基本概念:

粉尘:一般指1μm -76μm的微尘粒子,可以通过200目的筛孔尺寸。

烟气:小于1μm的固体微尘粒子。

薄雾:一般小于10μm的液体微尘粒子。

雾:当薄雾较浓只能朦胧可见。有时人们也将薄雾称之为雾。

烟:通常指燃烧产生的废气,或者油飞灰以及不完全燃烧产生的废物,或者两者都有,其粒子是固体的,也可能为液体的。

烟雾:含义十分广泛,比如指烟和雾的结合体;泛指任何一种令人厌恶的大气污染物。

煤烟:燃煤未能充分燃烧而产生的一些未燃煤粉粒子。

气溶胶:最初,仅为对及其微小、相对稳定的空气悬浮物的称呼,近年来,这种称谓普遍用于所有的空气中的悬浮物。

大气微尘粒径对照表

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气体生产过程中产生的污染物:

⑴压缩系统中的污染物

在压缩空气中的污染物主要为两种,一种是被吸入空气压缩机的大气污染物粒子,其中80%直径在2μm以下,另外一种便是压缩机加压过程中压缩机本身产生的污染物质。

也就是说,压缩机吸入的空气中,就已经含有一定量的固体的、液体的、乃至固液两种混合的污染物,另一种是压缩机自身带出的油份呈烟雾状态,消散开来便成为0.01-0.8μm的气溶胶。

洁净室及洁净区空气洁净等级【ISO14644-1】

(2)气体吸附干燥过程产生污染物

比如在使用方面,由于吸附干燥/纯化装置切换程序方面的故障、不适时动作的电动阀门、管道的渗漏,甚至吸附剂粉末反扩散造成的交叉污染等,都会使洁净的气体再次遭受污染,当然,这类情况大多是由于安装、使用不当造成的。

压力气体经过干燥器纯、化器前、后气体含尘量对比

(3)过滤器的再次污染

(4)气体输送过程中管道系统的材质不佳,导致产生污染物

a.管材透气性强;

b.管材内表面对气体吸附及解吸;

c.管材内表面粗糙与磨损;

d.管材的抗腐蚀性能低;

e.管材的性能不稳定,在焊接处理中,管材组织发生变化。

亚微米级集成电路常用高纯气体的污染控制水平(PPmV)

对于洁净室内的超纯、超净气体管道系统,要注意一点,尤其通向系统终端用气点的分支管路,系统尽管较小,但技术要求更高,这样,才能够保证和满足洁净室内的用气点及有关设备对气体参数的苛求。

目前,研磨与电抛光是系统内表面处理最佳方式,如果在机械加工后经电抛光,则系统内表面的粗糙度可以得到较大地改善,请看下面实测数据:

高纯度、高洁净、高干燥度的三高气体,我们建议大家采用EP洁净管 (Electro-Polish clean pipes),即内表面经过研磨、抛光处理的 00Cr17Ni14Mo2 类不锈钢管材;可以采用BA洁净管(Brightness Anneal clean pipes)即在生产工艺中,经过特殊拉拔、表面光亮退火处理的0Cr18Ni9、00Cr17Ni12Mo2类不锈钢管材。

过滤器也是气系统的重要组成部分。在过滤器内,无论是滤纸或滤膜、还是纤维滤材组成的过滤元件,都是人为地造就滤材纤维纵横交错,层层叠叠排列,气流在滤层内迂回、绕转,通过滤材构成的弯弯曲曲通路,这样,即增大过滤表面积,又构成了气流中粒子难以逾越的物理屏障。

气体的相关概念:

