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高纯燃气管道在电子工程经济中的应用

1 调查

909工程VLSI装置是“九五”期间我国电子工业的一项重大建设项目,生产线应是宽的0.18微米,直径200毫米芯片。

高纯气体管道在电子工程经济中的应用

超大规模集成电路的制造技术不仅涉及微加工等高精度技术.,对气体纯度提出了更高的要求。

909工程的散装气体供应,Plex实用煤气有限公司与上海有关方面的合资企业,联合建立天然气生产工厂,提供 。煤气生产厂是相邻的909工程厂房,这个地区覆盖了大约一个区域15000平方公尺,各种气体的纯度和输出要求


高纯氮(PN2),氮(N2), 高纯氧(PO2)空分制备,高纯氢(PH2)电解法制备,氩气(Ar),氦(He)外包#各种气体的净化,过滤电源909工程使用。特色菜由瓶子供应,汽缸柜位于集成电路生产厂辅助厂房内。

其他气体包括清洁,干燥,压缩空气CDA 经济,最大使用量4185m3/h,压力露点-70℃,使用点气中的颗粒尺寸不大于使用点气中的颗粒尺寸0.01um。呼吸压缩空气(BA)经济,最大使用量90m3/h,压力露点2℃,使用点气中的颗粒尺寸不大于使用点气中的颗粒尺寸0.3um,过程真空(PV)经济,最大使用量582m3/h,使用点真空-79993Pa。清洗真空(HV)经济,最大使用量1440m3/h,使用点真空-59995 Pa 。空压机室和真空泵室均位于空压机室和真空泵室909在工厂区。


2 管道材料及附件的选择

VLSI生产用气体,它的清洁度很高,高纯度气体管道通常用于清洁生产环境,清洁控制应与所使用空间的清洁度水平保持一致也许更高!其他,高纯氢(PH2),高纯氧(PO2)有些特色菜是易燃的,炸药 ,助燃气体也许有毒气体,如果输气管道经济设计不当也许选材不当,不仅会降低使用气体点的气体的纯度,而且会降低气体的纯度,无法满足工艺要求,使用起来也不安全,它会污染干净的工厂,影响清洁厂房的安全与清洁。

气点高纯度气体质量的保证不仅取决于产气量、净化设备和过滤器的精度,在很大程度上,管道经济受多种因素的影响,如果你依赖天然气生产设备,,净化设备和过滤器精度要求的无限高,以弥补天然气管道经济设计不当也许材料选择不当,是完全不正确的。

在909工程项目的设计过程中,我们跟着《清洁厂房设计规范》GBJ73-84( 目前的标准是(GB50073-2001) , 《压缩空气站设计规范》GBJ29-90, 《氧气站设计规范》GB50030-91,《氢氧站设计规范》GB50177-93,管道材料及附件选择的相关技术措施。《清洁厂房设计规范》管道材料和阀门的选择如下:

(1)气体的纯度大于也许等于99.999%,露点低于-76℃,应采用内壁电抛光00Cr17Ni12Mo2Ti低碳不锈钢管(316L)也许者电抛光内壁OCr18Ni9不锈钢管(304)。隔膜阀也许波纹管阀应用于阀门。

(2)气体的纯度大于也许等于99.99%,露点低于-60℃,应采用内壁电抛光OCr18Ni9 不锈钢管(304)。除波纹管外,还应在可燃气体管道中使用波纹管阀门,其他气体管道应使用球阀。

(3)以下干压缩空气露点-70℃,应采用内壁抛光OCr18Ni9 不锈钢管(304)。露点低于-40℃,适宜收养OCr18Ni9 不锈钢管(304)也许热镀锌无缝钢管。阀门应使用波纹管也许球阀。

(4)阀门的材料应与连接管的材料相适应。


高纯气体管道在电子工程经济中的应用


根据规范和相关技术措施的要求,当我们选择管道材料时,,主要考虑以下几个方面::

