愛伊米

潔淨室氣系統施工驗收要點講義

基本概念:

粉塵:一般指1μm -76μm的微塵粒子,可以透過200目的篩孔尺寸。

煙氣:小於1μm的固體微塵粒子。

薄霧:一般小於10μm的液體微塵粒子。

霧:當薄霧較濃只能朦朧可見。有時人們也將薄霧稱之為霧。

煙:通常指燃燒產生的廢氣,或者油飛灰以及不完全燃燒產生的廢物,或者兩者都有,其粒子是固體的,也可能為液體的。

煙霧:含義十分廣泛,比如指煙和霧的結合體;泛指任何一種令人厭惡的大氣汙染物。

煤煙:燃煤未能充分燃燒而產生的一些未燃煤粉粒子。

氣溶膠:最初,僅為對及其微小、相對穩定的空氣懸浮物的稱呼,近年來,這種稱謂普遍用於所有的空氣中的懸浮物。

大氣微塵粒徑對照表

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氣體生產過程中產生的汙染物:

⑴壓縮系統中的汙染物

在壓縮空氣中的汙染物主要為兩種,一種是被吸入空氣壓縮機的大氣汙染物粒子,其中80%直徑在2μm以下,另外一種便是壓縮機加壓過程中壓縮機本身產生的汙染物質。

也就是說,壓縮機吸入的空氣中,就已經含有一定量的固體的、液體的、乃至固液兩種混合的汙染物,另一種是壓縮機自身帶出的油份呈煙霧狀態,消散開來便成為0。01-0。8μm的氣溶膠。

潔淨室及潔淨區空氣潔淨等級【ISO14644-1】

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(2)氣體吸附乾燥過程產生汙染物

比如在使用方面,由於吸附乾燥/純化裝置切換程式方面的故障、不適時動作的電動閥門、管道的滲漏,甚至吸附劑粉末反擴散造成的交叉汙染等,都會使潔淨的氣體再次遭受汙染,當然,這類情況大多是由於安裝、使用不當造成的。

壓力氣體經過乾燥器純、化器前、後氣體含塵量對比

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(3)過濾器的再次汙染

(4)氣體輸送過程中管道系統的材質不佳,導致產生汙染物

a。管材透氣性強;

b。管材內表面對氣體吸附及解吸;

c。管材內表面粗糙與磨損;

d。管材的抗腐蝕效能低;

e。管材的效能不穩定,在焊接處理中,管材組織發生變化。

亞微米級積體電路常用高純氣體的汙染控制水平(PPmV)

潔淨室氣系統施工驗收要點講義

對於潔淨室內的超純、超淨氣體管道系統,要注意一點,尤其通向系統終端用氣點的分支管路,系統儘管較小,但技術要求更高,這樣,才能夠保證和滿足潔淨室內的用氣點及有關裝置對氣體引數的苛求。

目前,研磨與電拋光是系統內表面處理最佳方式,如果在機械加工後經電拋光,則系統內表面的粗糙度可以得到較大地改善,請看下面實測資料:

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高純度、高潔淨、高幹燥度的三高氣體,我們建議大家採用EP潔淨管 (Electro-Polish clean pipes),即內表面經過研磨、拋光處理的 00Cr17Ni14Mo2 類不鏽鋼管材;可以採用BA潔淨管(Brightness Anneal clean pipes)即在生產工藝中,經過特殊拉拔、表面光亮退火處理的0Cr18Ni9、00Cr17Ni12Mo2類不鏽鋼管材。

過濾器也是氣系統的重要組成部分。在過濾器內,無論是濾紙或濾膜、還是纖維濾材組成的過濾元件,都是人為地造就濾材纖維縱橫交錯,層層疊疊排列,氣流在濾層內迂迴、繞轉,透過濾材構成的彎彎曲曲通路,這樣,即增大過濾表面積,又構成了氣流中粒子難以逾越的物理屏障。

氣體的相關概念:

