高纯气体的配管及材质
超纯气体管道施工
超纯气体管道施工工艺一、微电子产业现状（一）半导体设计业现状自从1986年我国第一家IC设计公司—中国华大集成电路设计中心（当时名为北京IC设计中心）建立以来到时隔12年之后的1998年，又先后建立了60多家设计公司，从业人数约2000人。
然而，从1998年到现在，仅仅两年的时间，由于受国际，尤其中国信息化建设需求的驱动，中国的微电子产业有着宏伟的发展前景，市场需求巨大，每年需要进口上百亿块的集成电路，于是国内外业界人士看好这一大好发展形势，纷纷以外资、合资、中资等方式加大投入。
大大小小的设计公司（中心、所），象雨后春笋般的建立起来了。
据不完全统计，到目前为止，国内已有各种类型的IC设计公司、中心、所约120余个。
这些设计公司大约分为五个类型：专业设计公司，如中国华大、天潼、长江等；企业、研究所的设计部门如华晶、首钢NEC、13所等都有专门的设计所；整机公司的设计部门，如华为、海信、熊猫等都有自己的设计所；高等院校的设计部门，如清华、北大、复旦；外资在大陆建立的设计公司，如MOTOROLA、INTEL、EPSON等在苏州、上海、北京都有自己专门的设计公司。
虽然近两年来，我国的设计业发展迅猛，然而与世界先进国家相比差距仍然很大，据有关人士测算，美国现有设计人才40万左右，相比之下，中国的设计人员，还不及它的1%，尤其高水平的设计公司和设计人才较少，而且设计手段（软件、硬件）落后，人才流失在设计业上也尤为严重。
目前的IC设计，已进入到SOC，即芯片集成系统，把系统功能集成在一个芯片上，设计业是龙头，这首先要设计业先设计好，然后才能由制芯业、封装业来完成。
业界专家们认为，21世纪将是SOC的时代，我国必须抓住芯片集成这一发展机遇来发展自己的设计业。
（二）半导体制造业现状中国现有半导体制造业的技术水平，目前具有代表性的有七大企业，它们是华晶、华越、南科、贝岭、先进、首钢NEC和华虹NEC。
最高水平的是华虹NEC 8英寸0.35—0.5μm ,月投片量20000片，接近当代国际水平。
高纯气体管道施工工艺标准
洁净厂房高纯气体管道施工工艺标准目__录1、总那么222、高纯气体的三个主要参数223、管道材料选择234、施工程序255、图纸会审266、工程测定267、绘制管段图268、材料检查确认279、保护气体的供应和治理3010、管段预制3211、现场配管施工3412、压力试验3913、系统吹扫4114、系统测试42附录1露点、含湿量、绝对湿度换算表45附录2洁净室及洁净区空气中悬浮粒子洁净度等级48附录3 EP/BA管自动氩弧焊接鸨棒尺寸表491.总那么1.1本标准适用于洁净厂房高纯气体管道配管施工.1.2气体管道的干管,应敷设在上下技术夹层或技术夹道内,当与水、电管线共架时应设在其上部.1.3当采用碳素钢支吊架、碳素钢管卡时必须是镀锌件,且不锈钢管道与其接触处应采用不产尘的非金属材料隔离.1.4高纯气体管道的设计应符合以下要求：a.按气体流量、压力或生产工艺需要确定管径,气体管道最小管径不小于46X 1mm；b.管道系统应尽量短；c.不应出现不易吹除的盲管、死角；d.管道系统应设必要的吹除口和测试取样口.1.5气体管道穿过洁净室墙壁或楼板处的管段不应有焊缝.管道与墙壁或楼板之间应采取可靠的密封举措,并用装饰板封堵.1.6可燃气体和氧气管道的末端或最高点应设放散管.放散管引至室外应高出屋脊1米,并应有防雨、防杂物侵入的举措.可燃气体和氧气管道还应符合?洁净厂房设计标准?8.4平安技术举措的有关要求.1.7高纯气体终端过滤器应设在靠近用气点处.2.高纯气体的三个主要参数所谓高纯气体管道的洁净技术限制,主要是指气体纯度、枯燥度、洁净度的限制〔即三度限制〕.2.1气体纯度指气体中杂质气氛的含量,通常用气体纯度的百分数表示, 如99.9999% 〔俗称6个9〕,也可用杂质气氛含量的体积比ppm、ppb表示.洁净厂房高纯气体管道系统建成的各个环节必须做到上流的合格气体流经厂房管道系统到达用气点的气体纯度仍能满足工艺对用气纯度的要求.2.2枯燥度气体中微量水分的含量,通常以露点表示,如露点-70℃,或以含湿量ppm表示,如含湿量2.584ppm.〔两者的转换见附录1〕2.3洁净度指气体中含有污染物粒子的数量,粒径为口m的粒子的个数, pc/m3.高纯气体管道通常使用在洁净的生产环境当中,对应的洁净环境等级,在?洁净厂房设计标准GB50073-2001?中,直接采用国际标准ISO14644-1 〔详见附录2〕对高纯气体洁净度的限制,当设计未加特别注明时,施工中对洁净度的限制应与使用空间的洁净度等级保持一致,严防气体中的污染物粒子超过规定值,而造成管路系统或洁净生产空间的污染.洁净厂房高纯气体管道的设计、施工治理,不同于一般工业气体管道, 任何一个环节稍有失控,就可能影响输送气体的质量,从而导至无法生产出合格的产品.3.管道材料选择将高纯洁净气体输送到各用气点而不被污染,在很大程度上受管路诸多因素的影响,其中管材的选择显得十分重要.3.1用于输送高纯气体的管道应具备以下性能a.管材的透气性要小；b.管材内外表吸附解吸气体的作用要小；c.内壁光滑、耐磨损；d.