(1)管道材料的渗透性较小,不同材质管材的透气性不同,如果选择高透气性管道,,没有办法消除污染。不锈钢管和铜管对防止氧气在大气中的渗透和腐蚀有很好的效果。但由于不锈钢管的活性比铜管差,,在大气中,铜管内表面有很强的水分入渗活性,如此,在选择高纯燃气管道时,,不锈钢管应该是首选的管道。

(2)管道材料的内表面吸附,分析气体的效果较小。不锈钢管加工后,会在它的金属晶格中吸收一定量的气体,当高纯度气体通过时,,这部分气体将进入空气流动,造成污染。全部,由于吸附,解析函数,这样,金属在管道内表面也会产生一定量的粉末,高纯气体污染。为了纯度99.999%以上也许ppb 分级管道经济, 应采用00Cr17Ni12Mo2Ti低碳不锈钢管(316L)。

(3)不锈钢管材的耐磨性优于铜管,气流冲刷产生的金属粉尘也相对较小,提供清洁要求高的生产车间00Cr17Ni12Mo2Ti低碳不锈钢管(316L)也许OCr18Ni9不锈钢管(304),不得使用铜管。

(4)气体纯度99.999%以上也许ppb,ppt一级管道经济,也许在《清洁厂房设计规范》指定的空气洁净等级是N1-N6 当你打扫房间的时候,应使用超干净的管道也许EP超洁净“内表面超光滑清洁管”。

(5)在生产过程中使用的特种燃气管道经济,有些是腐蚀性气体,这些管道经济的管道必须选用耐腐蚀的不锈钢管,如,由于腐蚀,管道内表面会出现腐蚀点B不得选用普通无缝钢管也许镀锌焊接钢管。

(6)煤气管道的连接应原则上采用焊接,因为镀锌钢管的焊接会破坏镀锌层,如此,镀锌钢管不适用于洁净室的管道。

考虑到上述因素,&7& 工程中燃气管道和阀门的选择如下::