永久氣體:臨界溫度低於-10℃的氣體,如空氣、氧、氮、氦、甲烷、一氧化碳等。也有人稱為常用氣體、大宗氣體等,按化工部標準統一為永久氣體。

特種氣體:為滿足特定用途的氣體,包括單一氣體或混合氣體。

單一氣體約259種,其中電子氣115種,有機氣63種,無機氣35種,滷碳素氣29種,同位素氣17種。

醫用氣體: 醫療、診斷、預防等醫學方面使用的氣體。

潔淨氣體:含微粒的數量相同或高於使用的潔淨環境潔淨等級的氣體。

可燃氣體:凡遇火、受熱或與氧化氣體接觸能夠燃燒或爆炸的氣體,統稱為可燃氣體。

可燃氣體按照其燃爆濃度極限的下限高低可分為兩級:一級可燃氣體、二級可燃氣體。

一級可燃氣體:係指與空氣混合的燃爆濃度下限等於或低於10%的可燃氣體,如氫、乙炔、甲烷、乙烯、環氧乙烷、氯乙烯、水煤氣、天然氣、液化石油氣等。

二級可燃氣體:係指與空氣混合的燃爆濃度下限高於10%的可燃氣體,如氨、一氧化碳等少數氣體。

惰性氣體:在正常溫度或壓力下,與其他物質無反應的氣體,一般不涉及有害性,如氬、氦、氖、氪、疝等。

窒息性氣體:當供氧低於18%時,非可燃氣體(氮、氬、氦、氖、氪、疝等)、即使是可燃氣體(氫、甲烷、液化石油氣、丙烷、正丁烷、乙烷、乙烯等),甚至助燃氣體(一氧化二氮)都將成為無毒的窒息性氣體。

管材及附件:

6。2。1 氣體輸送系統管道材質及附件,應按設計要求選配,如設計未作明確要求,選用時應與潔淨室潔淨度級別和輸送氣體性質相適應。

比如,在1級潔淨室氣系統,採用普通無縫鋼管、純度為五個“9”高純氣,採用焊接鋼管等,這就不行,管材選用要遵循一定的原則:

必須使用無縫不鏽鋼管:管材內表面吸附、解吸氣體的 作用小;管材內表面光滑、耐磨損;具有良好的抗腐蝕效能;管材金屬組織在焊接處理時不發生變化;真空管道不得采用普通碳鋼管。

潔淨室氣系統施工驗收要點講義

對於潔淨室的供氣系統來講,潔淨室的潔淨等級,通常是氣系統控制輸送氣體汙染物量級的重要依據。管道設計未加特別註明時,氣體潔淨度的控制應與使用空間的潔淨等級保持一致或高些,也就是說,不能因為使用了質量不高的氣體,使得氣體中汙染物,造成管路系統或潔淨生產空間的汙染或損害。

這種情況的發生,多是設計或施工出現了問題,因為供氣質量與潔淨室的潔淨等級,都是按著同一個工藝需求確定的,兩者之間應當是協調、統一的,所以正常情況下,不應出現上述現象。

下面,以1級潔淨室微電子生產環境汙染狀況為例,矽片上的汙染狀況經測定:

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氣體與化學試劑在潔淨室的汙染佔23%,所以,潔淨室的設計與施工,採用劣質材料,以次充好、以低代高,到頭來潔淨室不達標,吃苦頭的是自己。在設計上有時僅僅依靠對氣體生產裝置或氣體淨化裝置的精度要求無限拔高,從而來彌補設計上、施工中的缺憾,也是不容許的。

氣體質量,除取決於制氣或淨化裝置的精度外,在很大程度上受到管路系統諸多因素的影響,因此,管材的使用與選取,應恪守一定的原則:

