高纯气体管道配管及附件材料的选择要点
管材及附件的选用

管材及附件的选用一、室内燃气管道的管材及管件选用1.管材的选用低压管道:当管径DN≤50时,一般选用镀锌钢管,《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091-2008,连接方式为螺纹连接;当管径DN>50时,选用无缝钢管《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008,材质为20号钢,连接方式为焊接或法兰连接。
中压管道:选用无缝钢管《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008或《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091-2008,连接方式为焊接或法兰连接。
选用《低压流体输送用焊接钢管》GB/T3091-2008标准的焊接钢管,低压采用普通管,中压采用加厚钢管。
选用无缝钢管其壁厚不得小于3mm,引入管不小于3.5mm。
在避雷保护范围以外的屋面燃气管道和高层建筑沿外墙架设的燃气管道,采用焊接钢管或无缝钢管时其壁厚不得小于4mm。
2.管件的选用当选用丝扣连接时,管件选用铸铁管件,《可锻铸铁管路连接件》GB/T3287-2000,材质为KT;当选用焊接或法兰连接时,管件选用《钢制对焊无缝管件》GB/T12459-2005,材质为20号钢。
二、室外燃气管道的管材及管件选用1. 管材的选用1)高压燃气管道:选用无缝钢管《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008,材质为20号钢;或焊接钢管《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分:A级钢管》GB/T9711.1-1997,《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分:B级钢管》GB/T9711.2-1999。
2)中、低压管道:DN≤200的燃气管道推荐选用无缝钢管《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-2008,材质为20号钢;DN>200的燃气管道推荐选用《低压流体输送管道用螺旋缝埋弧焊钢管》SY/T5037-2000,材质为Q235B。
PE管选用《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统第1部分:管材》(GB15558.1-2003),SDR11、SDR17.6,材质为PE80或PE100。
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。
高纯气体管道配管及附件材料的选择要点

高纯度气体由管道输送,能否将高纯气体送至用气点仍保持质量合格的关键是供气系统设计合理、管件及附件选择正确、施工安装正确和试验检测合格。
高纯气体管道输送管道,要根据工艺过程对气体纯度、允许的杂质含量、微粒含量等的要求不同,采用相应质量的管材。
比如半导体产业因其生产工艺复杂、加工精细,它不仅要求有洁净的生产环境,而且对生产过程中所需的各种高纯气体有特定的、严格的要求,从微米技术进入亚微米、深亚微米(小于O.35g.m)技术,对气体中的杂质含量、水含量要求极为严格,10 (ppm级)已经不能达到要求,需要达到10 (ppb级),甚至10一~2(ppt级),尘埃粒径要求控制到0.05-0。
Olla,m。
因此输送管道本身的管道材料特性适应高纯、超高纯气体的要求成为必须。
2.1管道材料特性对输送高纯气体管道而言,其影响气体质量的管道材料主要特性是气体渗透性、出气速率、吸附性、表面粗糙度和耐磨性、抗腐蚀性。
21.1气体渗透性气体从压力(或分压力)高的一侧透过材料向压力(或分压力)低的一侧流入的现象成为气体渗透。