高纯氮(PN2)经济管道内壁电擦亮的 选择00Cr17Ni12Mo2Ti低碳不锈钢管(316L),阀门选用同一材质的不锈钢波纹管阀门。

氮(N2)经济管道内壁电擦亮的 选择00Cr17Ni12Mo2Ti低碳不锈钢管(316L),阀门选用同一材质的不锈钢波纹管阀门。

高纯氢(PH2)经济管道内壁电擦亮的 选择00Cr17Ni12Mo2Ti低碳不锈钢管(316L),阀门选用同一材质的不锈钢波纹管阀门。

高纯氧(PO2)经济管道内壁电的选择__擦亮的 00Cr17Ni12Mo2Ti低碳不锈钢管(316L),阀门选用同一材质的不锈钢波纹管阀门。

氩气(Ar)经济管道内壁电擦亮的 选择00Cr17Ni12Mo2Ti低碳不锈钢管(316L),不锈钢波纹管阀门。

氦(He)经济管道内壁电擦亮的 选择00Cr17Ni12Mo2Ti低碳不锈钢管(316L),阀门选用同一材质的不锈钢波纹管阀门。

干净,干燥,压缩空气(CDA)经济管道内壁擦亮的 选择OCr18Ni9不锈钢管(304),阀门选用同一材质的不锈钢波纹管阀门。

呼吸压缩空气(BA)经济管道内壁擦亮的 选择OCr18Ni9不锈钢管(304),阀门选用同一材质的不锈钢球阀。

过程真空(PV)经济中管道的选择UPVC管,该阀选用同一材料的真空蝶阀。

清洗真空(HV)经济中管道的选择UPVC管,该阀选用同一材料的真空蝶阀。

特种燃气管道采用内壁电抛光00Cr17Ni12Mo2Ti低碳不锈钢管(316L),阀门选用同一材质的不锈钢波纹管阀门。


高纯气体管道在电子工程经济中的应用


3 管道的建造和安装

3.1 《清洁厂房设计规范》8.3一节规定了管道的连接,如下所示

(1)管道连接应焊接,但是,热镀锌钢管应该用螺纹连接.。螺纹连接的密封材料应符合本规范8.3.3条的要求

(2)不锈钢管道应采用氩弧焊,对焊也许套接焊连接,高纯燃气管道内壁应采用无点焊的对焊方式

(3)管道与设备之间的连接应符合设备的连接要求。使用软管连接时应使用金属软管

(4)管道与阀门的连接,应遵守下列规定

①高纯燃气管道与阀门连接的密封材料,根据生产工艺和气体特性的要求,应采用金属衬垫也许双夹钳。

②聚四氟乙烯应用于螺纹也许法兰连接处的密封。

3.2 根据规范和相关技术措施的要求,高纯燃气管道的连接应尽可能采用焊接方式,焊接时应防止直接对焊,应使用管套也许成品接头,管套应与管道材料相同,并选择内表面平整度等级,焊接中,为了防止焊接零件的氧化,,应将纯保护气体插入焊接管内,用于不锈钢管,应采用氩弧焊,全部,将相同纯度的氩插入管中0当螺纹也许法兰连接时必须使用,螺纹连接应使用夹紧套筒0除氧管,氢管道应使用金属垫片,其他管道应使用聚四氟乙烯垫圈,在垫片上涂少量硅橡胶也能有效提高密封效果。法兰连接应采取类似措施。

在安装之前,,处理管道是必要的,管件,阀门等,进行详细的外观检查。在安装普通不锈钢管之前,应先对内壁进行酸洗。氧气管氧气管的管子,管件,阀门等,应该严格禁止石油,并在安装前严格按照相关要求进行脱脂。

在经济安装和投入使用之前,输配管道经济应采用高纯气体输送彻底爆破。这不仅可以吹出灰尘粒子,不小心落入经济安装期间,它对管道经济的干燥也起着一定的作用,除去管壁吸收的湿气体的一部分。


4 管道压力测试与验收

(1)经济安装后,,特殊输气管道中输送高毒性液体的管道应进行施工100%射线检查,其质量不得低于II 级,其他管道应进行射线取样检查,抽查比例不得低于5%,质量不得低于Ⅲ级。

(2)在无损检测通过之后,应进行压力测试,为了保证管道经济的干燥,清洁,不得进行水压测试,相反,应该使用气压测试。空气压力测试应以符合洁净室清洁等级的氮也许压缩空气进行,管道的试验压力应为设计压力1.15一次,真空管的测试压力应该是0.2MPa。测试时间,压力应该慢慢增加,当压力上升到测试压力时50%时,如果没有发现异常也许泄漏,继续按压测试压力10%一步一步地推进,每级稳定压力3min,直到测试压力,稳定压力10min,然后将压力降低到设计压力,根据检漏工作的需要,确定停车电压的时间,对发泡剂进行无泄漏检查是合格的。

(3)真空经济压力测试通过后,,它还应按照设计文件的规定进行24h 基于GIS的真空测试,助推率不应大于5%。

(4)泄漏试验,onppb,ppt 级管道经济,根据有关规范的规定,它应该有资格不泄漏,但在设计中采用了泄漏试验,也就是说,泄漏试验是在气密性试验之后进行的,测试压力是工作压力,停止压力24 小时,每小时平均渗漏量小于也许等于50ppm 合格,泄漏的计算公式如下所示:

A=(1-P2T1/P1T2)*100/T

类型中心:

A-时漏(%)

P1-试验开始时的绝对压力(Pa)

P2-测试结束时的绝对压力(Pa)

T1-试验开始时的绝对温度(K)

T2-测试结束时的绝对温度(K)

t-测试时间(h)

公式源:原《工业管道工程施工验收规范》(金属管段)(EM;D=A5TD)第六章,第四节。

(5)其他,按照目前的标准,《工业金属管道工程施工验收规范》(GBJ235-82)中有关规定和规定的说明,用泄漏试验代替泄漏试验,泄漏测试压力应该是工作压力,对发泡剂进行无泄漏检查是合格的。


5 后记

这就是我们要做的909 高纯燃气管道设计中结合有关规范和技术措施的几点体会,由于项目的特殊性和甲方的要求,许多技术数据无法进一步披露,我恳请我的同事原谅我,并给我一些建议。