1、管材的透氣性要小

對於不同材質的管道,其透氣效能不同,如果管材本身透氣性較大,而不恰當地作了選用,那麼,無論採取任何處理手段去除汙染,都是無濟於事的。

幾種管材的透氣效能比較

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1)防止大氣中氧的滲透,不鏽鋼管和銅管最佳。

2)潔淨氣體往往是透過乾燥與淨化處理的,主要來自管路系統,而管路系統中的水分,在很大程度上受周邊環境溼度的影響,滲透對管路內的氣質有很大破壞力。

下面看對700mm長管路中精氬氣體水分的測定情況:

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防止大氣中氧的滲透和腐蝕,銅管材很好,但是普通銅管對水分的滲透較強,內表面對雜質,尤其對水分的活性很高,因此,使用這種管材是有條件的,切忌用溶劑或化學藥品清洗,而應當用純淨氣體吹掃。

3)在微電子生產中,個別生產工藝,如砷化鎵的操作,為了防止產生器件電阻,不允許使用銅質管路及其附件,所以,必須瞭解工藝性質,做到有的放矢。

4)由於管道安裝的受控環境可能在室外,環境空氣有一定的溼度,對銅管也有一定的影響,所以,使用銅管時,對銅管的吹掃時間應延長,一般為不鏽鋼管的8-20倍,要特別注意的。

5)不鏽鋼管材的活性比銅管差,所以對要求較高的高純、超淨氣體管路,不鏽鋼管是一種理想的管材,對於在ISO Class1-5級潔淨室內,或PPB級管路系統應採用00Cr17Ni14Mo2不鏽鋼管。

6) 對於ISO Class6-9級管路系統,視要求的高低可以採用0Cr17Ni12Mo2或者0Cr18Ni9不鏽鋼管。

7) 對氧氣管路系統還是應當根據使用條件和周邊狀況,可以採用銅管,如果氧氣管路使用普通碳鋼管,碳鋼管在氧氣作用下是可以燃燒的,美國“世貿大廈”就是典型事例,所以普通碳鋼管管路中要適當加銅管段用來阻燃,因為銅管阻燃。

對於乙炔管,限制使用銅管及附件,因為可以生成乙炔銅爆炸物。

2、管材內表面吸附、解吸氣體的作用要小。

在不鏽鋼熔鍊製材過程中,每噸可吸收大約200g的氣體。所以,不鏽鋼材加工完畢,不僅其表面粘有各種汙染物,而且在其金屬晶格內也吸留有一定量的氣體。這樣,當管路中有氣流透過時,金屬所吸留的這部分氣體會重新進入氣流中,汙染純淨氣體。尤其當管內氣流為不連續流動時,這類材料的作用好比吸附劑,透過氣流時,管材對所透過的氣體形成壓力下吸附,氣流停止透過時,管材所吸附的氣體又形成降壓解析,而解析的氣體同樣作為雜質進入管內純淨氣體中。同時,吸附、解析週而復始,使得管材內表面金屬也會產生一定的粉沫,這種金屬粉塵粒子同樣汙染管內純淨的氣體。

因此,要保持潔淨室管路系統連續供氣,即使在生產工藝部門不需要氣體時,如非生產班、節假日等,也要保證高純、潔淨氣體輸配管路系統內有小股氣流透過,至管路系統末端排放,杜絕那種全送全停的間歇供氣方式,從而避免供氣時,管材及其管路附件(接頭、閥門、儀表等),在壓力下對氣體產生吸附,而在停氣時,又出現降壓解析,吸附、解析,汙染物被高純淨氣體裹挾,從而破壞氣體的質量。

再次啟動送氣時,管路受到壓力氣流的衝擊,這種衝擊相當管路系統本身受到敲打、振動,那麼會使粉塵由盲區的滯留地點,如系統中閥門滑動部分、密封填料的油汙、甚至過濾器中脫落的微塵粒子等,便會又一次被裹脅進入純淨氣流中,使氣質惡化。