有良好的抗腐蚀性能；压力管道施工工艺e.性能稳定,含碳量低.3.2管道材料选择管道材料由设计选定,自行设计时应遵守?洁净厂房设计标准?的有关规定.a.能满足上述3.1要求的管材,对于气体纯度在99.999%以上或在空气洁净度等级中1〜6级洁净室内时,以316L内壁经电抛光的不锈钢管〔EP〕为最正确选择,由于施工现场条件限制,管材应在制造厂脱脂、清洗、枯燥, 并有双重膜包装,对于气体纯度为99.99%的洁净管道和枯燥空气管道可选用内壁经机械抛光的304不锈钢管〔BA〕.注：316L的国内对应牌号为00Cr17Ni14Mo2304的国内对应牌号为0Cr18Ni9b.阀门及其它附件的选择阀门及其它附件的材质应与管材选用原那么一致,在采用不锈钢管材的管路系统中,不得采用铜材质的阀门,为保证阀门及管道系统的严密性和介质不受污染,应采用两端为焊接连接的无填料波纹管阀或隔膜阀.对于系统终端采用螺纹连接时,应采用VCR卡套连接；非焊接连接的垫片,对于氢、氧管道应采用金属垫片,其它高纯介质管道可采用聚四氟乙烯垫片, 三通、弯头应采用与管材同材质的成品,为适应公司现有自动焊头的施焊条件,订货应注明对颈长L的要求〔见下表〕4.施工程序压力管道施工工艺5.图纸会审图纸会审应着重解决以下问题,为绘制管段图做好准备.a.图纸是否出自注册设计单位；b.设计选材能否满足介质纯度、枯燥度、洁净度要求；c.用气工艺设备位置是否最终确定；d.管道走向应排除与其他管线打架现象,并最终确定走向；e.各支管三通位置确实定；f.管道支吊型式及支吊架材质的选定；g.检测口、吹扫口和放散管〔氢气〕位置的选定；h.氢、氧管道防静电接地的型式.6.工程测定将土建专业提供的基准标高和基准轴线,用测量仪器移值到安装场所墙柱的适当位置,并作出标识,以此确定管道所处位置.如与建筑结构发生矛盾时,再与有关方面协商调整,但最终应反映〔应〕到竣工图上.7.绘制管段图7.1凡施工图已提供透视图的,可利用透视图作为管段图,无透视图时应在施工前绘制管段图.7.2不可将几个管道系统绘制在一张图上,一个小系统,可绘制在一张图纸上,大系统可分段绘制在几张图上,但应标出连接符号.7.3无论是利用透视图还是自绘管段图均应标注各管段直径、长度、标高和阀门、三通、法兰等的位置,还应分别标出预制组件的焊口〔即死口〕和现场焊接的焊口〔即活口〕位置,并在图中顺序标出焊口号.7.4图中标注的各项尺寸应是现场实测的尺寸.压力管道施工工艺7.5对一个系统分段予制的原那么是：a.尽可能减少现场〔安装场所〕焊接的焊口数,大量的焊接工作尽可能在预制间完成；b.现场焊接的焊口应设在便于操作的位置；c.予制组件的大小应尽可能大一些,但不可无限制的大,既要考虑预制房面积的限制,也要考虑搬运安装所经通道和门洞的限制.7.6洁净厂房内高纯气体管道的预制场所,其洁净要求应与管道安装场所的洁净度要求一致,否那么将很难限制所预制的管道不受污染,因此预制房的搭建是不容无视的.管道可能安装在不同洁净等级的房间,应按安装场所的最高洁净等级的要求来搭建预制房.7.7预制房应尽可能在厂房暂不使用的房间内搭设,当不具备这种条件时, 可就近先搭设符合挡风挡雨要求的临时建筑,再在其内搭设临时预制洁净室〔房〕.预制房的长、宽、高应能满足预制工作的要求.一般宜采用长X 宽X 高=7.2米X3.6米X2.2米的规格,用防静电厚塑料膜围护,采用FFU 或高效过滤器及低压风机用风管连通〔要有调节阀,以获得必要的室内正压〕,完成上送风、下侧四周排风的空调系统.室内要有充足的照明.8.材料检查确认本检查为在现场接收管材、零部件时,验证是否满足订货书要求而进行的外观检查和确认.8.1供检查的环境到货的材料应是有双层薄膜包装的洁净材料.材料从接收开始,不得受到污染.a.外包装完好情况的检查,在非洁净区进行,但在折除外包装后应立压力管道施工工艺即搬入洁净厂房或预制加工洁净房内；b.内包装的开封必须在洁净室或预制加工洁净房内进行,以保证材料不受污染.检查完成后,对暂不用的材料应立即重新用薄膜袋包装密封并置于洁净区妥善保管.8.2检查对象a.管材b.管子附件〔三通、弯头、变径管等〕c.阀类〔阀门、减压阀等〕d.计器类〔压力计、压力传感器、压力线圈等〕e.设备类制成品〔筒、箱、阀盒等〕8.3检查工程O：全数检查△:抽查5%X：不检查8.4外观检查和质量要求8.4.1管路系统的管材、阀门和所有附件,必须严格按设计要求选购,不得随意更改或代换.压力管道施工工艺8.4.2管材到货后应置于室内精心保管,杜绝露天堆放、日晒雨淋.8.4.3到货的管材,两端应有塑料密封帽密封严密,无破损和脱落；有双层塑料薄膜密封包装,不得有破损.8.4.4阀门、管件应有塑料袋密封包装,无破损.8.4.5管子、阀门、管件等,使用前按10.1、10.2、10.3的要求切实进行下列外观检查：a.管子直径、壁厚符合订货要求,且壁厚均匀；b.管子应平直、圆滑、无局部凹陷、无压入物、无刮伤、碰伤和挤压等缺陷；c.无裂纹、缩孔、折叠、重皮和凸筋等缺陷；d.无锈蚀、锈斑等痕迹；e.内外表的粗糙度是否符合设计要求,螺纹是否有损、保护是否良好；f.内外表是否有尘埃、油脂,确认管子是否已经净化处理；g.