永久气体:临界温度低于-10℃的气体,如空气、氧、氮、氦、甲烷、一氧化碳等。也有人称为常用气体、大宗气体等,按化工部标准统一为永久气体。

特种气体:为满足特定用途的气体,包括单一气体或混合气体。

单一气体约259种,其中电子气115种,有机气63种,无机气35种,卤碳素气29种,同位素气17种。

医用气体: 医疗、诊断、预防等医学方面使用的气体。

洁净气体:含微粒的数量相同或高于使用的洁净环境洁净等级的气体。

可燃气体:凡遇火、受热或与氧化气体接触能够燃烧或爆炸的气体,统称为可燃气体。

可燃气体按照其燃爆浓度极限的下限高低可分为两级:一级可燃气体、二级可燃气体。

一级可燃气体:系指与空气混合的燃爆浓度下限等于或低于10%的可燃气体,如氢、乙炔、甲烷、乙烯、环氧乙烷、氯乙烯、水煤气、天然气、液化石油气等。

二级可燃气体:系指与空气混合的燃爆浓度下限高于10%的可燃气体,如氨、一氧化碳等少数气体。

惰性气体:在正常温度或压力下,与其他物质无反应的气体,一般不涉及有害性,如氩、氦、氖、氪、疝等。

窒息性气体:当供氧低于18%时,非可燃气体(氮、氩、氦、氖、氪、疝等)、即使是可燃气体(氢、甲烷、液化石油气、丙烷、正丁烷、乙烷、乙烯等),甚至助燃气体(一氧化二氮)都将成为无毒的窒息性气体。

管材及附件:

6.2.1 气体输送系统管道材质及附件,应按设计要求选配,如设计未作明确要求,选用时应与洁净室洁净度级别和输送气体性质相适应。

比如,在1级洁净室气系统,采用普通无缝钢管、纯度为五个“9”高纯气,采用焊接钢管等,这就不行,管材选用要遵循一定的原则:

必须使用无缝不锈钢管:管材内表面吸附、解吸气体的 作用小;管材内表面光滑、耐磨损;具有良好的抗腐蚀性能;管材金属组织在焊接处理时不发生变化;真空管道不得采用普通碳钢管。

对于洁净室的供气系统来讲,洁净室的洁净等级,通常是气系统控制输送气体污染物量级的重要依据。管道设计未加特别注明时,气体洁净度的控制应与使用空间的洁净等级保持一致或高些,也就是说,不能因为使用了质量不高的气体,使得气体中污染物,造成管路系统或洁净生产空间的污染或损害。

这种情况的发生,多是设计或施工出现了问题,因为供气质量与洁净室的洁净等级,都是按着同一个工艺需求确定的,两者之间应当是协调、统一的,所以正常情况下,不应出现上述现象。

下面,以1级洁净室微电子生产环境污染状况为例,硅片上的污染状况经测定:

气体与化学试剂在洁净室的污染占23%,所以,洁净室的设计与施工,采用劣质材料,以次充好、以低代高,到头来洁净室不达标,吃苦头的是自己。在设计上有时仅仅依靠对气体生产设备或气体净化设备的精度要求无限拔高,从而来弥补设计上、施工中的缺憾,也是不容许的。

气体质量,除取决于制气或净化设备的精度外,在很大程度上受到管路系统诸多因素的影响,因此,管材的使用与选取,应恪守一定的原则:

1、管材的透气性要小

对于不同材质的管道,其透气性能不同,如果管材本身透气性较大,而不恰当地作了选用,那么,无论采取任何处理手段去除污染,都是无济于事的。

几种管材的透气性能比较

1)防止大气中氧的渗透,不锈钢管和铜管最佳。

2)洁净气体往往是通过干燥与净化处理的,主要来自管路系统,而管路系统中的水分,在很大程度上受周边环境湿度的影响,渗透对管路内的气质有很大破坏力。

下面看对700mm长管路中精氩气体水分的测定情况:

防止大气中氧的渗透和腐蚀,铜管材很好,但是普通铜管对水分的渗透较强,内表面对杂质,尤其对水分的活性很高,因此,使用这种管材是有条件的,切忌用溶剂或化学药品清洗,而应当用纯净气体吹扫。

3)在微电子生产中,个别生产工艺,如砷化镓的操作,为了防止产生器件电阻,不允许使用铜质管路及其附件,所以,必须了解工艺性质,做到有的放矢。

4)由于管道安装的受控环境可能在室外,环境空气有一定的湿度,对铜管也有一定的影响,所以,使用铜管时,对铜管的吹扫时间应延长,一般为不锈钢管的8-20倍,要特别注意的。