在各個用氣地點,一般都會設定終端過濾器用以清除微塵粒子,這在一定程度上是有效的,但是不可過分的信賴,因為,在動態氣體穩定的狀況下、連續使用時情況尚佳,但在斷斷續續地供氣中,在停氣後再次啟動時,在過濾器的下游,短時間內會出現數量幾倍甚至幾十倍大於過濾器精度的微塵粒子,並且要經過連續執行很長時間才能得以恢復正常。

3、內表面光滑、耐磨損

管材的這一特性至關重要,為了確保輸送的氣體的純淨度,不僅要求管材內表面有一個極高的光滑度,而且,應當具有很高的耐磨特性。這樣,防止汙染粒子及溼氣在管壁滯留,管材本身在氣流的高速沖刷(擊)下,由於磨阻損耗低,也避免了管材的金屬粉末進入氣流中,造成氣體的汙染。在這方面,不鏽鋼管和銅管有不同的表現。

管材含塵量比較

潔淨室氣系統施工驗收要點講義

1)不鏽鋼管的耐磨效能優於銅管,在氣流沖刷下產生的金屬粉塵相對也少,所以我們強調,在潔淨度要高的場合用316L、304,而不用銅管材。

2)對於純度99。99%以上或ppb級的管路系統,或在ISO Class1-5級潔淨室內時,應當採用EP超潔淨管,ISO Class6-9級潔淨室內,採用EP或BA潔淨管。

內面超光滑潔淨管

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3)為提高內表面的相對粗糙度,要在管材生產工藝中加以解決,如特殊拉拔、光亮退火,內面研磨拋光等,因此要使用成品專用管。

4、具有良好的抗腐蝕效能

在生產工藝中,使用腐蝕性較強的氣 體時,必須選用耐腐蝕的不鏽鋼管材作配管,否則,管材將會由於腐蝕而在內表面產生腐蝕斑,嚴重時會出現大片金屬剝離甚至穿孔,從而汙染輸配的純淨氣體。

潔淨室內不得使用普通無縫鋼管或鍍鋅焊接鋼管。即使為不鏽鋼管材,還需注意設計圖紙有無註明使用管材的牌號與成份及國家標準號,如未註明,應當要求設計人員予以提供。

不鏽鋼管材牌號眾多,效能差異極大。

5、在焊接處理時管材組織不發生變化

大流量的高純、高潔淨度氣體輸配管道的連線,原則上全部採用焊接,因此要求採用的管材,在施焊時,組織不發生變化。如果選用鋼管,則低碳鋼管材(316)較為適宜,否則,含碳過高的材料在焊接時,受焊接熱影響的部位產生區域性腐蝕應力,或造成焊接部位的透氣,使得管內外氣體的相互滲透,破壞輸送氣體的純度、乾燥度和潔淨度,導致我們的各項努力全部失去意義。

6。2。2 所用管材應放在室內保管,應當有專設的貨架碼放,而且不得重疊。管道的表面應無裂紋、縮孔、夾渣、起瘤、摺疊、重皮、鏽斑等缺陷。管道應平直、圓滑、無區域性凹陷、刮傷、碰傷、擠壓等損傷。

6。2。3 成品潔淨管外包裝和相應管端頭的管帽、堵頭等密封措施應當有效、無破損。

6。2。4 氧氣閥門必須採用專用產品,其密封圈應採用有色金屬、不鏽鋼及聚四氟乙烯等材質。填料用經脫脂處理的聚四氟乙烯。

6。2。5 管道的附件、儀表及過濾器等,其材質、型號和規格應符合設計要求,並有出廠合格證書。

6。2。6 採用銅材的高純氣體管路,可用不鏽鋼材質的附件,但在不鏽鋼材質的管路中,不得采用銅質的附件。

1)管路系統的管材、閥門及所有附件,必須嚴格按照設計要求選用,施工方或建設單位都不得隨意更改或代換。

2)所用管材到貨後,應放在室內精心保管,潔淨管材十分珍貴,進貨不能像普通管材那樣隨意碼放,要防止磕碰、擠壓、變形、變彎,更重要的是保持內表面的粗糙度與光滑不受破壞。