内面电抛光薄壁不锈钢管的进货要有出厂合格证书和相关材质证明.当进货的管材受到质疑时,应抽取各种规格的管材,在管子的任何部位,随机切下60mm长的管段,并沿轴向剖开,在显微镜下对照样板验证内外表的相对粗糙度Rmax是否符合设计要求,是否与出厂文件中所标注的内容与精度相符,净化处理是否符合要求；h.查看管子外包装和管端密封帽是否有效；1.法兰的密封面应平整、光滑,不得有毛刺及径向沟槽,凹凸法兰应嵌合准确,凸面的高度不得小于凹槽的深度；j.非金属垫片应质地柔软、无老化及分层现象,外表不得有折损及皱纹等缺陷；金属垫片外表不得有裂纹、凹槽、毛刺、径向划痕及锈斑等缺压力管道施工工艺陷.8.5 不合格品的处置经检查假设不能符合质量要求时,应予退货或经商定留作降级使用.8.6 验收后的保管经检查验收后,在规定的仓库或现场妥善保管,材料库应是专用库房, 不得和其它物资混放,管子、管件、阀门要分类保管. 9 .保护气体的供应和治理9.1 气体供应装置保护气体为高纯氩气,其纯度指标不得低于管道系统要求的纯度,氩 气的供应采用低温液化气容器或高压瓶装氩气.系统装置见以下图〔其中虚 线框内的装置,在采用液氩时才配置〕：9.2 供应治理9.2.1 在供应联箱上安装水分计,以确认、记录气体的供应纯度 9.2.2 保护气体供应开始后,保持连续通气,以保证配管内的纯度. 9.2.3 流量限制a.焊前吹除可参照以下图选择流量和吹除时间流量计*保护气体罐 水分计1MXXTAIA5AT压力管道施工工艺b.焊接时的气体流量参照以下图选用:按焊接通气量的1/4通气.压力管道施工工艺9.3气体供应治理记录定期检查气体供应情况：a.供应联箱：气体纯度〔水分〕、供应压力,并记下记录时间；b.气瓶：剩余量、压力、使用情况,并记下记录时间.10.管段预制10.1预制环境及其治理10.1.1为保持预制件的洁净度,管段预制应在预制洁净室内进行10.1.2为保持预制环境的洁净度,以下各条规定应每日进行一次检查,并保持记录.a.按拟定的必须的室内洁净等级,保持FFU运转正常,工作有效；b.作业人员应着洁净服、洁净鞋、洁净帽、洁净手套进行作业；c.洁净服、洁净鞋、洁净帽要经常保持清洁；d.洁净室内由专人进行作业,作业人员最多为6人；e.洁净室内设专用吸尘器,作业中如产生尘埃,应彻底清扫,作业完后必须全面清扫一次；f.洁净室内必须设置灭火装置,至少应设置手轮式二氧化碳灭火器二个；g.洁净室内不得堆放与预制加工无关的物资；h.下班时必须进行检查,并切断电源.10.2管子切断10.2.1切断机具a.小管径〔力6〜12.7mm〕不锈钢管用管子割刀；b.大管径〔大于412.7mm〕不锈钢管用GF锯.压力管道施工工艺10.2.2切断要求a.使用专用固定夹具实施切断作业；b.进行管子切断作业.要有不低于系统输送介质纯度的氮气或氩气经过滤器通过管内,保证管内洁净度；c.使用管子前,不得过早提前开启端部封帽；d.切割好的管子要放置在货架或管子专用搁架上.10.3管子剖口加工：见以下图10.3.1剖口机具：管子剖口加工使用专用端面平口机10.3.2剖口形状：1型10.3.3剖口要求：a.剖口加工时,要通过过滤器向管内输送精N2,保持管内洁净度；b.管端应与轴线垂直,加工面光滑、无毛刺；c.管内口有毛刺时,应用倒角器除去,并保持洁净；d.剖口完成后,迅速用无水酒精(污染严重时可用丙酮)清洗加工部位,并用洁净密封帽保护；e、加工好的管子要放置在不锈钢货架上或搁架上.1型坡口尸早」C仃/L/不-/\ । . 一. . . ■/10.4弯头加工10.4.1小管径配管(46〜12.7mm)使用专门的弯管器弯制,但对现场上升、下降管道弯曲困难的地方仍应采用成品弯头.口径大于412.7mm的配管,压力管道施工工艺采用成品弯头.10.4.2加工要求a.小管径弯头的弯曲半径R应等于或大于管外径的5倍；b.弯头加工,要在管端用密封帽保护的状态下进行.10.5焊接10.5.1焊接采用整套全自动鸨极氩弧焊接设备,无焊丝自熔焊接,其工艺详见企标?电抛光薄壁不锈钢管焊接工艺标准?10.5.2焊接工作应由经过培训合格的人员担任10.5.3焊接参数的设定,应执行“作业指导书〞经试焊,其焊口经焊接指导者和检验员确认符合质量要求时,才能从事该规格管子的正式焊接,中途不得任意改变参数.10.5.4每天上班施焊作业前都要进行试焊,直至合格才能从事当天的焊接工作,并保存合格的试件.10.5.5每焊完一个焊口,应用细不锈钢丝刷〔“0.25mm不锈钢丝,刷丝整体高度15mm〕趁热时去除外表痕迹.10.5.6焊接用的鸨棒规格应与焊头、管子外径相匹配,鸨棒起弧端与管外壁间距离应在0.75mm〜1.75mm范围内〔见附录3〕.10.5.7焊前应用氩气彻底吹除,调整到焊接通氩量后,在施焊过程中要始终保持氩气流通.10.5.8管段焊接完成后,立即加盖密封管帽.11.现场配管施工支吊架安装无误后,将预制好的管段及当日需用的直管搬入安装现场, 上架、调整、组对、通氩、点焊、自动焊接.11.1配管施工顺序确认作业环境确认作业场所的环境状态配管安装调整预制的管段和直管上架、调整、组对通保护Ar 按各焊口的焊接顺序,自上流端通入保护Ar对大于412.7的管道对接实施点焊焊接条件确认制成焊口样品,以确认焊接参数自动焊接自上流端开始实施自动焊接检验确认进行焊口外观检查11.2确认作业环境11.2.1场所以下气候场所,原那么上不能进行配管施工作业.