5)不锈钢管材的活性比铜管差,所以对要求较高的高纯、超净气体管路,不锈钢管是一种理想的管材,对于在ISO Class1-5级洁净室内,或PPB级管路系统应采用00Cr17Ni14Mo2不锈钢管。

6) 对于ISO Class6-9级管路系统,视要求的高低可以采用0Cr17Ni12Mo2或者0Cr18Ni9不锈钢管。

7) 对氧气管路系统还是应当根据使用条件和周边状况,可以采用铜管,如果氧气管路使用普通碳钢管,碳钢管在氧气作用下是可以燃烧的,美国“世贸大厦”就是典型事例,所以普通碳钢管管路中要适当加铜管段用来阻燃,因为铜管阻燃。

对于乙炔管,限制使用铜管及附件,因为可以生成乙炔铜爆炸物。

2、管材内表面吸附、解吸气体的作用要小。

在不锈钢熔炼制材过程中,每吨可吸收大约200g的气体。所以,不锈钢材加工完毕,不仅其表面粘有各种污染物,而且在其金属晶格内也吸留有一定量的气体。这样,当管路中有气流通过时,金属所吸留的这部分气体会重新进入气流中,污染纯净气体。尤其当管内气流为不连续流动时,这类材料的作用好比吸附剂,通过气流时,管材对所通过的气体形成压力下吸附,气流停止通过时,管材所吸附的气体又形成降压解析,而解析的气体同样作为杂质进入管内纯净气体中。同时,吸附、解析周而复始,使得管材内表面金属也会产生一定的粉沫,这种金属粉尘粒子同样污染管内纯净的气体。

因此,要保持洁净室管路系统连续供气,即使在生产工艺部门不需要气体时,如非生产班、节假日等,也要保证高纯、洁净气体输配管路系统内有小股气流通过,至管路系统末端排放,杜绝那种全送全停的间歇供气方式,从而避免供气时,管材及其管路附件(接头、阀门、仪表等),在压力下对气体产生吸附,而在停气时,又出现降压解析,吸附、解析,污染物被高纯净气体裹挟,从而破坏气体的质量。

再次启动送气时,管路受到压力气流的冲击,这种冲击相当管路系统本身受到敲打、振动,那么会使粉尘由盲区的滞留地点,如系统中阀门滑动部分、密封填料的油污、甚至过滤器中脱落的微尘粒子等,便会又一次被裹胁进入纯净气流中,使气质恶化。

在各个用气地点,一般都会设置终端过滤器用以清除微尘粒子,这在一定程度上是有效的,但是不可过分的信赖,因为,在动态气体稳定的状况下、连续使用时情况尚佳,但在断断续续地供气中,在停气后再次启动时,在过滤器的下游,短时间内会出现数量几倍甚至几十倍大于过滤器精度的微尘粒子,并且要经过连续运行很长时间才能得以恢复正常。

3、内表面光滑、耐磨损

管材的这一特性至关重要,为了确保输送的气体的纯净度,不仅要求管材内表面有一个极高的光滑度,而且,应当具有很高的耐磨特性。这样,防止污染粒子及湿气在管壁滞留,管材本身在气流的高速冲刷(击)下,由于磨阻损耗低,也避免了管材的金属粉末进入气流中,造成气体的污染。在这方面,不锈钢管和铜管有不同的表现。

管材含尘量比较

1)不锈钢管的耐磨性能优于铜管,在气流冲刷下产生的金属粉尘相对也少,所以我们强调,在洁净度要高的场合用316L、304,而不用铜管材。

2)对于纯度99.99%以上或ppb级的管路系统,或在ISO Class1-5级洁净室内时,应当采用EP超洁净管,ISO Class6-9级洁净室内,采用EP或BA洁净管。

内面超光滑洁净管

3)为提高内表面的相对粗糙度,要在管材生产工艺中加以解决,如特殊拉拔、光亮退火,内面研磨抛光等,因此要使用成品专用管。

4、具有良好的抗腐蚀性能

在生产工艺中,使用腐蚀性较强的气 体时,必须选用耐腐蚀的不锈钢管材作配管,否则,管材将会由于腐蚀而在内表面产生腐蚀斑,严重时会出现大片金属剥离甚至穿孔,从而污染输配的纯净气体。