3)管段端頭要有塑膠或橡膠的密封罩蓋加以密封,不得脫落、破裂。

4)管子、管件、閥門等,使用前,詳實地進行外觀檢查:無裂紋、縮孔、摺疊、重皮等缺陷。無鏽蝕、鏽斑等現象。管子應當平直、圓滑、無區域性凹陷、無壓入物,無刮傷、碰傷、擠壓等缺陷。

管材內表面的“粗糙度”是否與設計選用要求相符,螺紋處密封、保護是否良好。

外購成品“EP、BA潔淨管”要有出廠合格證書及生產單位的相關等級證書和生產相關的資質證明。對進貨管材,應隨機抽取各種規格的管材,擷取一定的管段,並沿著軸向剖開後,對照樣板,驗證內表面的相對粗糙度(Rmax)是否與設計相符,是否與出廠合格證書標註的內容與精度相符。

不鏽鋼管的耐磨效能優於銅管,在氣流沖刷下產生的金屬粉塵相對也少,對潔淨度要求高的場合使用不鏽鋼管316L、316、304,不採用銅管材。

銅管內表面對雜質,尤其對水分的活性很高,因此,當使用這類管材時,切忌用溶劑或化學藥品清洗,而應當用純淨氣體吹掃,清洗也比不鏽鋼材難度大。

而且在微電子生產中,個別生產工藝,如砷化鎵的操作,為了防止產生器件電阻,不允許使用銅質管路及其附件。

由於管道安裝的環境空氣也有一定的溼度,銅管對對水的活性很高,所以,使用銅管時,對銅管的吹掃時間應當延長,一般為不鏽鋼管的8-20倍。

法蘭的密封面應當平整、光滑,不得有毛刺及徑向溝槽,凸、凹法蘭應當能夠自然嵌合,凸面的高度不得低於凹槽的深度。

非金屬墊片,應當質地柔軟、無老化及分層現象,表面不得有折損及皺紋等缺陷。金屬墊片的加工尺寸、精度、厚度、表面粗糙度、硬度等,要符合要求,表面不的有裂紋、毛刺、凹槽、徑向劃痕及鏽斑等缺陷。

管路系統安裝:

6。3。1 管路安裝前應進行以下準備工作:

1。配管下料時應採用“等離子切割”或“磨切”,不得采用氧乙炔焰切割,不得塗抹油脂或潤滑劑;

不鏽鋼管的切割應採用“等離子”或“磨切”切割。“等離子”切割利用離子弧高溫,使得被切的金屬熔化,同時,利用壓縮氣體高速氣流將熔渣吹掉而實現切割管材,此方法可以切割任何金屬與非金屬的管材,並具有切割速度塊、質量好、熱影響小、變形小的優點。

2。普通不鏽鋼管應在清洗槽中用酸洗液清洗。

採用普通的不鏽鋼管時,其表面粘附有大量的油脂或灰塵,安裝後清洗十分困,因此應當把原管放入清洗槽中清洗。

管道內壁的酸洗工作,必須保證不損害未鏽蝕的表面,並能清除鏽蝕部分。

不鏽鋼管酸洗配方

潔淨室氣系統施工驗收要點講義

3。氧氣管道及其附件:閥門、管件、儀表、墊片都必須脫脂。當閥門及儀表在製造廠已經脫脂,並有可靠地密封包裝及證明時,可不再脫脂。

在生產廠未經脫脂,或密封包裝存在缺陷時,安裝前應按相關規定與方法進行脫脂,常用的脫脂劑為四氯化碳、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、三氯乙烯還有燃燒與爆炸的危險,因此,常用溶劑多為四氯化碳。

四氯化碳為A1類流體。

脫脂應在遠離潔淨室的地點進行,並做好操作人員的安全與環境保護工作。

A1類流體指劇毒流體,在輸送過程中有極少量的流體洩漏在環境中,被人吸收或與人體接觸時,能造成嚴重中毒,脫離接觸後,不能治癒。相當現行國家標準《職業性接觸毒物危害程度分級》GB5044中Ⅰ級(極度危害)的毒物。

