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淨化廠房的管道材料和閥門

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淨化廠房的管道材料和閥門

8.21工業管道的材料和閥門的選用↟╃,由於所輸送的物料品種多樣↟╃,它們的物化性質不同↟╃,具體工程中各種物料的使用工況(壓力↟│₪✘◕、溫度濃度等)也是不同的↟╃,所以本條規定工業管道的材料和閥門應根據所輸送物料的物化性質和使用工況↟╃,在滿足不同的生產工藝要求的前提下↟╃,經技術經濟比較選擇合適的材質✘│。如積體電路生產中所需的高純氣體↟│₪✘◕、特種氣體等都有特殊的和嚴格的要求↟╃,如對氣體中的雜質和露點要求極為嚴格↟╃,需要達到10↟│₪✘◕、101☁◕│₪☁?級↟╃,塵埃粒徑要求控制小於0.1μm↟╃,甚至0.05um的粒子↟╃,因此需要相應高質量的輸送管道和閥門↟╃,但不同材質或同一材質管道內壁處理方法不同↟╃,價格相差甚遠↟╃,如某工程擬引進316L材質的不鏽鋼管↟╃,內壁電拋光處理要比未經處理的價格高出1.6倍~2.1倍✘│。因此管道材料↟│₪✘◕、內壁處理和閥門形式的選用要根據具體的生產工藝區別對待↟╃,這樣才能做到既滿足生產工藝要求↟╃,又經濟合理✘│。

8.2.2根據對國內潔淨廠房使用情況的調查↟╃,大多數工廠高純氣體管道是採用不鏽鋼管↟╃,因為它具有化學穩定性好↟╃,滲透性小↟╃,吸附性差等特性↟╃,輸送的氣體質量能滿足生產工藝的要求✘│。閥門的嚴密性好壞是影響氣體純度的重要因素之一✘│。國內多數潔淨廠房和某些引進或合資專案的高純氣體管道閥門基本上都是採用不鏽鋼材質↟╃,閥門型別有隔膜閥↟│₪✘◕、波紋管閥和球閥✘│。波紋管閥比球閥嚴密性好↟╃,隔膜閥除嚴密性好外↟╃,還具有閥體死體積小↟│₪✘◕、易吹除的特點↟╃,因此適用於氣體純度要求極高↟╃,生產工藝嚴格或危險性大的氣體✘│。

如上海某積體電路廠前工序(0.35um)技術↟╃,晶片直徑心↟╃,求高純氣體中雜質含量均要小於10×109↟╃,氮↟│₪✘◕、氫↟│₪✘◕、氧↟│₪✘◕、氬氣體道採用進口SS316L內壁電拋光處理(通稱EP管)✘│。316L是低不鏽鋼管↟╃,其使用原因是防止鋼材中碳組分的析出及吸附或釋曲雜質氣體↟╃,影響氣體純度並導致產品成品率下降✘│。閥門是隔雕園Cajon VCR密封連線形式✘│。又如深圳某公司積體電路後工序↟╃,氣體純度要求909以屏點一0C↟╃,氨氣氨氫混合氣↟│₪✘◕、氧氣傳0均採用5S304不鏽朝管↟╃,國內合資企業進行內壁光亮拋光處裡閥門為進口球閥↟╃,雙卡套連線✘│。為此↟╃,本條規定按生產工藝和對氣體純度的要求選用合適的不鏽鋼管材和閥門✘│。

8.2↟╃,3本條規定乾燥壓縮空氣露點低於-70℃時↟╃,應採用不繡鍋管內壁經拋光處理↟╃,並非規定要進行電拋光✘│。而是可以採用機橫拋光✘│。化學拋光俗稱光亮拋光↟╃,因為表面光亮水分不易被吸附↟│₪✘◕、潘留在管道表面↟╃,而且極易被吹除乾燥↟╃,對輸送低露點的氣體是十分必要的✘│。SS304鋼相當於國內鋼牌號為0C18Ni9✘│。如上海某T程積體電路廠乾燥壓縮空氣露點要求一73℃↟╃,採用管材為SS304鋼↟╃,內壁光亮拋光(通稱BA管)↟╃,閥門採用波紋管閥雙卡套連線;深圳某公司積體電路後工序乾燥壓縮空氣露點要求一70℃↟╃,採用國內合資企業進行電拋光處理↟╃,閥門為進口球閥↟╃,雙卡套連線✘│。對於乾燥壓縮空氣露點低於一40℃↟╃,可以採用0Cr18Ni9不鏽鋼管(304)或熱鍍鋅無縫鋼管↟╃,這在國內已有多年執行經驗↟╃,證明是可以滿足此類壓縮空氣的輸送要求的✘│。

8.3管道連線

8.3.1工業管道的連線目前基本均採用焊接↟╃,主要是能確保管道連線的嚴密性✘│。鍍鋅鋼管一般是螺紋連線↟╃,由於施工較麻煩且嚴密性比焊接要難以保證↟╃,有少數單位採用焊接↟╃,它帶來的問題是破壞了管道原有的鍍鋅層↟╃,容易生鏽↟╃,焊接時出現有刺激性的異味對人體有害↟╃,而且管道內贍有落的鍍層給吹掃帶來困難並汙染氣體↟╃,為此本條規定鍍鋅鋼管採用螺紋連線✘│。不鏽鋼管承插焊連線的好處是便於管道對中↟╃,方便焊接↟╃,缺點是由於管道與承外掛之間有間隙☁│☁:產生死角↟╃,吹掃時不易吹除乾淨↟╃,對高純氣體要求高和嚴格的生產工藝會影響其產品質量↟╃,為此規定採用對接焊並要求內壁無焊縫↟╃,它是氯弧焊接時不施加不鏽鋼焊絲↟╃,利用焊件本身溶化填滿焊縫✘│。