气温：-10℃以下湿度：90%以上风速：对风速超过1m/s的环境要有防风对策11.2.2保持作业环境的对策a.设置局部洁净单元在现场配管施工环境很差的场合,为保证焊接部位的洁净度而设置局部洁净单元〔如焊接套筒〕b.防风对策为挡风和维持周围环境而设置挡风板.强风场所,由现场监督人判断,中止施工.现场配管施工用的脚手架,不平安时,要进行加固.支吊架安装完成后,将预制好的管段和当日用的直管搬入现场,顺序 上管架安装、调整好标高,注意在焊接前不要取下两端的密封帽.1.4 4通保护氩气1.4.1 1取下调整好的管子的上流端部的管帽,同时安上带小孔的管帽〔或在原管帽上划一小孔〕,通入保护氩气.压力管道施工工艺c.检查脚手架 11.3配管安装调整保护气体入口 —|11.4.2 取掉下流端管帽保护气体入口X―二 E11.4.3 管与管的对接保护气体入口1><|-—1保护气体出口/」1[ k管子对接二—11.4.4 4管与管用胶带缠好固定以上配管顺序可在现场根据情况进行调整 使用的管帽、密封胶带等应是洁净品.1.5 5点焊1.5.1 1从上流端开始顺序撕下胶带,用手动氩弧焊机实施点焊.保护气体入口撕下胶带1.5.2 2点焊要领a.管子、管件在点焊前确认其内外外表未受污染〔无异物、油脂等〕;b.点焊采用手动氩弧焊；c.点焊使用固定夹具,管管应同心,管口不得错位；d.点焊时为预防管内氧化,和正式焊接〔自动氩弧焊〕一样,通入保护氩气；e.每点焊完一个焊口后,待外表温度降低,重新贴一密封带,正式焊按时再撕下胶带,直接用自动焊头固定实施焊接；1.6 6自动焊接条件确实认 1.6.1 1焊接试件的作成压力管道施工工艺为获得自动氩弧焊接的良好效果,在正式焊接前作成合格的试件,获得保护气体入口胶带密封最正确焊接参数.1.6.22试件作成要领a.每逢以下情况应焊出合格试件,才能正式焊接.•作业日的上午、下午开始作业前〔一日二次〕•配管口径、壁厚、材质、管件改变时•作业中产生缺陷时•焊机本身的条件、状态改变时b.作业者必须经本专业BA、EP管配管自动氩弧焊接的培训,持证上山冈.c.质量检验人应是经培训合格的本专业技术、检验人员或外国专家.1.6.33记录根据焊机的特性,编制出各种管径、壁厚的根本焊接参数表,以该参数为根底,设定试件的焊接参数,在焊接试件的过程中,可根据焊口存在的缺陷,调整焊接参数,直至焊接出合格的焊口,此时得出的参数,作为正式施焊的参数.a.配管焊接施工治理记录将配管焊接参数记入施工治理记录〔含根本焊接参数、试件〕.b. 试件检验表作成每件试件的检验记录和试件一并保存.1.77自动氩弧焊接1.7.11焊接条件确认后,自系统上流端逐个焊口进行焊接.自动焊接11保护气体入口I I向下流侧移动施工1.7.22焊接结束后仍要有保护气体流过.每个焊口焊完后,应趁热用不锈钢丝刷除尽外表的氧化膜.1.88焊口检查焊口实施外观全检,合格标准是：a.无未焊透；b.直线性好；c.整个园周焊口成形均匀一致；d.焊口内侧平直、光洁,外侧环状波纹均匀美观〔允许有细微的凹状或凸状〕；e.无可见的瑕疵、疵点、裂纹、气孔、夹渣等现象；f.无斑渍、氧化.12.压力试验压力管道施工工艺12.1洁净厂房内的高纯气体管道不允许采用水压试验,只能采用气压试验. 气压试验压力应为设计压力的1.15倍〔真空管道的试验压力应为0.2MPa〕. 但当管道的设计压力大于0.6MPa时,必须有设计文件规定或拟定试验方案经建设单位同意,方可进行气压试验.12.2试验介质除危险、易燃气体管道〔如氧气、氢气〕采用高纯氮气外, 其它介质管道〔如氮气、氩气、枯燥空气等〕可用本底气体或高纯氮气进行试验.12.3压力试验时,应逐步缓慢增压,当压力升至0.2MPa时,暂停升压, 进行一次全面检查,如无压降和泄漏现象,再将压力升至试验压力的50%, 如未发现异样情况或泄漏,继续按试验压力的10%逐级升压,每级稳压3min,直至试验压力.稳压10min,将压力降至设计压力,停压时间应根据查漏工作需要而定,以设计规定的发泡剂检验,无规定时,用中性皂液检验,无泄漏为合格. 12.4气密性试验气密性试验介质,与压力试验相同.试验工作可在压力试验结束后连续进行,试验压力为设计压力,试验时间为24小时,实行24小时连续监视,试验开始就要记录起始压力值和起始环境温度及有关情况,然后每隔1小时检查记录一次.检查重点是焊口、阀门填料函、法兰、丝扣连接处等,用发泡剂检查,最终考虑环境温度变化等因素.无压力降、无泄漏为合格.12.5泄漏性试验a.高纯气体管道中属于危险、易燃气体的管道必须在上述试验结束后,进行泄漏性试验,但上述试验结束后未经拆卸的该类管道系统可不进行泄压力管道施工工艺漏性试验;b.试验介质宜用氮气；c.试验压力应为设计压力；d.泄漏试验可结合调试工作一并进行；e.检验重点为阀门填料函、法兰或螺纹连接处等,以发泡剂检验不泄漏为合格.13.