管道输送高纯气体,
供气系统设计合理,关键是能否将高纯气体送至气点,保持质量合格,
管件
并且配件选择正确,施工安装正确,实验检测合格。高纯气体管道输送管道,气体纯度、
许可的杂质含量、颗粒含量等要求不同,选择相应质量的管道。例如,半导体行业由于其复杂的生产工艺而增加
工艺精细,不仅要求生产环境清洁,而且对生产过程中所需的各种高纯气体都有特定的、严格的要求,
从μM技术进入亚微米,深亚微米
(低于O.35g.m)技术上,对气体中的杂质含量、水分含量要求极其严格,10 (ppm级)已不能满足要求,需要达到10 (ppb级),甚至10~2(ppt级),灰尘粒度要求控制到0.05-0。Olla,m。所以输送管道本身的管道材料特性要适应高纯度、超高纯度气体的需要。
2.1
管道材料特性
对于高纯度气体管道的运输,影响气体质量的管道材料的主要特点是气体透水性、出气速度、吸附力、表面
表面粗糙度和耐磨性,耐腐蚀性。
21.1
气体透水性
当气体从高压(或分压)的一侧流入低压(或分压)的一侧时,就会变成气体渗透。因为空气
气中氧气和氮气分为压力和压力****、气体分子相对较小,管道材料对气体的透水性具体表现为氧气和氮气的渗透,
一般来说,氧气的渗透试验较多。不同材料对氧气的透水性材料空气中氧气的渗透(ppm)不锈钢管 O铜管
聚丙烯管1l聚四氟乙烯管12普通钢管2032 从表中可以看出,不锈钢管或钢管必须从气体渗透的角度用于运输ppm级和更高纯度的气体。如果我们不恰当地选择不合格的管道材料,无论我们采用什么净化方法,都将无济于事。
2.1.2
出气速度
在材料冶炼过程中形成的管道材料的晶间或晶格中存在氮、氮氧化合物等杂质。在高纯气体的输送过程中,这些杂质会慢慢释放,污染高纯气体,尤其是ppb以上要求的高纯气体。一般来说,低碳不锈钢管的出气速度非常低。
2.1.3
吸附力
由于水分等杂质是极性分子,具有很强的吸附性。表面粗糙的橡胶、塑料或材料容易吸收水分等杂质,铜
材料对水有很强的吸附作用,使用这些材料运输高纯气体容易受到污染,除了运输ppm级以下的氧气外,还会使用铜管,
铜管和塑料管不适用于高纯气体,橡胶和塑料材料(包括聚四氟乙烯)也不适用于气体接触的垫片和填料。
2.1.4
表面粗糙度和耐磨性
为保证输送的气体纯度,要求管道材料内层具有极高的光洁度,以防止颗粒和水分受到污染
停留在管壁上,吹扫时更容易吹干净。管道光滑耐磨,可在气流高速冲刷下产生金属。
颗粒较少,不锈钢产生的颗粒比铜管少,所以不锈钢管的耐磨性比钢管好。
2.1.5
耐腐蚀性
在微电子生产中,经常使用一些腐蚀性很强的气体,此时一定要使用耐腐蚀的管道,否则管道会被腐蚀,很轻
然后表面生锈,严重的管道大规模脱落、穿孔,不但会污染气体,还会发生安全事故。
2.1.6
内表面处理
通常有三种方法可以进一步改善管道材料的特性,对管道中表面进行处理:
酸洗钝化(AP)、光亮退火(BA)和电解抛光(EP)处理。实验资料和实践证明,经过表面处理后。管道材料粗糙度降低。出气速度降低。表面吸附力减弱。
2.2.管道材料及连接纯度99.99%对于内部气体管道,选择10#或20#无缝管道(镀锌或纯化内表面)
、铜管。镀锌管采用法兰连接。总杂质含量≤304不锈钢光亮退火管(304BA)用于10-100ppm气体管道。、304不锈钢管纯化处理(304AP)、铜管。管道采用焊接连接,可采用对焊、承插焊或套管焊。总杂质含量≤选用316L不锈钢光亮退火管(316LBA)1-1oppm气体管道、不锈钢抛光管304不锈钢电抛光管
(304EP)。管道连接采用焊接、内壁无疤痕对焊、高纯氩保护焊。总杂质含量≤316L不锈钢电抛光管(3L6LEP)必须用于LPPM的高纯气体管道。管道连接采用焊接、内壁无疤痕对焊、高纯氩保护焊,在专用洁净室内进行。
2.3阀门及连接
球阀、隔膜阀和波纹管阀广泛应用于气体管道中,根据气体纯度、有毒性和可燃爆炸性要求选择匹配的闸阀。纯度为99.9999%对于内部气体管道,选用304不锈钢球阀,可采用法兰连接,法兰垫片为软金属垫片,聚四氟乙烯垫片.总杂质含量≤10ppm气体管道选用隔膜阀和波纹管阀。波纹管阀必须用于可燃和爆炸性气体。闸阀用卡套连接,整个软金属片。因为隔膜阀不仅具有波纹管阀的相同密封性能,而且具有阀内死空间小、
易吹干净,污染小等显著特点,总杂质含量高≤LPPM纯度要求极其严格的管道和危险
对于高性能的气体管道,建议使用隔膜阀。闸阀采用VCR卡套连接,软金属垫片。内壁无疤痕对焊,高纯度氩气保护焊。