8.3.2以往有些單位採用非金屬軟管兩端加卡箍固定↟╃,優點是軟管連線管道柔軟↟╃,長度隨意↟╃,連線方便↟╃,但由於非金屬管道對氣體和水的滲透性和吸附性都比金屬管道差↟╃,而且易老化變形↟╃,極易造成氣體滲漏影響氣體質量✘│。現在金屬軟管品種多↟│₪✘◕、規格全↟│₪✘◕、連線方式多樣↟│₪✘◕、使用壽命長↟╃,尤其對高純氣體不造成汙染↟╃,雖價格較貴↟╃,但綜合比較是合適的↟╃,為此本次修訂時推薦宜採用金屬軟管✘│。不同材料的管道對氣體和水的滲透↟│₪✘◕、吸附能力見表10✘│。

8.3.3本條規定高純氣體管道與閥門連線的密封材料採用金屬墊或雙卡套↟╃,具體選擇要隨產品生產工藝對高純氣體質量的要求和本身特性決定✘│。金屬墊這種密封形式(國外稱Cajon VCR形式)嚴密性好↟│₪✘◕、氣體不滲漏和汙染↟╃,通常用於高純氫氣或氦氫混合氣系統以及要求氣體雜質十分嚴格的生產工藝↟╃,如積體電路亞微米技術的前工序的各種氣體管道↟╃,而乾燥壓縮空氣管道則是採用雙卡套形式✘│。工業管道與閥門的法蘭或螺紋連線處的密封材料↟╃,一般應根據管內流過的物料性質↟╃,設計工況(壓力↟╃,溫度等)進行選用↟╃,於四氟乙烯材質具有較廣泛的適應性↟╃,密封效能較好↟╃,為避免在潔海室(區)內因物料洩漏影響潔淨生產環境↟╃,所以推薦使用✘│。由於潔淨廠房中的工業管道可能有熱管道或冷管道↟╃,為免散熱和結露應對此類管道進行絕熱保溫↟╃,故增加本條對保遏料及外表面進行規定✘│。

8.4安全技術

8.41可燃氣體和可燃氣體蒸氣(指甲類液體揮發產生的蒸氣易燃↟│₪✘◕、易爆↟╃,危險性大↟╃,可能發生燃燒爆炸事故↟╃,而且發生事故時被及面廣↟╃,危害性大↟╃,造成的損失嚴重↟╃,為此本條規定↟╃,在屬於甲類火災危險生產的氣體↟│₪✘◕、液體入口室或分配室和潔淨廠房內的管廊↟╃,上↟│₪✘◕、下技術夾層或技術夾道內有可燃氣體(蒸氣)的易積聚處或使用可燃氣體的部位應設定氣體報警探頭✘│。在上述場所一旦出現可燃氣體洩漏達到報警濃度時↟╃,應及時發出報警訊號並自動開啟事故排風系統↟╃,及時將可燃氣體排除↟╃,降低其濃度不會達到爆炸極限↟╃,防止燃燒爆炸事故的發生↟╃,避免國家財產損失和人員傷亡✘│。為此↟╃,本條為強制性條文✘│。

8.4.2為了防止可燃氣體管道系統與明火直接接觸以及管道系統中壓力突然降低↟╃,造成倒流形成回火↟╃,所以在引至室外的可燃氣體放散管上應設定阻火器↟╃,只有在接至有明火源的可燃氣體用氣裝置的支管上也設定阻火器↟╃,才能阻止火焰蔓延至管道系統↟╃,確保安全執行;由於一些使用可燃氣體的生產裝置的特性要求↟╃,在接至用氣裝置的支管上未設阻火器↟╃,為此對本條第1↟│₪✘◕、2款作了修改↟╃,並規定第2↟│₪✘◕、3款為強制性條款↟╃,第1款改為推薦性條款✘│。

8.4.3氧氣是助燃性氣體↟╃,在氧氣中任何可燃物質的引燃溫度均要大大降低↟╃,極易發生燃燒事故↟╃,為此規定了氧氣管道設導除靜電接地的措施↟╃,以防止由於靜電產生的火花而發生燃燒事故✘│。本條規定為強制性條文✘│。

8.4.4由於工業管道的種類較多↟╃,按不同介質設明顯的標識的目的↟╃,既是從安全形度考慮↟╃,又有便於對輸送介質進行識別的需要;

圖時可以避免誤操作引發事故↟╃,還有利於維護管理↟╃,所以本條修訂改為推薦性條文✘│。

8.4.5潔淨廠房氣密性好↟╃,造價高↟╃,人員集中↟╃,精密裝置和僅器多↟╃,為了確保安全↟╃,氣瓶應集中設定在潔淨廠房外✘│。但有些潔淨室內用氣量很少↟╃,為便於管理↟╃,故規定日用氣量不超過一瓶(水容量40L)時↟╃,可將氣瓶設定在潔淨室內↟╃,為保持潔淨室內的潔淨度↟╃,設在潔淨室內的鋼瓶應採取不積塵和易於清潔的措施✘│。本條實施中↟╃,一些單位認為量化指標(日用氣量不超過一瓶)未明確規定是一種氣體還是各種氣體↟╃,並不宜規定如此嚴格✘│。據瞭解↟╃,因特殊需要↟╃,在現有的一些潔淨室如實驗室內超過一個鋼瓶↟╃,且為數量很少的幾種氣體的小容量鋼瓶↟╃,已使用多年↟╃,只要採取必要的安全措施和做到不積塵↟│₪✘◕、易於清潔↟╃,並加強管理↟╃,也是可行的↟╃,為此本次修訂改為推薦性條文✘│。



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