因为空气中氧气和氮气分压力最大、气体分子相对较小,管道材料对气体的渗透性主要表现氧气和氮气的渗透,一般对氧气的渗透测试比较多。
不同材料对氧的渗透性材料大气中氧气的渗透(ppm)不锈钢管O铜管O聚丙烯管1l聚四氟乙烯管12普通钢管203从表看到,对于输送ppm级及更高纯度要求的气体,从气体渗透角度必须选用不锈钢管或者钢管,如果我们不恰当地选用了不符合要求的管道材料,那么,无论我们采取什么净化手段,都将是无济于事的。
2.1.2出气速率材料冶炼过程形成的管道材料晶间或者晶格内部存在着某些杂质,如氮、碳氢化合物等,在高纯气体输送过程中,这些杂质会缓慢地释放出来,污染高纯气体,尤其是杂质要求在ppb以上级的高纯气体。
通常低碳不锈钢管的出气速率极低。
2.1.3吸附性由于水分等杂质是极性分子,吸附性很强。
橡胶、塑料或一些表面粗糙的材料极易吸附水分等杂质,铜材对水吸附性极强,使用这些材料输送高纯气体易被污染,除了输送ppm级以下的氧气会使用紫铜管外,高纯气体都不采用铜管和塑料管,气体会接触到的垫片、填料也不得采用橡胶、塑料材料(包括聚四氟乙烯)。
第五章燃气管道及其附属设备要点

第五章燃气管道及其附属设备要点燃气管道及其附属设备是燃气供应系统中的核心组成部分,负责将燃气从供气站点输送到各个用户点,并提供相应的安全保障措施。
以下为燃气管道及其附属设备的要点。
首先,燃气管道的选材和施工要注意几个关键因素。
选材时应选择耐压耐腐蚀的材料,如钢管和钢塑复合管等,确保管道的可靠性和使用寿命。
施工时应注重管道的连接技术,确保管道的密封性和牢固性,以防止燃气泄漏和安全事故的发生。
其次,燃气管道的敷设要注意几个关键点。
首先,要根据实际情况设计和布置燃气管道,避免过度弯曲和拐角,以减小燃气的压力损失。
其次,要注意管道的埋设深度和保护措施,确保管道在不同环境条件下的安全运行。
此外,要将燃气管道与其他管道进行隔离,防止相互干扰和事故的发生。
再次,燃气管道的监测和检测要坚持定期的维护和检修制度。
通过定期的巡检和检测,及时发现和处理管道的问题,确保管道的正常运行和安全性。
此外,要建立科学的检测方法和技术,如气体检测仪、压力计等,以实时监测管道的燃气浓度和压力,及时采取措施避免事故的发生。
另外,燃气管道附属设备的选择和安装也是重要的一环。
常见的附属设备包括调压站、压力调节器、阀门等,它们在管道系统中的作用是不可忽视的。
在选择和安装这些设备时,要根据实际需求和使用条件,选择合适的型号和规格,并采取相应的安全措施,确保设备的正常运行和使用。
最后,燃气管道及其附属设备的安全管理也是十分重要的。
一方面,要建立健全的管理制度和安全规范,明确责任和权限,加强对燃气管道和设备的监管和管理。
另一方面,要进行必要的培训和教育,提高工作人员的安全意识和操作能力,确保安全操作和事故的预防。
总之,燃气管道及其附属设备的选材、施工、敷设、监测和安装要注意技术要求和安全措施,确保燃气供应系统的可靠性和安全性。
只有做好这些要点,才能保障广大用户的供气需求,并提供安全可靠的燃气供应服务。
燃气的工程施工管材

燃气的工程施工管材一、燃气管材的选择在进行燃气工程施工时,燃气管材的选择是至关重要的一环。
燃气管道主要有钢管、PE 管、PP管、PVC管等多种材质可供选择。
根据实际情况选择合适的管材材质是保证燃气管道正常运行的关键。
一般来说,普遍选择的是耐腐蚀性较好的钢材或PE管。
1. 钢管: 钢管是燃气管道的一种常用材质,具有耐压强、耐腐蚀、耐高温等优点。
钢管主要分为无缝钢管和焊接钢管两种,根据实际工程应用需求选择合适的钢管材质。
2. PE管: PE管是一种聚乙烯管材,具有轻质、耐腐蚀、耐磨损等优点,适用于一些弯曲较多的燃气管道施工。
3. PP管: PP管是一种聚丙烯管材,具有良好的耐腐蚀性和耐高温性,适用于一些对管材材质要求较高的燃气工程。
4. PVC管: PVC管是一种聚氯乙烯管材,具有耐腐蚀、成本低廉等优点,适用于一些低压燃气管道的施工。
在选择燃气管材时,需要综合考虑管道的使用环境、压力、温度等因素,选用合适的材质,确保管道的可靠性和安全性。