四氯化碳是脂肪的溶劑,有強有力的麻醉作用,而且易被面板吸收,對人體有毒害。

四氯化碳中毒引起人的頭痛、昏迷、嘔吐等症狀。

四氯化碳在500℃以下是穩定的,在接觸到煙火、溫度在500℃以上時,四氯化碳蒸汽與水蒸氣化合可以生成光氣。

常溫下四氯化碳與硫酸作用也能生成光氣,光氣是劇毒氣體,極其微量也能引起中毒。

此外,四氯化碳與鹼發生化學反應,因生成甲烷而失效。危害如此嚴重,因此,施工中脫脂操作必須確保環保及人員的安全,充分體現“以人為本” 的原則:

1)脫脂應在露天或在通風良好處進行,工作人員應有防毒保護措施,帶手套和口罩,濃度大時應帶防毒面具。

2)脫脂現場嚴禁煙火。

3)溶劑嚴禁與強酸接觸。

4)溶劑應儲存在密封容器內,不得與鹼接觸,以防變質。

4。聚偏二氟乙烯管材(PVDF)可以作為高純氣體系統的一種材料,施工必須採用自動或半自動熱焊機焊接連線,熱焊的壓力、溫度和時間要根據管壁不同厚度進行控制與調節,溫度高了、時間長了容易焊穿。低了短了焊不牢。而且兩管對接面錯邊可達1mm,顯然過大,增大管壁區域性粗造度。

在潔淨室內檢修不容許焊接,因為其蒸氣有毒,所以,熱焊接必須採取環境和人員安全的保護措施 。

6。3。2 管道敷設應符合設計要求,設計無要求時,輸送乾燥氣體的管道宜無坡度敷設;真空吸引管道的坡度宜大於或等於0。5%,坡向真空泵站;含溼氣體管道坡度宜大於或等於0。3%,同時坡向冷凝水收集器。

對於潔淨室內的氣體管道,針對性不強。因為潔淨室1-9級,使用氣體都經過乾燥處理,或者深冷空分提供的氣體,都可以無坡度敷設,空分液氧氣化溫度-183℃,液氮-194℃,不可能含水分。通常氣體露點溫度低於環境溫度10℃,氣體中的水分就不會析出來,因此,潔淨室內的氣體管道不需要敷設坡度。

6。3。6 高純氣體管道的安裝

提到的一些保障措施,對於確保執行的成功都是十分必要的基本條件。

對於高純度、高潔淨度的氣體管道,螺紋連線結構本身並不適用,不僅螺紋密封填料殘渣有帶入純淨氣流中的可能性,而且,在內、外螺紋旋緊時,金屬之間的摩擦,也會產生金屬粉塵粒子,同樣會汙染純淨氣體,所以,不推薦在系統中使用螺紋連線。

對於銅管的焊接,強調採用承插式硬釺焊。

對於銅管材,宜採用氮氣保護焊,在焊接過程中管內應通入與工藝氣體同等純度的氮氣,一旦氮氣中斷或純度下降,便可在焊口附近形成銅的氧化物,即存在產生浸潤表面的可能性,所以,當銅管焊接完畢時,要用浸漬丙酮的紗布來回擦拭管內,用以消除焊接處可能產生的氧化物。

管道的裝配工作:

凡是與高純、高潔淨度氣體相接觸的管材管段、閥門等管路附件,其內表面在任何時間和條件下,均不得暴露在大氣之中。見下圖:

潔淨室氣系統施工驗收要點講義

工程案例:

