潔凈廠房中的氣體管道是指氣體壓力小于等于0.8MPa的氫氣、氧氣、氮?dú)狻嚎s空氣、燃?xì)獾纫话銡怏w和高純氣體管道及真空管道,其具體的安裝要求可參考《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》(JGJ 71-1990)的有關(guān)規(guī)定。高純氣體是指其氣體純度大于等于99.9995%,含水量小于5×10-4%的氣體。
潔凈廠房用于電子、生物醫(yī)*、精細(xì)化工、精密機(jī)械、食品、化妝品等產(chǎn)品的生產(chǎn)中,不同產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,對所用高純度氣體的品種、純度,以及氣體中允許的雜質(zhì)濃度或氣體的品質(zhì)要求差異很大。例如半導(dǎo)體工業(yè),所用氣體品種多,要求特別嚴(yán)格。
高純度、高潔凈氣體管道的施工不同于一般工業(yè)管道,稍有疏忽便可能破壞氣體的質(zhì)量。因此,要理解安裝氣體質(zhì)量的重大意義、要求嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)、施工要求,工作嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍,高度重視各個(gè)細(xì)小環(huán)節(jié),建成符合要求的管路系統(tǒng)。要求做到以下幾個(gè)方面:
1.外觀的檢查工作
(1)管道系統(tǒng)的管材、閥門及所有附件,嚴(yán)格設(shè)計(jì)要求選用,不得隨意更改或代換。
(2)所有管材應(yīng)放在室內(nèi)精心保管,不得露天堆放、日曬和雨淋。
(3)管段端頭要用塑料或橡膠密封罩加以密封,不得脫落、破裂。
(4)管子、管件、閥門等使用前,詳細(xì)進(jìn)行下列外觀檢查:
1)無裂紋、縮孔、折疊、重皮等缺點(diǎn)。
2)無銹蝕、蝕斑等現(xiàn)象。
3)管子平直、圓滑,無局部凹陷,無刮傷、擠壓等缺點(diǎn)。
4)管材內(nèi)表面的“粗糙度”是否符合設(shè)計(jì)要求,螺紋處密封、保護(hù)是否良好。
5)外購成品“內(nèi)表面超光滑潔凈管”要有出廠合格證及相關(guān)等級證書和資質(zhì)證明。應(yīng)隨機(jī)抽樣做顯微鏡下檢驗(yàn),必須符合設(shè)計(jì)要求。
6)檢查成品“內(nèi)表面超光滑潔凈管”的外包裝和相應(yīng)管端頭的管帽、堵頭等密封措施是否符合要求。
7)法蘭的密封面應(yīng)當(dāng)平整、光滑,不得有毛刺及徑向溝槽,凹凸法蘭應(yīng)當(dāng)能夠自然嵌合,凸面的高度不得低于凹槽的深度。
8)橡膠、塑料等非金屬墊片,應(yīng)當(dāng)質(zhì)地柔軟、無老化及分層現(xiàn)象,表面不得有折損、皺紋等現(xiàn)象。金屬墊片的加工尺寸、精度、厚度、表面粗糙度、硬度、厚度等均要符合要求,表面不得有裂紋、毛刺、凹槽、徑向劃痕和銹斑等缺點(diǎn)。
2.配管的準(zhǔn)備工作
(1)無論多大壓力、何種介質(zhì)及何種用途的配管,下料時(shí)均不得采用氧、乙炔焰切割。無論是機(jī)械或手工下料,分段處不得涂抹油脂或使用潤滑劑。
(2)管子切口應(yīng)當(dāng)與管軸線嚴(yán)格垂直,切口表面平整,不得有裂紋、毛刺。
(3)各種閥門應(yīng)在安裝前清洗,清洗前先應(yīng)研磨、試壓合格,然后拆成零部件,并在三氯乙烯或四氯化碳溶劑中浸泡1~1.5h。安全閥清洗后應(yīng)當(dāng)重新試壓。
(4)波紋管等無法拆解成零部件的閥門,應(yīng)在組裝的情況下清洗。對清洗的效果可用下法檢查:從閥門入口處注入清洗溶劑,并使溶劑流經(jīng)閥門各處,閥門流出的溶劑過濾后用顯微鏡檢查過濾器表面情況是否符合設(shè)計(jì)要求。
(5)采用普通不銹鋼管時(shí),其表面若粘附有油污,安裝后清洗十分困難,應(yīng)當(dāng)將原管放入清洗槽內(nèi)清洗。管道內(nèi)壁的酸洗工作,必須保證掉的銹蝕部分而不損害未銹蝕的表面。
(6)氧氣管路的閥門、附件等,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格禁油,并在安裝前按有關(guān)要求嚴(yán)格脫脂。
3.金屬管道的連接
(1)管道材質(zhì)。用于輸送高純氣體的金屬管道材質(zhì)主要有:
1)低碳不銹鋼。大流量高純、高潔凈氣體原則上全部采用低碳不銹鋼管。
2)銅管。在半導(dǎo)體企業(yè)中,個(gè)別生產(chǎn)工藝如砷化鎵的操作,為了防止產(chǎn)生器件電阻,不允許使用銅制管路及其附件,只能使用不銹鋼材料。
(2)連接方式:
1)焊接。高純、高潔凈氣體管道,原則上采用焊接,但不能直接對焊,應(yīng)采用套管接頭。
a不銹鋼管的焊接:采用氬弧焊,同時(shí)管內(nèi)通入同等純度的氬氣,防止焊接部位氧化。
b鋼管的焊接:采用40%銀焊條,氮?dú)獗Wo(hù)焊,管內(nèi)通入工藝氣體同等純度的氮?dú)?。但要注意,一旦氮?dú)庵袛嗷虻獨(dú)饧兌认陆?,會在焊口附近生成銅的氧化物,產(chǎn)生浸潤表面的可能性。所以,當(dāng)銅管焊接完畢后,要用浸漬**的紗布來回擦拭管內(nèi),焊接處可能產(chǎn)生的氧化物。
2)螺紋連接。螺紋連接的氣密性不如焊接的好,不適用于高純、高潔凈氣體管路連接。螺紋連接使用的密封填料殘?jiān)袔霘怏w的危險(xiǎn),而且內(nèi)外螺紋旋緊時(shí),金屬間的摩擦?xí)a(chǎn)生金屬粉塵粒子,污染氣體。如確實(shí)必要,應(yīng)在銅與銅、銅與銅合金附件螺紋連接時(shí),在外螺紋上均勻地掛上一定量的焊條,提高密封效果,盡可能減少金屬粉塵。
3)法蘭連接。螺紋或法蘭連接處的密封材料應(yīng)采用聚四氯乙烯,為確保密封效果,在墊片上涂敷少量氟橡膠(白色、室溫固化)。
(3)管路附件的使用:
1)管路附件的材質(zhì)的選用原則應(yīng)與管材的選用原則一致。
2)在采用銅材的管路系統(tǒng)中,可以使用不銹鋼材質(zhì)的管道附件;但在不銹鋼材質(zhì)的管路系統(tǒng)中,不容使用銅制材料的管道附件。