二、燃气管道施工过程1. 管道布置:在进行燃气管道施工前,需要规划好管道的布置方案,确定管线的走向、坡度和连接方式等。
根据设计要求和现场实际情况进行管线布置,绘制出详细的施工图纸。
2. 掘沟开挖:进行燃气管道施工时,需要进行沟槽的开挖工作。
根据设计要求确定沟槽的深度和宽度,防止影响管道安装和管道周围环境。
3. 管道安装:根据设计要求将选定的管材进行切割、连接和安装,保证管道的质量和密封性。
在进行管道安装时,需要保证管道的轴线、坡度和连接处的平整度。
4. 管道焊接:对于采用钢管作为燃气管道的情况,需要进行管道的焊接工作。
焊接过程需要进行预热、焊接和冷却等步骤,确保焊接的牢固性和密封性。
5. 管道保护:在管道安装完成后,需要对管道进行防腐蚀、防水、防腐蚀处理,延长管道的使用寿命。
此外,还需要保证管道周围环境的整洁和安全。
进行燃气管道施工时,需要严格按照相关标准和规范进行操作,确保燃气管道的质量和安全。
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:制作过程冷延→热处理→冷拉→光亮热处理→脱脂→一般水洗→纯水水洗(10000级洁净环境)→纯氮吹扫(1000级洁净环境)→检查→包装(压帽氮封及双层聚乙烯外包装充纯氮保护)冷延→热处理洗→电解抛光酸浸渍→水洗热纯水水洗(100/1000级及双层聚乙内表面粗糙度Rmax 3.0~4.5μm表面硬度(HRB)<90公差要求项目管外径、管壁厚、管长、管道垂直度管外径注:①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。
燃气输配管道材料选用原则

燃气输配管道材料选用原则随着城市化进程的不断加快,城市内的燃气输配管道越来越发挥着重要的作用。
燃气输配管道的质量安全直接关系到人们的生命财产安全。
因此,在选用燃气输配管道材料时一定要慎重,按照以下原则选择。
一、遵循国家标准和行业标准在我国,燃气输配管道材料的选用必须遵循国家标准和行业标准,如《城市燃气设计规范》、《城市燃气设施施工及验收规范》等。
这些标准是保证燃气输配管道安全的基础和前提,必须严格遵守。
二、考虑材料的物理性能和机械性能燃气输配管道材料的物理性能和机械性能是影响其安全使用的重要因素。
应选用具有足够强度、刚度、韧性和耐腐蚀性的材料,以保证管道的长期安全运行。
三、考虑材料的阻燃性能燃气输配管道要求具有一定的防火性能,可避免在管道运行中发生火灾事故。
因此,选用具有良好阻燃性能和自熄性能的管材,例如PE-RT、PE-X、PE100等材料,可以更好地保障管道的安全运行。
四、考虑材料的成本燃气输配管道材料的成本是选择的重要因素之一,合理控制成本可以确保管道的正常投入使用,并减少维护费用。
在材料选择中,应根据项目的具体情况做出权衡,寻找成本和质量之间的平衡。
五、考虑材料的环保性随着环保意识的不断提高,燃气输配管道材料的环保性也越来越受到重视。
应选用能够有效减少环境污染和不良影响的材料,如不使用含铅的材料。
六、考虑长期的安全运行管道的长期安全运行需要考虑其材料适应性,应选用具有耐久性和稳定性的材料,可维护管道的长期使用,减少维修和更换的成本。
综上所述,选用燃气输配管道材料时要根据以上原则进行选择,保证管道的安全运行。
在实际应用中,可根据具体情况进行选择,引入新的技术和材料,使管道更加安全、可靠、经济、环保。
气体配管选料说明

