[发明专利]材料密封系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于储存和/或运输材料(或物料)的材料密封包装(容器包装或容纳包装，containment system)，还涉及用于控制材料源的访问(接近，access)和操作的安全系统。更具体而言，本发明涉及一种用于改进密封材料的容器(material-containmentvessel)在材料运输如空运期间的安全性和可靠性的第二层包装(overpack)，以及适用于与这种第二层包装或容纳(包含)危险或敏感材料或资料(信息，information)的其他包装一起使用的可编程锁和密钥系统。

背景技术

1996年5月21公布的Glenn.Tom等的美国专利5518528描述了一种基于吸附剂的流体储存与递送系统，用于向半导体生产操作过程例如离子注入过程供应气体。在这种系统中，流体被吸附性地保留在流体储存与分配容器中的对这种流体具有合适吸附亲合力的吸附介质上。该吸附介质例如可包括具有纳米大小孔隙的颗粒状碳介质，其中流体储存在该孔隙中。使用之时，流体在分配条件下从该吸附介质中解吸。该流体储存与分配容器可例如是金属圆筒，而分配条件可涉及该流体从所述吸附介质的热辅助解吸、该流体从所述吸附介质的基于压差的解吸、和/或该流体从所述吸附介质的基于浓度梯度的解吸(例如，通过使载气通过该容器的通道以与其上吸附有流体的吸附介质接触，从而带走载气流中的解吸流体)。

在美国专利5,518,528、5,704,965、5,704,967和5,707,424中描述的基于吸附性流体储存与分配系统，已经被ATMI，Inc.(Danbury，Connecticut)以商标名SDS和SAGE工业化。这样的系统允许气体以低于大气压的吸附状态被储存，以用于随后的解吸和分配，由此，与传统密封高压气体的高压气瓶相比，实质上增强了气体储存的安全性。

尽管SDS和SAGE气体包装在半导体生产工业领域已经被广泛工业化(作为已经证实为使用高压气源的安全替代)，但是这种低于大气压的气体包装的商业实施已经被原先针对传统高压气瓶颁布的装运法规所禁止。这些法规反映了当涉及例如胂、膦和三氟化硼的危险气体时这种高压气瓶破裂或泄漏会伴随的重大危险(危害)。

例如，在美国，联邦法规CFR 49 172.101(8)款就禁止空运容纳胂、膦和三氟化硼的气瓶。因此，所有SDS和SAGE气瓶，即使它们容纳的这些气体低于大气压，也必须通过非空运方式进行运输。

因此，当SDS或SAGE气瓶进行跨国装运时，必须通过海运进行运输。通过大洋货轮从美国运输到欧洲或亚洲，相对于空运，供应链长度就会增加20～40天。由此导致的供应链增长就会要求相应增加所需的存货和罐装船队规模，也就增加气体包装供应和动态变化的气体需求之间不平衡的可能性，因此导致订单执行率低(由于所包装气体的库存耗光的原因)。

相反，美国与欧洲或亚洲之间的空运周期大约为7天或更短。

因此，供应链经济学很大程度上使包装气体的空运比其它运输方式更有利。空运比海运或其他运输方式更有利的其他因素包括：

(i)由于在运输途中的时间减少而相应地降低了有毒或危险气体的气瓶发生损坏或劫持的可能性，所以提高了气体包装的安全性；

(ii)由于降低了暴露于运输途中的环境条件如潮湿、振动、水和极热极冷的时间，所以降低了损坏气体产品的风险；以及(iii)空运承运商比远洋船舶公司或其他非空承运商提供更好的运输跟踪能力。

总之，当前禁止空运危险气体如胂、膦和三氟化硼的运输法规由于对高压有毒气体相关的安全性关注已经建立。即使在美国专利5,518,528中描述和以商标名SDS和SAGE商业化的吸附剂基的气体包装提供了包装气体的高安全级别(通过在低于0psig的压力下包装这种气体)，然而还是有必要达到更高的安全级别，以满足适用于危险气体包装的空运的法规关注(法规干涉，regulatoryconcern)。

因此，提供一种改进的气体包装用于安全密封危险气体如胂、膦和三氟化硼，该气体包装满足与危险气体包装空运相关的法规关注，将是本领域的一个重大进步。

涉及在运输有毒或危险物质(无论何种具体的运输方式)时的安全性和可靠性关注的相关问题(焦点)是对所装运的气体容器提供选择性访问的问题，以使仅仅只有适当的人才可以在它们的运输期间访问(或接近)这样的有毒或危险材料(物质)，并在这样的有毒或危险材料运输到最终目的地期间可靠地跟踪这样的访问(或接近)。