潔淨室氣系統施工驗收要點講義

對於微型潔淨室內高純、高潔淨氣體輸送管路的配管工作,一般採用兩種方式:

a。每一段管材進行連線焊接,由管道安裝地點的上游開始,逐段向下遊進行。

b。把一些管段先焊接成幾組管段組合單元,然後,再將每個單元進行焊接,焊接也是由介質流向的上游端開始。

圖中,氧和氬氣系統採用第一種方式,而氮氣和氫氣採用第二種施工速度較慢的方式。

並在安裝過程中,對於每日的工作完成情況,尤其對每一介質的管段系統,在安裝過程中的粒子水平,要認真記錄,其結果由下表可見:

a)立刻測定

潔淨室氣系統施工驗收要點講義

氬氣和氧氣管段無粒子,而氮氣和氫氣管段採用單元連線的方式,發現有4-5個粒子/立方英尺。

所以出現這種情況,因為氬氣和氧氣管道安裝部位較高,貼近天花板,也就是說靠近室內高效過濾器的安裝地點,附近空氣潔淨度相對較高。而氮氣和氫氣管線,由於安裝位置較低,貼近地面處,由於地板處為工作區域,所以有較多的粒子,因此,安裝過程中,對管道的汙染狀況也較高些,同時各別管卡有些鬆動,也是粒子增加的原因。

6。4 管道系統的強度試驗

6。4。1 管路系統安裝完畢後應進行強度試驗。強度試驗應採用氣壓試驗,不得采用水壓試驗。當管道的設計壓力大於0。6MPa時,必須有設計檔案規定方可實施氣壓試驗,否則應與設計方或建設方協商確定後進行。

採用氣壓試驗的原因,管道系統水壓試驗後的殘留水分、汙染物吹除乾淨難度很大、時間也很長。所以投入也大,為此,高純、高潔淨度的管道系統安裝完畢不採用水壓試驗,而應採用潔淨的氣體,一般多用高純氮氣進行氣壓試驗。

強度試驗的目的就是要檢測系統的機械強度與密封效能,同時不破壞系統的潔淨度,為後工序除錯與生產創造條件。

對氣體管道來說,試驗氣體氮氣為永久氣體、D 類流體,管道的損傷多為加工製造存在潛在缺陷或操作不當而導致的機械破壞,完全不同於易燃、易爆介質的爆燃或爆轟過程,但試驗過程含有潛在的不安全因素,比如對氣源壓力的控制,管材質量與人員的操作水平等因素,存在超壓、管材破裂等可能性,而1。0MPa的壓力氣體大面積衝擊人身,輕者致殘,重者喪生,具有相當的殺傷力與破壞力,看下錶:

壓力造成建築物、人身損害的狀況:

潔淨室氣系統施工驗收要點講義

潔淨室氣系統施工驗收要點講義

因此強調做好人員與環境的安全保障工作。

這一條也是《工業金屬管道設計規範》中,限定 0。6MPa以上氣壓試驗要有設計檔案與甲方的認可方可實施的原因。這方面我們在施工安裝前要注意設計檔案,是否有這方面特定的說明。

6。4。4 當管道輸送的介質為“有毒氣體”、“腐蝕性氣體”、“可燃氣體”時,應進行最高工作壓力下的洩漏試驗。對管段之間焊接接頭、管路的分支接頭,閥門的填料、法蘭或螺紋的連線處,包括全部金屬隔膜閥、波紋管閥、調節閥、放空閥、排氣閥等,並以發泡劑檢驗不洩漏為合格。

經過氣壓強度試驗合格的系統,試驗後未經拆卸,該管路系統可不必再進行洩漏試驗。

管道系統的吹除:

6。5。1 氣體管道系統各項試驗合格後,應使用與潔淨室潔淨度匹配的潔淨無油水壓縮空氣或高純氮氣對管道系統進行吹除,吹除氣流流速應大於20m/s,直至系統末端排出氣體在白紙上無汙痕為合格。

6。5。2 管道吹除合格後,應再以實際輸送的氣體工作壓力,對管道系統進行吹除,在執行條件下無異常為合格。輸送可燃氣體的管道在啟用之前,應用惰性氣體將管內原有氣體置換。