气体配管选料说明一. 材料区分:1. TUBE & PIPE(管件)2. FITTINGS(配件)3. VALVE(阀件)4. REGULATOR(调压阀)5. CHECK VALVE(逆止阀)6. FILTER(过滤器)7. VACUUM GENERATOR(真空产生器)8. 其它.二. 选料依据:1. 依据使用气体种类及业主需求选定材料等级.(如316L BA/316L EP/316L VIM-VAR/C-22)2. 依据现场需求选定阀件尺寸.(1/4”;1/2”;3/4”……)3. 依据压力不同选择料件型式.(一般主要区分高压及低压,GAUGE可另外选择其正负压力值,另流量亦需考虑是否足够)4. 视盘面组装选择阀件接头型式.(MALE/FEMALE或VCR/SWG)5. 有相同等级之材料符合上述条件时,应配合业务人员选择价格较合理者.三. 说明:1. TUBE & PIPE选取:习惯上3/4”以下的管称为TUBE, 1”以上称为PIPE(请参阅附表).其选取分为管径/材料及表面处理程度.材料主要区分为SUS 304/SUS 304L及SUS 316/SUS 316L,其差异在于SUS 316增加钼(Mo)金属,改善其机械性质, L则表示材料降低含碳(C)量,增加含镍(Ni)量.表面处理等级常用可分两种, BA (Bright Anneal)是经过表面研磨处理其Rmax≦4.5μm, EP (Electro Polish)除了表面研磨外,再加以电解研磨其Rmax≦0.7μm.另外管材(含FITTING)又因原始制程不同而区分为VOD/VIM-VAR,其中V+V为真空二重溶解超清净钢(美国航天工业发展之技术),其组织较为优良.2. FITTIN选取:FITTING主要可区分为TEE/ELBOW/G LAND/NUT/CAP/REDUCER…其选取以BENKAN型录作示范:Product Name Size Size for other side Type Specification MaterialSCM 4 0 E EP LESCM: 表示BANKEN公司对FITTING的分类,是属于短接头MICRO型式,另有SCL是长接头型示及SCF是较大尺寸(3/4”以上)之FITTING.4: 表示尺寸为1/4”.0: 表示另一端尺寸同前,为1/4”.E: 表示此料件型式为ELBOW(T: Tee, R: Reducer…).EP: 表示料件表面处理等级为EP.LE: 表示此料件为VIM+VAR等级之EP.另外FITTING又可分为三种不同规格,分别为一般Type; VCR Type及SWG Type,一般型即为平时所见之焊接型式,VCR型为对接型式,可直接以GLAND+NUT锁上(Gland端仍需焊接), SWG型类似VCR型,唯其以SWG接头锁上,不需焊接.一般组盘所用接头有两种,分别为VCR及SWG,其中VCR需锁1/8圈,SWG需锁1 1/4圈,方能有效锁紧.(*. 一般气体使用之GASKET为Ni材质,CO对Ni具侵蚀性,故CO所用之GASKET必须为SUS 系列材质.)(*. VCR接头一年之泄漏量约为一立方公分)3. VALVE选取:VALVE一般分为BALL-VALVE(球阀)/BELLOWS-VALVE(风箱阀) & DIAPHRAGM-VALVE(膜片阀),另外又因作动方式区分为MANUAL-VALVE & AIR-VALVE.其选取以BENKAN型录作示范:Model Operating system Pressure rating Connection size Other special specificationsValve size Type of valve Connection type Material of sheetIIID 4 M S H - V □C - □□IIID: 表示此为BANKEN Moder 35之Diaphragn Valve.4: 表示尺寸为1/4”.M: 表示其操作方式为手动旋转1800 控制开关(C表气动阀).S: 表示此阀出入端成一直线,没有分岔及角度.H: 表示为高压(压力超过10kg/cm2)用阀(没标H即为低压阀).V: 表示两端接头为VCR Male(VF: Female).C: 表示膜片座的材质为PCTFE(铁氟龙).4. REGULATOR 选取:REGULATOR之用途为调整出口端之压力值,一般分高压与低压选取,但尚有高流量型式可供选取,另外可依表头(Gauge)需求加以搭配成单表或双表.目前大部份之调压阀其材质均为EP 以上.