洁净室内不得使用普通无缝钢管或镀锌焊接钢管。即使为不锈钢管材,还需注意设计图纸有无注明使用管材的牌号与成份及国家标准号,如未注明,应当要求设计人员予以提供。

不锈钢管材牌号众多,性能差异极大。

5、在焊接处理时管材组织不发生变化

大流量的高纯、高洁净度气体输配管道的连接,原则上全部采用焊接,因此要求采用的管材,在施焊时,组织不发生变化。如果选用钢管,则低碳钢管材(316)较为适宜,否则,含碳过高的材料在焊接时,受焊接热影响的部位产生局部腐蚀应力,或造成焊接部位的透气,使得管内外气体的相互渗透,破坏输送气体的纯度、干燥度和洁净度,导致我们的各项努力全部失去意义。

6.2.2 所用管材应放在室内保管,应当有专设的货架码放,而且不得重叠。管道的表面应无裂纹、缩孔、夹渣、起瘤、折叠、重皮、锈斑等缺陷。管道应平直、圆滑、无局部凹陷、刮伤、碰伤、挤压等损伤。

6.2.3 成品洁净管外包装和相应管端头的管帽、堵头等密封措施应当有效、无破损。

6.2.4 氧气阀门必须采用专用产品,其密封圈应采用有色金属、不锈钢及聚四氟乙烯等材质。填料用经脱脂处理的聚四氟乙烯。

6.2.5 管道的附件、仪表及过滤器等,其材质、型号和规格应符合设计要求,并有出厂合格证书。

6.2.6 采用铜材的高纯气体管路,可用不锈钢材质的附件,但在不锈钢材质的管路中,不得采用铜质的附件。

1)管路系统的管材、阀门及所有附件,必须严格按照设计要求选用,施工方或建设单位都不得随意更改或代换。

2)所用管材到货后,应放在室内精心保管,洁净管材十分珍贵,进货不能像普通管材那样随意码放,要防止磕碰、挤压、变形、变弯,更重要的是保持内表面的粗糙度与光滑不受破坏。

3)管段端头要有塑料或橡胶的密封罩盖加以密封,不得脱落、破裂。

4)管子、管件、阀门等,使用前,详实地进行外观检查:无裂纹、缩孔、折叠、重皮等缺陷。无锈蚀、锈斑等现象。管子应当平直、圆滑、无局部凹陷、无压入物,无刮伤、碰伤、挤压等缺陷。

管材内表面的“粗糙度”是否与设计选用要求相符,螺纹处密封、保护是否良好。

外购成品“EP、BA洁净管”要有出厂合格证书及生产单位的相关等级证书和生产相关的资质证明。对进货管材,应随机抽取各种规格的管材,截取一定的管段,并沿着轴向剖开后,对照样板,验证内表面的相对粗糙度(Rmax)是否与设计相符,是否与出厂合格证书标注的内容与精度相符。

不锈钢管的耐磨性能优于铜管,在气流冲刷下产生的金属粉尘相对也少,对洁净度要求高的场合使用不锈钢管316L、316、304,不采用铜管材。

铜管内表面对杂质,尤其对水分的活性很高,因此,当使用这类管材时,切忌用溶剂或化学药品清洗,而应当用纯净气体吹扫,清洗也比不锈钢材难度大。

而且在微电子生产中,个别生产工艺,如砷化镓的操作,为了防止产生器件电阻,不允许使用铜质管路及其附件。

由于管道安装的环境空气也有一定的湿度,铜管对对水的活性很高,所以,使用铜管时,对铜管的吹扫时间应当延长,一般为不锈钢管的8-20倍。

法兰的密封面应当平整、光滑,不得有毛刺及径向沟槽,凸、凹法兰应当能够自然嵌合,凸面的高度不得低于凹槽的深度。

非金属垫片,应当质地柔软、无老化及分层现象,表面不得有折损及皱纹等缺陷。金属垫片的加工尺寸、精度、厚度、表面粗糙度、硬度等,要符合要求,表面不的有裂纹、毛刺、凹槽、径向划痕及锈斑等缺陷。