系统吹扫压力试验结束后,投运之前,应用上述试压用的同种高纯气体对输配管路系统进行彻底吹扫,到达不但吹除系统内的遗留粒子,而且起到对管路系统的枯燥作用,去除管壁和管材所吸留的局部含湿气体.常用的吹扫方式为连续吹扫式和间断吹扫式,依系统的不同情况,采用一种方式或两种方式并用吹扫流速应在20m/s以上,吹扫气体的用量参见以下图.管路福统吹除统吹扫气体I用量图13.1连续吹扫方式这种方式适用于简单系统,基于系统中的杂质处于相对均匀的分布状态,系统吹除气中的杂质浓度,被认为是系统中杂质的浓度.然而,洁净的吹扫用本底气体在系统中,所到之处,由于紊流产生压力管道施工工艺扰动,从而使系统中的杂质重新分布,又由于系统中存在着滞区,滞区中的滞气不易甚至不能被吹扫气流所扰动,只有完全依靠浓度差为动力,以极缓慢的速度向洁净的本底气体扩散,逐步降低杂技的浓度,经过较长时间的吹扫,从而将杂质逐步裹带出系统.这种方式对于不锈钢材质的高纯气体管道效果尤为明显.13.2间断吹扫方式这种方式适用于大系统,由于阀门多、连接件多,管路系统分枝复杂,所以整个系统的滞区也多,对这类系统仅采用连续吹扫方式,既费气又费时,效果也不太好,而采用间断吹扫方式,即“加压一泄压〞的方式,效果要明显得多,即将本底气体自系统起始端导入,使整个吹扫系统到达允许承受的较高压力,以较高速度冲刷系统各处,造成较强烈的扰动,滞区的滞气得以重新分布,然后快速泄压,使系统压力接近大气压.再重新“加压一泄压〞,返复进行6〜8次,即可取得显著的效果. 13.3以上吹扫的真实效果只能由“纯度测试〞得出,因此,该吹扫工序可视为“纯度测试〞前期工作,亦可在“纯度测试〞时进行.14.系统测试系统测试工程主要有尘埃颗粒检测、水分〔露点〕检测、氧分检测、油分检测等,需要做哪些工程的检测、要求到达的指标,应以设计文件为依据,或由建设单位根据工艺要求在施工合同中提出.常做的检测工程的检测要求如下.14.1露点检测14.1.1可采用目视露点仪或其它类型的精确度不低于土3℃的电子数字露点仪.14.1.2假设采用目视露点仪,必须严格遵守?电子级气体中痕量水分子测定压力管道施工工艺法一目视露点法?SJ2799-87；采用其它类型的露点仪,必须严格遵守相关的操作手册.14.1.3应检测在大气压下,气体中的水蒸汽到达饱时的温度,假设仪器测量值为非大气压下的压力露点,那么应换算成大气压下的露点温度.14.1.4采样管应用小口径电抛光不锈钢管或厚壁聚四氟乙烯管,用焊接或VCR接头连接,保证严密不漏.14.1.5调节流量应使用死空间小的不锈钢阀门.14.1.6检测前,系统应经过充分吹扫.14.1.7采用目视露点仪时,至少应取三次测定值的算术平均值作为分析结果；采用其它类型露点仪时,应待显示数稳定3min后,读取测定值.露点、含湿量、绝对温度换算表见附录114.2颗粒检测14.2.1采用采样量大于0.1CFM的高压激光粒子计数器或配有专用高压扩散器的激光粒子计数器检测,粒子计数器的最小粒径及粒子通道须满足检测要求.14.2.2采样管采用小口径电抛光不锈钢管〔预防使用易吸附气体、尘埃的非金属管〕,用焊接或VCR接头连接,保证严密不漏.14.2.3采样管越短越好,检测0.1〜1u m粒径时,采样管长不应超过15m；检测2- 5 H m粒径时,采样管长不应超过3m.14.2.4采样管、高压扩散器,使用前应经充分吹扫.14.2.5对于使用前需要预热的粒子计数器,应经一定时间的预热.14.2.6每个用气点采样一次,最小采样量由下试计算：最小采样量=20/级别浓度上限压力管道施工工艺例：某系统设计要求三0.3 H m,颗粒度＜3个/L。
UHP气体管道材料介绍
UHP气体管道材料介绍UHP气体管线材料介绍----------------------------------------------------------------------A,超纯,洁净管道系什么?20 多年前,半导体,集成电路,生物制药行业输送纯净介质(气体)的管路采用的管道还是普通的不锈钢管道,虽然管道的材料和安装成本较低,但良率(合格率)却很低.更严重的问题是:随着芯片集成度的提高,线宽的越来越小,对传输气体和介质的管路提出更高的要求,管路的质量成了制约芯片产量和集成度提高的瓶颈.就在那时,日本东北大学的一位教授就这些问题前往美国的一家芯片厂调研,针对这些问题,他联合日本的神户特殊刚厂共同研发适合传输高纯超高纯气体的不锈钢管道,经过多次研制,最后成功研制出精炼母材经过特殊冷轧的BA 管(光亮退火不锈钢管),后在此基础上,又发明了EP 管。
通过对管道系统的改进，芯片集成度，产量有了极大的提高，高科技产业在最近几年有了飞速发展。
B, 超纯,洁净管道系统的真正含义半导体,集成电路,生物制约行业输送纯净介质(气体)的高纯管路是一种综合考虑组织安定性,耐蚀性,加工性的最优化不锈钢管.要确保系统中立,我们要强调表面粗糙度Ra 值和自身的洁净,使颗粒发生和堆积滞留得到有效抑止.为了确保可焊接性及焊接质量,要求保证尺寸公差,母材的化学成分.这样才能确保在焊接时降低烟气的发生,颗粒的产生及提高焊接部位的耐蚀性和平滑性。