其选取以TESCOM型录作示范:74 – 24 6 2 – K A 4 1 074-24: 表示此调压阀之等级6: 表示本体材质为316L VIM+VAR.2: 表示出口端压力范围为1-100 PSIG(1-6.9 bar)K: 表示顶针座的材质为PCTFE,耐热范围是-400C-+930CA: 表示进出口端之尺寸型式,在此指高洁净度之VCR Male接头.4: 表示入口与出口端之尺寸及型式(可由此求得阀件两端之距离).1: 表示入口端之最大容许压力,在此为3500psi.0: 表示表头配置及接头型式,此处为无表头.5. CHECK VALVE 选取:CHECK VALVE为逆止阀,其功用为防止气体回流,选取主要依据其尺寸及两端接头型式决定(若是泄压阀则须考虑其泄压之Range).其选取以NUPRO型录做说明:6 L - C W 4 V R 46L: 表示材料为SUS 316L.CW: ALL WELDED CHECK VALVE即为NUPRO对CHECK VALVE之代码.4: 表示CHECK VALVE之尺寸为1/4”.VR4: 表示接头为1/4” VCR Male.(* NH3必需使用特殊之CHECK VALVE,否则会造成其内部结晶堵塞,代替之型式为一般型号后加AF,表示其内部材质为AFLAS.)6. FILTER 选取:FILTER之功能是过滤气体中之Particle(与Purifier之纯化气体功能不同),选取要注意其操作压力/接头型式/材质/过滤等级及流量大小,压力一般区分高压及低压,接头分VCR/SWG/WELD,材质主要有SUS/NI及PTFE,过滤等级可选择0.01um/ 0.03um/ 0.003um等,流量则有一般流量及大流量之区别.其选取以MILLIPORE型录做说明:WG 2 F T1 RR 2WG: 为MILLIPORE Wafergard III Gas Filter 之代称.2: 代表是MILLIPORE第二代之产品.F: 表示其材质为PTFE铁氟龙(N: NI, M: SUS-316L).T1: 据其业务表示没特别意义.RR: 表示进出口端之接头型式为VCR Male(S: SWG, J: WELD).2: 表示其尺寸是1/4”.7. VACUUM GENERATOR 选取:VACUUM GENERATOR主要用于VMB或G/C上作为Vent抽气使用,一般说来使用场合不多,其厂牌亦较少,选取主要依据接头型式及尺寸作选择,其选取以APTECH型录做说明:Material Ports N2 Inlet Vent VacuumSetrise AP7 S 3PW FV4 FV4 FV4AP7: 表示为APTECH之VACUUM GENERATOR.S: 表示材质为Stainless Steel 316L.3PW: 表示有三个Ports.FV4(1): 表示N2 Inlet端之接头型式,为1/4” VCR Male.FV4(2): 表示Vent端之接头型式,为1/4” V CR Male.FV4(3): 表示Vacuum端之接头型式,为1/4” VCR Male.(*. 其抽气压力约为40~60 Tor约为4~8psi)8. 其它材料:除以上介绍之材料外,气体配管上还有许多其它较少使用之料件(如Transducer/ Scale/Cyl inder Connector……),若有兴趣,可径向设计部查阅型录等相关信息,或于工作上有机会接触时,再向资深人员请益即可.。
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高纯度气体由管道输送,能否将高纯气体送至用气点仍保持质量合格的关键是供气系统设计合理、管件及附件选择正确、施工安装正确和试验检测合格。
高纯气体管道输送管道,要根据工艺过程对气体纯度、允许的杂质含量、微粒含量等的要求不同,采用相应质量的管材。
