制呼吸功能，而且会使潴留的二氧化碳浓度达到危险水平[4]。成年人最容易受到高浓度氧伤害的两个系统是呼吸系统和中枢神经系统（CNS）。潜水员和隧道工是最容易得高压氧病的群体。常压下24小时接触100%的氧气会刺激肺部，进而引发肺水肿。仅6小时后的早期症状为肋膜炎状胸骨下疼痛，伴干咳。成年人呼吸系统综合症表现为：24~48小时后肺组织中细胞间隙和肺泡内流体会外渗。其他已知的毒害作用包括眼晶状体后纤维增生，这种病发生于出生时吸入了高浓度氧的早产儿，而成年人的视网膜血液循环会受到破坏，且会出现红细胞溶血症状。当吸入纯氧的压力等于或大于2atm时，会造成中枢神经系统中毒。其症状包括：恶心、呕吐、头晕或眩晕、肌肉抽搐、视力变化、丧失意识以及一般化癫痫发作。当氧压力为3atm时，2小时之内就会使神经系统产生中毒症状，而氧压力等于6atm时，几分钟之内就会使神经系统产生中毒症状[5]。氧的毒作用归结于其自由基活性。生物氧化作用和自动氧化作用可将分子氧转化成自由基形式，即超氧化物阴离子（O2-）。其他反应中间体包括过氧化氢（H2O2）和氢氧自由基（OH-）。当这些自由基与脂类反应时，会生成脂肪性过氧化物，因而会损伤细胞膜、其他重要细胞以及亚细胞结构[5]。通常，纯氧对黏膜具有刺激性，如果接触时间过长，会对肺组织造成一定的损伤。因此当氧疗法用于治疗缺氧（动脉血中氧浓度低）症时，要确保治疗缺氧症所用氧量最低。如果确有必要，才能继续进行治疗。（3）氩气氩无毒且相当惰性。当将空气中的氧气稀释至低于可维持生存的水平时，其作用就是一种普通窒息气体。吸入过高浓度的氩气可引起头晕、恶心、呕吐、意识丧失直至死亡。死亡由判断错误、思维混乱、丧失意识等因素造成自救不及时所致。在缺氧环境中，往往数秒内就可能无任何预兆而失去意识乃至死亡。气态氩应按管理任何不燃、无毒压缩气体所需采取的全部安全防范措施来进行管理。管理所有深冷液化气体所需采取的全部安全防范措施均适用于液氩。接触液氩和氩的冷蒸气可引起大范围组织损伤和灼伤。（4）氮气氮无毒且相当惰性。当将空气中的氧气稀释至低于可维持生存的水平时，其作用就是一种普通窒息气体。吸入过高浓度的氮气可引起头晕、恶心、呕吐、意识丧失直至死亡。死亡由判断错误、思维混乱、丧失意识等因素造成自救不及时所致。在缺氧环境中，往往数秒内就可能无任何预兆而失去意识乃至死亡。气态氮应按管理任何不燃、无毒压缩气体所需采取的全部安全防范措施来进行管理。管理任何在极低温度下液化的气体所需采取的全部安全防范措施均适用于液氮。接触液氮和氮的冷蒸气可引起大范围组织损伤和灼伤。要获取更多信息，请参见第二章和CGAP-12《深冷液体安全管理》（5）氦气氦无毒且惰性。当将空气中的氧气稀释至低于可维持生存的水平时，其作用就是一种普通窒息气体。吸入过高浓度的氦气可引起头晕、恶心、呕吐、意识丧失直至死亡。死亡由判断错误、思维混乱、丧失意识等因素造成自救不及时所致。在缺氧环境中，往往数秒内就可能无任何预兆而失去意识乃至死亡。气态氦应按管理任何不燃、无毒压缩气体所需采取的全部安全防范措施来进行管理。管理所有深冷液化气体所需采取的全部安全防范措施均适用于液氦。接触液氦和氦的冷蒸气可导致类似烧伤的大范围组织损伤。2.8.5泄漏应急处理（1）氢气处理泄漏的氢气钢瓶应当特别小心。如果发现钢瓶阀门处漏氢，即使当瓶阀已关闭仍然漏，或者发现钢瓶卸压装置处漏气，就应小心将钢瓶移至户外开阔地，并远离任何可能的火源。当瓶阀或卸压装置已不再可用时，应在钢瓶上标注清楚，并立即通报钢瓶供应商，请求给予指导。建议接近有缺陷的气瓶时应特别小心，因为漏出的氢气可以在没有任何普通点火源的情况下被点燃。燃烧的氢气具有几乎看不见的火焰，任何接触它的人均会被烧伤。为检验是否有氢焰存在，可以用一秸秆扫帚伸到漏点前面，若有氢焰便会产生可见火焰。对于发生在液氢系统的泄漏，上述防范措施同样适用。隔离事故区域，未经许可不得接近。应消除泄漏区域附近的任何点火源。立刻通知氢供应商寻求帮助或指导。在企图处理或修复泄漏之前，应佩戴使用正确的个人防护设备（PPE）。氢如果着火，让其燃烧，用水喷洒冷却周围设备，防止火势蔓延，但不要将水喷在排气管口上。这样做可以避免可燃气体的积聚，从而避免了引发爆炸的可能性。注意：决不要将水直接喷到散装液氢设施的排气系统上，因为水结冰后，有可能堵塞系统。如果不能通过关闭最接近的阀门或者处于无危险位置的主供应阀