.总而言之, 高纯管路既要有漂亮的外表(外在的纯净), 又要有货真价实的材质(内在的纯净).1,外在的纯净,有别于传统不锈钢管道内外表面灰蒙蒙,凹凸不平的感觉,现在的超纯,洁净管道不仅有锃亮的外表,同时也有较好的内表面粗糙度, 以确保管道系统对传输的介质保持中立以及保证最佳的彻底吹扫及清洗性能, 现在工程师及技术人员常常提及的表面粗糙度Ra 值就是对管道系统内表面粗糙度的基本要求.为了确保自动轨道焊接的质量和效率,尺寸公差当然也是最基本的要求。
气体管路方案书
超纯气体管路及工程施工方案一、供气参数1、气瓶间设在3层共有8路气体，其中包含氮气、氩气、氦气、氢气、液氮、液氩、空气和乙炔。
使用点共有27个，分别分布在2、3、4层。
2、气体管路系统包括：不锈钢自动切换系统，不锈钢管，不锈钢终端减压阀，不锈钢球阀等配件。
上述系统分别分布在气瓶间和使用点。
设计方案：①氮气、氩气、氦气、空气、液氮、液氩以上气体采用不锈钢自动切换系统（1*1)，此系统可实现自动切换，保证气体不间断供应，可同时供应气质、液质、前处理、ICP-MS、原子吸收、原子荧光和4层气相色谱的气体。
管路采用1/4’’ BA级316L不锈钢管，末端配置不锈钢球阀和不锈钢二级减压阀。
不锈钢二级减压阀可端独控制进入仪器的气体压力，使用方便，美观大方；②乙炔乙炔采用不锈钢自动切换系统（1*1)，此系统可实现自动切换，保证气体不间断供应，供应原子吸收室内的仪器。
由于乙炔压力较低，所以主管路采用1/2’’ BA级316L不锈钢管，支管路采用1/4’’ BA级316L不锈钢管，末端配置不锈钢球阀和不锈钢二级减压阀。
不锈钢二级减压阀可单独控制进入仪器的气体压力，使用方便，美观大方。
其中主管路上配置不锈钢回火防止器，用来防止乙炔在使用过程中出现回火，发生危险；③氢气氢气采用不锈钢自动切换系统（1*1)，此系统可实现自动切换，保证气体不间断供应，同时供应气质和4层气相室。
管路采用1/4’’ BA级316L不锈钢管，末端配置不锈钢球阀和不锈钢二级减压阀。
不锈钢二级减压阀可端独控制进入仪器的气体压力，使用方便，美观大方。
其中主管路上配置不锈钢回火防止器，用来防止氢气在使用过程中出现回火，发生危险；④气瓶室和使用点配置可燃气体报警器，气瓶室安装防暴排风扇，乙炔和氢气主管路安装防暴电磁阀。
当可燃气体出现泄漏时，可燃气体报警器进行声光报警，同时联动防暴排风扇和防暴电磁阀，防暴排风扇自动开启，防暴电磁阀关闭。
⑤气瓶室氮气、氩气、氦气、空气、乙炔、氢气六种气体分别安装低压报警装置。
洁净车间高纯气体管道的安装、施工
洁净车间高纯气体管道的安装、施工洁净厂房广泛用于电子、生物医药、精细化工、精密机械、食品、化妆品等产品的生产中，不同产品的生产过程中，对所用高纯度气体的品种、纯度，以及气体中允许的杂质浓度或气体的品质要求差异很大。
例如半导体工业，所用气体品种多，要求特别严格。
洁净厂房中的气体管道是指气体压力小于等于0.8MPa的氢气、氧气、氮气、压缩空气、燃气等一般气体和高纯气体管道及真空管道，其具体的安装要求可参考《洁净室施工及验收规范》(JGJ 71-1990)的有关规定。
高纯气体是指其气体纯度大于等于99.9995%，含水量小于5×10-4%的气体。
高纯度、高洁净气体管道的施工不同于一般工业管道，稍有疏忽便可能破坏气体的质量。
因此，要理解安装气体质量的重大意义、要求严格遵守设计、施工要求，工作严肃认真、一丝不苟，高度重视各个细小环节，建成符合要求的管路系统。
要求做到以下几个方面:1.外观的检查工作(1)管道系统的管材、阀门及所有附件，严格设计要求选用，不得随意更改或代换。
(2)所有管材应放在室内精心保管，不得露天堆放、日晒和雨淋。
(3)管段端头要用塑料或橡胶密封罩加以密封，不得脱落、破裂。
(4)管子、管件、阀门等使用前，详细进行外观检查。
2.配管的准备工作(1)无论多大压力、何种介质及何种用途的配管，下料时均不得采用氧、乙炔焰切割。
无论是机械或手工下料，分段处不得涂抹油脂或使用润滑剂。
(2)管子切口应当与管轴线严格垂直，切口表面平整，不得有裂纹、毛刺。
(3)各种阀门应在安装前清洗，清洗前先应研磨、试压合格，然后拆成零部件，并在三氯乙烯或四氯化碳溶剂中浸泡1~1.5h。
安全阀清洗后应当重新试压。
(4)波纹管等无法拆解成零部件的阀门，应在组装的情况下清洗。
(5)采用普通不锈钢管时，其表面若粘附有油污，安装后清洗十分困难，应当将原管放入清洗槽内清洗。
管道内壁的酸洗工作，必须保证清除掉的锈蚀部分而不损害未锈蚀的表面。
高纯气体管道施工工法
高纯气体管道施工工法高纯气体管道施工工法是指在高纯气体制备、输送和使用过程中所需要的管道系统的施工工艺和技术方法。
高纯气体管道是一种专用管道系统，用于输送高纯度的气体，以满足各种工业领域的需求，包括半导体制造、光电子、医药等行业。
在这些领域，高纯气体的纯度要求非常高，常规的管道系统无法满足要求，因此需要采用专门设计和施工的高纯气体管道。
高纯气体管道施工的关键是确保管道系统的无菌和无尘污染。
因为高纯气体的纯度要求非常高，任何微小的杂质都可能对产品质量造成影响。
因此，在施工过程中需要采取一系列的防护措施，以确保管道系统的纯净度。