管路系统安装:

6.3.1 管路安装前应进行以下准备工作:

1.配管下料时应采用“等离子切割”或“磨切”,不得采用氧乙炔焰切割,不得涂抹油脂或润滑剂;

不锈钢管的切割应采用“等离子”或“磨切”切割。“等离子”切割利用离子弧高温,使得被切的金属熔化,同时,利用压缩气体高速气流将熔渣吹掉而实现切割管材,此方法可以切割任何金属与非金属的管材,并具有切割速度块、质量好、热影响小、变形小的优点。

2.普通不锈钢管应在清洗槽中用酸洗液清洗。

采用普通的不锈钢管时,其表面粘附有大量的油脂或灰尘,安装后清洗十分困,因此应当把原管放入清洗槽中清洗。

管道内壁的酸洗工作,必须保证不损害未锈蚀的表面,并能清除锈蚀部分。

不锈钢管酸洗配方

3.氧气管道及其附件:阀门、管件、仪表、垫片都必须脱脂。当阀门及仪表在制造厂已经脱脂,并有可靠地密封包装及证明时,可不再脱脂。

在生产厂未经脱脂,或密封包装存在缺陷时,安装前应按相关规定与方法进行脱脂,常用的脱脂剂为四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烯、煤油等。

前二者均具有毒性,但因二氯乙烷、三氯乙烯还有燃烧与爆炸的危险,因此,常用溶剂多为四氯化碳。

四氯化碳为A1类流体。

脱脂应在远离洁净室的地点进行,并做好操作人员的安全与环境保护工作。

A1类流体指剧毒流体,在输送过程中有极少量的流体泄漏在环境中,被人吸收或与人体接触时,能造成严重中毒,脱离接触后,不能治愈。相当现行国家标准《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044中Ⅰ级(极度危害)的毒物。

四氯化碳是脂肪的溶剂,有强有力的麻醉作用,而且易被皮肤吸收,对人体有毒害。

四氯化碳中毒引起人的头痛、昏迷、呕吐等症状。

四氯化碳在500℃以下是稳定的,在接触到烟火、温度在500℃以上时,四氯化碳蒸汽与水蒸气化合可以生成光气。

常温下四氯化碳与硫酸作用也能生成光气,光气是剧毒气体,极其微量也能引起中毒。

此外,四氯化碳与碱发生化学反应,因生成甲烷而失效。危害如此严重,因此,施工中脱脂操作必须确保环保及人员的安全,充分体现“以人为本” 的原则:

1)脱脂应在露天或在通风良好处进行,工作人员应有防毒保护措施,带手套和口罩,浓度大时应带防毒面具。

2)脱脂现场严禁烟火。

3)溶剂严禁与强酸接触。

4)溶剂应保存在密封容器内,不得与碱接触,以防变质。

4.聚偏二氟乙烯管材(PVDF)可以作为高纯气体系统的一种材料,施工必须采用自动或半自动热焊机焊接连接,热焊的压力、温度和时间要根据管壁不同厚度进行控制与调节,温度高了、时间长了容易焊穿。低了短了焊不牢。而且两管对接面错边可达1mm,显然过大,增大管壁局部粗造度。

在洁净室内检修不容许焊接,因为其蒸气有毒,所以,热焊接必须采取环境和人员安全的保护措施 。

6.3.2 管道敷设应符合设计要求,设计无要求时,输送干燥气体的管道宜无坡度敷设;真空吸引管道的坡度宜大于或等于0.5%,坡向真空泵站;含湿气体管道坡度宜大于或等于0.3%,同时坡向冷凝水收集器。

对于洁净室内的气体管道,针对性不强。因为洁净室1-9级,使用气体都经过干燥处理,或者深冷空分提供的气体,都可以无坡度敷设,空分液氧气化温度-183℃,液氮-194℃,不可能含水分。通常气体露点温度低于环境温度10℃,气体中的水分就不会析出来,因此,洁净室内的气体管道不需要敷设坡度。