系統吹除的目的,在於清除管路系統在安裝階段所產生的粒子和大氣的汙染。

吹出50個小時,系統粒子狀況

潔淨室氣系統施工驗收要點講義

小潔淨室氣體供應系統,在配管期間保持管路系統密閉700個小時。

當氣流再次經過管路系統時,在管路系統末端測定氣流中水分含量隨時間的變化,經過大約100個小時後,氣體中水分含量下降至1。5PPb,此刻,管線的吹除工作宣告完成。

水分含量隨時間的變化:

潔淨室氣系統施工驗收要點講義

超高純氣體管線不同的啟動特性:

潔淨室氣系統施工驗收要點講義

為了避免氣體自身的汙染,也更要關注管路系統的始端,氣體的源頭,潔淨室外的汽車槽車、氣瓶上的管道,要能夠進行吹掃,其吹掃用氣量並不大,推薦數量值可為整個系統流量的1/500-1/1000。這種吹掃氣流會向大氣進行反向擴散,粒子計數器也可能進行反向擴散一般在管道終端頭部留有一個孔口,孔徑大小足以透過穩定不變的吹掃氣流為界定值。

氣體供給裝置:

6。6。1瓶裝氣體供氣置應安裝在潔淨室外的獨立房間內,兩室之間穿牆的管道應加套管,管道與套管間隙應用不燃材料填滿、塞實。

瓶裝氣體供氣置安裝地點不是獨立房間時,應採用防火材料建築隔離室。

6。6。2 氧氣及可燃氣體氣瓶供氣裝置必須用多股銅導線接地,截面積應符合設計要求。

6。6。3 裝置出口管道上的安全閥在安裝前應進行閥門開啟檢查。開啟壓力、密封壓力和回座壓力應符合安全閥效能要求。

6。6。4 集中式真空吸引裝置應安裝在遠離潔淨室的建築物外,安裝時應採取有效隔聲防振措施,與其連線的彎管半徑不得小於5倍管外徑,排氣口應設定過濾裝置。

中間驗收:

潔淨室氣體管道系統,大多為暗裝,如吊頂天棚上方、架空地板下方、牆壁與裝修板之間,或在技術夾層內,最終成為隱蔽工程,給最終的驗收代來諸多不便。因此潔淨室的驗收增加了中間驗收環節,這也是與普通管道工程的不同之處。

“三度”的檢測:測定輸送氣體純度、乾燥度、潔淨度的變化,是檢查高純、超淨管道系統合格與否的三項基本內容。通常的做法是透過測定試驗用本底(或稱之背景氣體)氣流,在系統始末端三項指標的變化,觀察和反映管道介面、焊縫的嚴密性;管材的滲透性、管壁氣流沖刷狀況等。

純度的檢測:主要是對高純試驗氣體透過管道系統後,氣體本身純度的變化,即對氧的滲透情況檢查。基本方法是原電池法、銅氨比色法,這兩種方法被普遍的應用。

乾燥度的檢查:露點法(鏡面法、光電法)、電容法、電解法等,露點法是可靠的。

潔淨度的檢查:光散射法、膜過濾法等。主要的粒子計數器有凝聚核型(CNC)、光散射型(LPC)等。

合理配置取樣裝置:

要準確測定超淨氣體中粒子數量的變化,必須有一套嚴謹的取樣系統,使得取樣系統本身在檢測過程中,既不會產生粒子,又能最大限度的減少粒子的損失。因為取樣裝置設定不當,是造成分析失準的主要原因,即使應用精密儀器,也不可能得到有意義的結果。正確的取樣方法隨試樣的種類、形態、及所要求的精度的不同而異。取樣需要採用即不吸附氣體,又不滲透氣體材料的配管、導管及閥門,裝置儘可能地緊湊,以減少氣體的接觸面積。

本文所指規範是GB50591-2010《潔淨室施工及驗收規範》。

本文來源於網際網路,作者:張洪雁。暖通南社整理編輯。