首先，在施工过程中需要使用高纯度的材料来制作管道系统。
常见的材料包括高纯度不锈钢、高纯度塑料等。
这些材料具有较低的挥发性和较小的含杂质量，可以有效地减少杂质的生成和控制。
其次，需要在施工现场采取严格的管道清洁措施。
施工人员需要在操作前对施工区域进行彻底的清洁，保持无尘、无菌的环境。
同时，在操作过程中要穿着无尘服和手套等防护用具，避免人为污染管道系统。
在管道焊接方面，需要选择合适的焊接工艺和焊接材料，以确保焊接的质量和无菌性。
常见的管道焊接方法包括氩弧焊、等离子焊等。
在焊接过程中，需要使用高纯度的惰性气体作为保护气体，以避免焊接区域的氧化和杂质的引入。
除了管道的材料和焊接技术外，高纯气体管道施工还需要考虑管道的密封性和泄漏性。
为了确保管道的密封性，需要对连接点进行严密的密封处理，常用的方法包括橡胶O型圈密封和焊接密封等。
在施工完成后，需要进行泄漏检测和压力测试，以确保管道系统的安全和可靠。
另外，高纯气体管道施工还需要考虑管道系统的布局和设计。
在设计管道系统时，需要考虑气体流动的平滑性和均匀性，以及管道的通风和散热等。
同时，在施工过程中要避免管道的弯曲、挤压和受力等情况，以确保管道的正常运行和使用。
总结起来，高纯气体管道施工工法是一项细致、复杂而又关键的工艺。
在施工过程中，需要采取一系列的防护措施，以确保管道系统的纯净度和无菌性。
高纯气体的管道连接
高纯气体的管道连接
在使用高纯气体的过程中，需要用到连接管道将气瓶中的气体输送到用气点。
管道连接的方式多种多样，该选择哪种连接方式呢？下面就一起看下常用的集中管道连接。
●NPT连接
需要螺纹密封剂或四氟带（PTFE）起润滑和密封作用。
泄漏率：10-1 to 10-2 (He, sccs)
●卡套连接
卡套接头靠螺母对双卡套挤压，使管道产生形变，前卡套形成主密封，后卡
套对管道形成抓紧作用。
泄漏率：10-3 to 10-5 (He, sccs)
●VCR连接
两侧接头中间用金属垫片，拧紧螺帽使两侧接头向中间挤压，使垫片产生形
变来密封。
VCR连接应由专业人员操作，避免过度拧紧造成泄漏。
泄漏率：10-9 (He, sccs)
●VCO连接
通过O形圈压紧产生密封。
泄漏率：10-8 (He, sccs)
●软管连接
将塑料/橡胶软管插入宝塔头，并用夹子固定。
但由于塑料和橡胶材质本身
具有渗透性，所以该种连接方式适合于对气体压力和纯度要求不高的应用。
科普
如何解读泄漏率？
如图所示，以泄漏率为10-2(He, sccs)为例，其意为1.5分钟泄漏1毫升氦气。
高纯气体的配管及材质
高纯气体的配管及材质1．高纯气体管路的设计要点：（1）对于不同特性的气体，要规划独立的供应区域，一般分为三个区：腐蚀性/毒性气体区、可燃性气体区、惰性气体区，将相同性质的气体集中加强管理，可燃性气体区要特别规划防爆墙与泄漏口，若空间不足，可考虑将惰性气体放置与毒性/腐蚀性气体区。
（2）管路设计需要考虑输送的距离，距离越长，成本越高，风险也越高，通常较合理的设计流速为20ml/S，可燃性气体小于10ml/S,毒性/腐蚀性气体小于8ml/S，在用量设计方面，则需要考虑使用点的压力和管径大小，前者与气体特性有关，后者使用点的管径一般为1/4”～3/8”。
（3）根据用气设备的分布情况，高纯气体的管网不宜过大或者过长；宜采用不封闭的环形管路，在系统末端连续不断排放少量的气体，以便在管网中总有高纯气体流通，不会发生“死空间”引起高纯气体的污染。
（4）管路中应减少不流动气体的“死空间”，不应设有盲管，在特种气体的储气瓶与用气设备之间应设吹扫控制装置、多阀门控制装置、用以控制各个阀门的开关顺序、系统吹除，以确保供气系统的安全、可靠运行和防止“死区”形成而滞留污染物，降低气体纯度。
（5）对高纯气体纯度要求不同的用气设备，宜采用分等级高纯气体输送系统；也可采用同等级输送系统，但是在纯度要求高的用气设备邻近处设末端气体提纯装置。
（6）为了检测高纯气体的纯度和杂质含量，输送系统除了设置必要的连续检测仪器，如衡量水含量或者氧杂质含量等分析仪外，还应设置定期取样用的检测采样口，以便按规定时间进行采样，分析高纯气体中各种杂质的含量。
（7）在亚微米级的集成电路生产中，要求供应10－9级的高纯气体，为了确保末端用气工艺设备处的气体纯度，使气体中的杂质含量（包括尘粒）控制在规定的数值内，一般在设备前设置末端纯化装置，或末端高精度气体过滤器2．高纯气体配管及附件材质的选择（1）选择标准●选用渗透性小、出气速率低、吸附性差的材料：目前超大规模集成电路前工序高纯气体输送系统管道材料采用不锈钢光亮退火管（SS304BA、SS316BA）、不锈钢电抛光管（SS316L-EP）等，但是对要求控制高纯气体中总杂质含量≤1.01.0×10－6及以下的管材应用SS316L-EP管，高纯气体使用管材的特点及要求如下表所示：'.管路型式以气体特性设计，惰性气体使用一般的单层管，作为制程用的反应气体，则选用高级别的SS316L-EP管；使用与芯片接触但不参与制程反应的气体则选用SS316L-BA管。