6.3.6 高纯气体管道的安装

提到的一些保障措施,对于确保运行的成功都是十分必要的基本条件。

对于高纯度、高洁净度的气体管道,螺纹连接结构本身并不适用,不仅螺纹密封填料残渣有带入纯净气流中的可能性,而且,在内、外螺纹旋紧时,金属之间的摩擦,也会产生金属粉尘粒子,同样会污染纯净气体,所以,不推荐在系统中使用螺纹连接。

对于铜管的焊接,强调采用承插式硬钎焊。

对于铜管材,宜采用氮气保护焊,在焊接过程中管内应通入与工艺气体同等纯度的氮气,一旦氮气中断或纯度下降,便可在焊口附近形成铜的氧化物,即存在产生浸润表面的可能性,所以,当铜管焊接完毕时,要用浸渍丙酮的纱布来回擦拭管内,用以消除焊接处可能产生的氧化物。

管道的装配工作:

凡是与高纯、高洁净度气体相接触的管材管段、阀门等管路附件,其内表面在任何时间和条件下,均不得暴露在大气之中。见下图:

工程案例:

对于微型洁净室内高纯、高洁净气体输送管路的配管工作,一般采用两种方式:

a.每一段管材进行连接焊接,由管道安装地点的上游开始,逐段向下游进行。

b.把一些管段先焊接成几组管段组合单元,然后,再将每个单元进行焊接,焊接也是由介质流向的上游端开始。

图中,氧和氩气系统采用第一种方式,而氮气和氢气采用第二种施工速度较慢的方式。

并在安装过程中,对于每日的工作完成情况,尤其对每一介质的管段系统,在安装过程中的粒子水平,要认真记录,其结果由下表可见:

a)立刻测定

氩气和氧气管段无粒子,而氮气和氢气管段采用单元连接的方式,发现有4-5个粒子/立方英尺。

所以出现这种情况,因为氩气和氧气管道安装部位较高,贴近天花板,也就是说靠近室内高效过滤器的安装地点,附近空气洁净度相对较高。而氮气和氢气管线,由于安装位置较低,贴近地面处,由于地板处为工作区域,所以有较多的粒子,因此,安装过程中,对管道的污染状况也较高些,同时各别管卡有些松动,也是粒子增加的原因。

6.4 管道系统的强度试验

6.4.1 管路系统安装完毕后应进行强度试验。强度试验应采用气压试验,不得采用水压试验。当管道的设计压力大于0.6MPa时,必须有设计文件规定方可实施气压试验,否则应与设计方或建设方协商确定后进行。

采用气压试验的原因,管道系统水压试验后的残留水分、污染物吹除干净难度很大、时间也很长。所以投入也大,为此,高纯、高洁净度的管道系统安装完毕不采用水压试验,而应采用洁净的气体,一般多用高纯氮气进行气压试验。

强度试验的目的就是要检测系统的机械强度与密封性能,同时不破坏系统的洁净度,为后工序调试与生产创造条件。

对气体管道来说,试验气体氮气为永久气体、D 类流体,管道的损伤多为加工制造存在潜在缺陷或操作不当而导致的机械破坏,完全不同于易燃、易爆介质的爆燃或爆轰过程,但试验过程含有潜在的不安全因素,比如对气源压力的控制,管材质量与人员的操作水平等因素,存在超压、管材破裂等可能性,而1.0MPa的压力气体大面积冲击人身,轻者致残,重者丧生,具有相当的杀伤力与破坏力,看下表:

压力造成建筑物、人身损害的状况:

因此强调做好人员与环境的安全保障工作。

这一条也是《工业金属管道设计规范》中,限定 0.6MPa以上气压试验要有设计文件与甲方的认可方可实施的原因。这方面我们在施工安装前要注意设计文件,是否有这方面特定的说明。

6.4.4 当管道输送的介质为“有毒气体”、“腐蚀性气体”、“可燃气体”时,应进行最高工作压力下的泄漏试验。对管段之间焊接接头、管路的分支接头,阀门的填料、法兰或螺纹的连接处,包括全部金属隔膜阀、波纹管阀、调节阀、放空阀、排气阀等,并以发泡剂检验不泄漏为合格。

