Die 909 Projek Baie Grootskaalse Geïntegreerde Kringfabriek is 'n belangrike konstruksieprojek van my land se elektroniese industrie tydens die Negende Vyfjaarplan om skyfies met 'n lynwydte van 0.18 mikron en 'n deursnee van 200 mm te produseer.
Die vervaardigingstegnologie van baie grootskaalse geïntegreerde stroombane behels nie net hoë-presisie tegnologieë soos mikrobewerking nie, maar stel ook hoë vereistes aan gassuiwerheid.
Die grootmaat gasvoorsiening vir Projek 909 word verskaf deur 'n gesamentlike onderneming tussen Praxair Utility Gas Co., Ltd. van die Verenigde State en relevante partye in Sjanghai om gesamentlik 'n gasproduksieaanleg te vestig. Die gasproduksieaanleg is aangrensend aan die 909-projek se fabrieksgebou en beslaan 'n oppervlakte van ongeveer 15 000 vierkante meter. Die suiwerheid en uitsetvereistes van verskeie gasse
Hoësuiwer stikstof (PN2), stikstof (N2) en hoësuiwer suurstof (PO2) word deur lugskeiding geproduseer. Hoësuiwer waterstof (PH2) word deur elektrolise geproduseer. Argon (Ar) en helium (He) word uitkontrakteer. Die kwasi-gas word gesuiwer en gefiltreer vir gebruik in Projek 909. Spesiale gas word in bottels voorsien, en die gasbottelkabinet is in die hulpwerkswinkel van die geïntegreerde stroombaan-produksieaanleg geleë.
Ander gasse sluit ook 'n skoon, droë saamgeperste lug-CDA-stelsel in, met 'n gebruiksvolume van 4185m3/h, 'n drukdoupunt van -70°C, en 'n deeltjiegrootte van nie meer as 0.01um in die gas by die gebruikspunt nie. Asemhalingssaamgeperste lug (BA) stelsel, gebruiksvolume 90m3/h, drukdoupunt 2℃, deeltjiegrootte in die gas by die gebruikspunt is nie groter as 0.3um nie, prosesvakuum (PV) stelsel, gebruiksvolume 582m3/h, vakuumgraad by die gebruikspunt -79993Pa. Skoonmaakvakuum (HV) stelsel, gebruiksvolume 1440m3/h, vakuumgraad by die gebruikspunt -59995 Pa. Die lugkompressorkamer en vakuumpompkamer is albei in die 909-projekfabriekarea geleë.
Seleksie van pypmateriaal en bykomstighede
Die gas wat in VLSI-produksie gebruik word, het uiters hoë vereistes vir skoonheid.Hoë-suiwerheid gaspypleidingsword gewoonlik in skoon produksieomgewings gebruik, en hul skoonheidsbeheer moet ooreenstem met of hoër wees as die skoonheidsvlak van die ruimte wat gebruik word! Boonop word hoësuiwerheidsgaspyplyne dikwels in skoon produksieomgewings gebruik. Suiwer waterstof (PH2), hoësuiwerheidsuurstof (PO2) en sommige spesiale gasse is vlambaar, plofbaar, verbrandingsondersteunend of giftige gasse. As die gaspyplynstelsel onbehoorlik ontwerp is of die materiale onbehoorlik gekies word, sal nie net die suiwerheid van die gas wat by die gaspunt gebruik word, afneem nie, maar dit sal ook faal. Dit voldoen aan die prosesvereistes, maar dit is onveilig om te gebruik en sal besoedeling van die skoon fabriek veroorsaak, wat die veiligheid en netheid van die skoon fabriek beïnvloed.
Die waarborg van die gehalte van hoësuiwer gas by die gebruikspunt hang nie net af van die akkuraatheid van gasproduksie, suiweringstoerusting en filters nie, maar word ook in 'n groot mate beïnvloed deur baie faktore in die pyplynstelsel. As ons staatmaak op gasproduksietoerusting, suiweringstoerusting en filters, is dit eenvoudig verkeerd om oneindig hoër presisievereistes te stel om te vergoed vir onbehoorlike gaspypstelselontwerp of materiaalkeuse.
Tydens die ontwerpproses van die 909-projek het ons die "Kode vir die Ontwerp van Skoon Aanlegte" GBJ73-84 (die huidige standaard is (GB50073-2001)), "Kode vir die Ontwerp van Saamgeperste Lugstasies" GBJ29-90, "Kode vir die Ontwerp van Suurstofstasies" GB50030-91, "Kode vir die Ontwerp van Waterstof- en Suurstofstasies" GB50177-93, en relevante tegniese maatreëls vir die keuse van pyplynmateriaal en -bykomstighede gevolg. "Kode vir die Ontwerp van Skoon Aanlegte" bepaal die keuse van pyplynmateriaal en kleppe soos volg:
(1) Indien die gas se suiwerheid groter as of gelyk aan 99.999% is en die doupunt laer as -76°C is, moet 00Cr17Ni12Mo2Ti lae-koolstof vlekvrye staalpyp (316L) met elektrogepoleerde binnewand of OCr18Ni9 vlekvrye staalpyp (304) met elektrogepoleerde binnewand gebruik word. Die klep moet 'n diafragmaklep of balgklep wees.