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高纯气体的配管及材质
1．高纯气体管路的设计要点：
（1）对于不同特性的气体，要规划独立的供应区域，一般分为三个区：腐蚀性/毒性气体区、可燃性气体区、惰性气体区，将相同性质的气体集中加强管理，可燃性气体区要特别规划防爆墙与泄漏口，若空间不足，可考虑将惰性气体放置与毒性/腐蚀性气体区。
（2）管路设计需要考虑输送的距离，距离越长，成本越高，风险也越高，通常较合理的设计流速为20ml/S，可燃性气体小于10ml/S,毒性/腐蚀性气体小于8ml/S，在用量设计方面，则需要考虑使用点的压力和管径大小，前者与气体特性有关，后者使用点的管径一般为1/4”～3/8”。
（3）根据用气设备的分布情况，高纯气体的管网不宜过大或者过长；宜采用不封闭的环形管路，在系统末端连续不断排放少量的气体，以便在管网中总有高纯气体流通，不会发生“死空间”引起高纯气体的污染。
（4）管路中应减少不流动气体的“死空间”，不应设有盲管，在特种气体的储气瓶与用气设备之间应设吹扫控制装置、多阀门控制装置、用以控制各个阀门的开关顺序、系统吹除，以确保供气系统的安全、可靠运行和防止“死区”形成而滞留污染物，降低气体纯度。
（5）对高纯气体纯度要求不同的用气设备，宜采用分等级高纯气体输送系统；也可采用同等级输送系统，但是在纯度要求高的用气设备邻近处设末端气体提纯装置。
（6）为了检测高纯气体的纯度和杂质含量，输送系统除了设置必要的连续检测仪器，如衡量水含量或者氧杂质含量等分析仪外，还应设置定期取样用的检测采样口，以便按规定时间进行采样，分析高纯气体中各种杂质的含量。
（7）在亚微米级的集成电路生产中，要求供应10－9级的高纯气体，为了确保末端用气工艺设备处的气体纯度，使气体中的杂质含量（包括尘粒）控制在规定的数值内，一般在设备前设置末端纯化装置，或末端高精度气体过滤器
2．高纯气体配管及附件材质的选择
（1）选择标准
●选用渗透性小、出气速率低、吸附性差的材料：
目前超大规模集成电路前工序高纯气体输送系统管道材料采用不锈钢光亮退火管（SS304BA、SS316BA）、不锈钢电抛光管（SS316L-EP）等，但是对要求控制高纯气体中总杂质含量≤1.01.0×10－6及以下的管材应用SS316L-EP管，高纯气体使用管材的特点及要求如下表所示：
管路型式以气体特性设计，惰性气体使用一般的单层管，作为制程用的反应气体，则选用高级别的SS316L-EP管；使
用与芯片接触但不参与制程反应的气体则选用SS316L-BA管。
②对于自燃爆炸，有剧毒的特种气体，如SiH4、PH3、AsH3等则考虑使用双套管，它的内/外管材质一般为
SS316L-EP/SS316L-AP，此设计的主要目的有两点，首先可保护内管直接受到外力撞击，其次能将由内管渗漏的气体阻
绝于外管，并利用相关的检测设备检测，目前常用的设计有正压和负压两种方式，负压设计是将内外管间抽成真空，
正压设计则是灌以氮气维持正压，两者皆可接上压力表或者压力警报器检知泄漏状态。
●内表面处理：通常采用的方法有机械喷砂、化学溶液清洗、化学抛光、电抛光等，目前广泛应用的管材有光亮退火管和电抛光管。
●阀门的选用：高纯气体对系统所用阀门的严密性有十分严格的要求，目前国内洁净厂房的高纯气体管道的阀门基本都采用SS304或SS316L不锈钢材质，阀门型式有隔膜阀、波纹管阀和球阀。
波纹管阀的严密性比球阀好，在气体流过阀门时没有与外环境接触的填料，所以没有渗漏现象：隔膜阀除了严密性与波纹管阀相当以外，还具有阀体死体积小，易吹除且污染少，所以适用于对气体纯度和生产工艺要求极严格或者危险性大的气体。
●管道连接：①高纯气体一般采用手工氩弧焊接和自动氩弧焊接，焊接型式通常采用承插焊和对焊，承插焊的好处在于施焊时管道的
对中，方便焊接，但缺点是由于管道与承插口之间有间隙，会存在“死空间’不易将杂质吹除，影响高纯气体质量。
因
此对于要求极为严格的高纯气体来说，应采用对接焊连接并要求内表面无焊缝，即在施工时不得使用不锈钢焊丝，利用
母材的本身融化填满焊缝。
②为确保输送至用气设备的气体质量，高纯气体管道与用气设备之间应用不锈钢金属软管连接，不宜采用非金属软管。
③高纯气体管道与阀门等附件连接应采用密封不易泄漏的专用接头予以连接，常用的接头方式有两种：分别为VCR
（Vacuum Coupling Retainer）和SWG（Swaglok），VCR采用优良的金属垫，利用纵向压力压紧，因此泄漏率极低，约
为10～9A cc/s，且耐压较高，常用于气体杂质含量×10－9级的高纯气输送系统，而SWG则不如VCR，耐压较低，基
本上这两种接头方式的安全性足可代替焊接的方式。
“VCR”连接件构造示意图如下：1－压盖螺帽；2－密封压盖；3－垫片；4－接头；
用在腐蚀性气体上，v+v的EP管,腐蚀性气体可否列一下:
自燃，毒性气体, sih4 10%ph3/He %AsH3 1%PH3/H2 , Si2H6 SiH2CL2 NH3 WF6 HCL BCL3 HBr F2/Kr/Ne(腐蚀性）华虹用过TEOS, CLF3近些年，KEE在磷烷和氯气上使用V+V的管材，其他的气体上未曾使用。