比如半导体产业因其生产工艺复杂、加工精细,它不仅要求有洁净的生产环境,而且对生产过程中所需的各种高纯气体有特定的、严格的要求,从微米技术进入亚微米、深亚微米(小于O.35g.m)技术,对气体中的杂质含量、水含量要求极为严格,10 (ppm级)已经不能达到要求,需要达到10 (ppb级),甚至10一~2(ppt级),尘埃粒径要求控制到0.05-0。
Olla,m。
因此输送管道本身的管道材料特性适应高纯、超高纯气体的要求成为必须。
2.1管道材料特性
对输送高纯气体管道而言,其影响气体质量的管道材料主要特性是气体渗透性、出气速率、吸附性、表面粗糙度和耐磨性、抗腐蚀性。
21.1气体渗透性
气体从压力(或分压力)高的一侧透过材料向压力(或分压力)低的一侧流入的现象成为气体渗透。
因为空气中氧气和氮气分压力最大、气体分子相对较小,管道材料对气体的渗透性主要表现氧气和氮气的渗透,一般对氧气的渗透测试比较多。
不同材料对氧的渗透性材料大气中氧气的渗透(ppm)不锈钢管 O铜管O 聚丙烯管1l聚四氟乙烯管12普通钢管203
从表看到,对于输送ppm级及更高纯度要求的气体,从气体渗透角度必须选用不锈钢管或者钢管,如果我们不恰当地选用了不符合要求的管道材料,那么,无论我们采取什么净化手段,都将是无济于事的。
2.1.2出气速率
材料冶炼过程形成的管道材料晶间或者晶格内部存在着某些杂质,如氮、碳氢化合物等,在高纯气体输送过程中,这些杂质会缓慢地释放出来,污染高纯气体,尤其是杂质要求在ppb以上级的高纯气体。
通常低碳不锈钢管的出气速率极低。
2.1.3吸附性
由于水分等杂质是极性分子,吸附性很强。
橡胶、塑料或一些表面粗糙的材料极易吸附水分等杂质,铜材对水吸附性极强,使用这些材料输送高纯气体易被污染,除了输送ppm级以下的氧气会使用紫铜管外,高纯气体都不采用铜管和塑料管,气体会接触到的垫片、填料也不得采用橡胶、塑料材料(包括聚四氟乙烯)。
2.1.4表面粗糙度和耐磨性
为了确保输送的气体纯净度,要求管道材料内表面有一个极高的光洁度,这样可以防止污染粒子及湿气在管壁滞留,可以在吹扫时比较容易吹净。
管材比较光洁而且耐磨,可以在气流高速冲刷下,产生的金属粒子就少,不锈钢比铜管产生粒子要少,所以不锈钢管耐磨性优于钢管。
2.1.5抗腐蚀性
微电子生产中,经常使用一些腐蚀性很强的气体,这时必须采用耐腐蚀的管材,否则管道会被腐蚀,轻则表面产生锈斑,重则管道大面积剥落、穿孔,不但污染气体,还会发生安全事故。
2.1.6内表面处理
为了进一步改善管道材料特性,对管道内表面进行处理,一般有三种方法:酸洗钝化(AP),光亮退火(BA)和电解抛光(EP)处理。
试验资料和实践都证明,通过表面处理后。
管道材料的粗糙度减小。
出气速率降低。
表面吸附性减弱。
2.2管道材料及连接
纯度在99.99%以内的气体管道,采用10#或20#无缝钢管(内表面镀锌或纯化处理)、铜管。
镀锌管道采用螺纹连接。
总杂质含量≤10—100ppm的气体管道,采用304不锈钢光亮退火管(304BA)、304不锈钢管纯化处理(304AP)、紫铜管。
管道采用焊接连接,可以采用对接焊、承插焊或套管焊接。
总杂质含量≤1-1oppm的气体管道,采用316L不锈钢光亮退火管(316LBA)、304不锈钢电抛光管(304EP)。
管道连接采用焊接,
内壁无瘢痕的对接焊,高纯氩气保护焊。
总杂质含量≤lppm的高纯气体管道,必须采用316L不锈钢电抛光管(3l6LEP)。
管道连接采用焊接,内壁无瘢痕的对接焊,高纯氩气保护焊,在专用的洁净室内进行。
2.3管道阀门及连接
气体管道普遍采用球阀、隔膜阀和波纹管阀,根据气体纯度、有毒性和可燃爆炸性要求选择相适应的阀门。
纯度在99.9999%以内的气体管道,采用304不锈钢球阀,可以采用法兰连接,法兰垫片为软金属垫片、聚四氟乙烯垫片.总杂质含量≤10ppm的气体管道,采用隔膜阀和波纹管阀。
可燃爆炸性的气体必须采用波纹管阀。
阀门采用卡套连接,软金属整片。
由于隔膜阀具有波纹管阀相同的密封性能外,还具有阀内死空间小、容易吹除干净、污染小等突出特点,总杂质含量≤lppm纯度要求极为严格的管道以及危险性极大的气体管道,推荐使用隔膜阀。
阀门采用VCR卡套连接,软金属垫片。