经过气压强度试验合格的系统,试验后未经拆卸,该管路系统可不必再进行泄漏试验。

管道系统的吹除:

6.5.1 气体管道系统各项试验合格后,应使用与洁净室洁净度匹配的洁净无油水压缩空气或高纯氮气对管道系统进行吹除,吹除气流流速应大于20m/s,直至系统末端排出气体在白纸上无污痕为合格。

6.5.2 管道吹除合格后,应再以实际输送的气体工作压力,对管道系统进行吹除,在运行条件下无异常为合格。输送可燃气体的管道在启用之前,应用惰性气体将管内原有气体置换。

系统吹除的目的,在于清除管路系统在安装阶段所产生的粒子和大气的污染。

吹出50个小时,系统粒子状况

小洁净室气体供应系统,在配管期间保持管路系统密闭700个小时。

当气流再次经过管路系统时,在管路系统末端测定气流中水分含量随时间的变化,经过大约100个小时后,气体中水分含量下降至1.5PPb,此刻,管线的吹除工作宣告完成。

水分含量随时间的变化:

超高纯气体管线不同的启动特性:

为了避免气体自身的污染,也更要关注管路系统的始端,气体的源头,洁净室外的汽车槽车、气瓶上的管道,要能够进行吹扫,其吹扫用气量并不大,推荐数量值可为整个系统流量的1/500-1/1000。这种吹扫气流会向大气进行反向扩散,粒子计数器也可能进行反向扩散一般在管道终端头部留有一个孔口,孔径大小足以通过稳定不变的吹扫气流为界定值。

气体供给装置:

6.6.1瓶装气体供气置应安装在洁净室外的独立房间内,两室之间穿墙的管道应加套管,管道与套管间隙应用不燃材料填满、塞实。

瓶装气体供气置安装地点不是独立房间时,应采用防火材料建筑隔离室。

6.6.2 氧气及可燃气体气瓶供气装置必须用多股铜导线接地,截面积应符合设计要求。

6.6.3 装置出口管道上的安全阀在安装前应进行阀门开启检查。开启压力、密封压力和回座压力应符合安全阀性能要求。

6.6.4 集中式真空吸引装置应安装在远离洁净室的建筑物外,安装时应采取有效隔声防振措施,与其连接的弯管半径不得小于5倍管外径,排气口应设置过滤设备。

中间验收:

洁净室气体管道系统,大多为暗装,如吊顶天棚上方、架空地板下方、墙壁与装修板之间,或在技术夹层内,最终成为隐蔽工程,给最终的验收代来诸多不便。因此洁净室的验收增加了中间验收环节,这也是与普通管道工程的不同之处。

“三度”的检测:测定输送气体纯度、干燥度、洁净度的变化,是检查高纯、超净管道系统合格与否的三项基本内容。通常的做法是通过测定试验用本底(或称之背景气体)气流,在系统始末端三项指标的变化,观察和反映管道接口、焊缝的严密性;管材的渗透性、管壁气流冲刷状况等。

纯度的检测:主要是对高纯试验气体通过管道系统后,气体本身纯度的变化,即对氧的渗透情况检查。基本方法是原电池法、铜氨比色法,这两种方法被普遍的应用。

干燥度的检查:露点法(镜面法、光电法)、电容法、电解法等,露点法是可靠的。

洁净度的检查:光散射法、膜过滤法等。主要的粒子计数器有凝聚核型(CNC)、光散射型(LPC)等。

合理配置取样装置:

要准确测定超净气体中粒子数量的变化,必须有一套严谨的取样系统,使得取样系统本身在检测过程中,既不会产生粒子,又能最大限度的减少粒子的损失。因为取样装置设置不当,是造成分析失准的主要原因,即使应用精密仪器,也不可能得到有意义的结果。正确的取样方法随试样的种类、形态、及所要求的精度的不同而异。取样需要采用即不吸附气体,又不渗透气体材料的配管、导管及阀门,装置尽可能地紧凑,以减少气体的接触面积。

本文所指规范是GB50591-2010《洁净室施工及验收规范》。

本文来源于互联网,作者:张洪雁。暖通南社整理编辑。

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