(2) Indien die gas se suiwerheid groter as of gelyk aan 99.99% is en die doupunt laer as -60°C is, moet OCr18Ni9 vlekvrye staalbuis (304) met 'n elektrogepoleerde binnewand gebruik word. Behalwe vir balgkleppe wat vir brandbare gaspyplyne gebruik moet word, moet kogelkleppe vir ander gaspyplyne gebruik word.
(3) Indien die doupunt van droë saamgeperste lug laer as -70°C is, moet OCr18Ni9 vlekvrye staalpyp (304) met 'n gepoleerde binnewand gebruik word. Indien die doupunt laer as -40°C is, moet OCr18Ni9 vlekvrye staalpyp (304) of warmgegalvaniseerde naatlose staalpyp gebruik word. Die klep moet 'n balgklep of 'n kogelklep wees.
(4) Die klepmateriaal moet versoenbaar wees met die verbindingspypmateriaal.
Volgens die vereistes van spesifikasies en relevante tegniese maatreëls, oorweeg ons hoofsaaklik die volgende aspekte wanneer ons pypleidingmateriale kies:
(1) Die lugdeurlaatbaarheid van pypmateriale moet klein wees. Pype van verskillende materiale het verskillende lugdeurlaatbaarheid. Indien pype met groter lugdeurlaatbaarheid gekies word, kan besoedeling nie verwyder word nie. Vlekvrye staalpype en koperpype is beter om die penetrasie en korrosie van suurstof in die atmosfeer te voorkom. Aangesien vlekvrye staalpype egter minder aktief is as koperpype, is koperpype meer aktief om vog in die atmosfeer toe te laat om in hul binneste oppervlaktes te penetreer. Daarom, wanneer pype vir hoë-suiwer gaspyplyne gekies word, moet vlekvrye staalpype die eerste keuse wees.
(2) Die binneste oppervlak van die pypmateriaal word geadsorbeer en het 'n klein effek op die ontleding van die gas. Nadat die vlekvrye staalpyp verwerk is, sal 'n sekere hoeveelheid gas in sy metaalrooster behou word. Wanneer hoësuiwer gas daardeur beweeg, sal hierdie deel van die gas die lugvloei binnedring en besoedeling veroorsaak. Terselfdertyd, as gevolg van adsorpsie en ontleding, sal die metaal op die binneste oppervlak van die pyp ook 'n sekere hoeveelheid poeier produseer, wat besoedeling van die hoësuiwer gas veroorsaak. Vir pypstelsels met 'n suiwerheid bo 99.999% of ppb-vlak, moet 00Cr17Ni12Mo2Ti lae koolstof vlekvrye staalpyp (316L) gebruik word.
(3) Die slytasieweerstand van vlekvrye staalpype is beter as dié van koperpype, en die metaalstof wat deur lugvloei-erosie gegenereer word, is relatief minder. Produksiewerkswinkels met hoër vereistes vir netheid kan 00Cr17Ni12Mo2Ti lae-koolstof vlekvrye staalpype (316L) of OCr18Ni9 vlekvrye staalpype (304) gebruik, koperpype moet nie gebruik word nie.
(4) Vir pypstelsels met gassuiwerheid bo 99.999% of ppb- of ppt-vlakke, of in skoonkamers met lugreinheidsvlakke van N1-N6 soos gespesifiseer in die "Skoon Fabriek Ontwerpkode", ultraskoon pype ofEP ultra-skoon pypemoet gebruik word. Maak skoon "skoon buis met ultra-gladde binneoppervlak".
(5) Sommige van die spesiale gaspyplynstelsels wat in die produksieproses gebruik word, is hoogs korrosiewe gasse. Die pype in hierdie pyplynstelsels moet korrosiebestande vlekvrye staalpype as pype gebruik. Andersins sal die pype as gevolg van korrosie beskadig word. Indien korrosiekolle op die oppervlak voorkom, moet gewone naatlose staalpype of gegalvaniseerde gelaste staalpype nie gebruik word nie.
(6) In beginsel moet alle gaspyplynverbindings gesweis word. Aangesien die sweis van gegalvaniseerde staalpype die gegalvaniseerde laag sal vernietig, word gegalvaniseerde staalpype nie vir pype in skoonkamers gebruik nie.
Met inagneming van bogenoemde faktore, is die gaspyplyne en kleppe wat in die &7&-projek gekies is, soos volg:
Die hoë-suiwerheid stikstof (PN2) stelselpype is gemaak van 00Cr17Ni12Mo2Ti lae-koolstof vlekvrye staalpype (316L) met elektrogepoleerde binnewande, en die kleppe is gemaak van vlekvrye staal blaasbalgkleppe van dieselfde materiaal.
Die stikstof (N2) stelselpype is gemaak van 00Cr17Ni12Mo2Ti lae-koolstof vlekvrye staalpype (316L) met elektrogepoleerde binnewande, en die kleppe is gemaak van vlekvrye staal blaasbalgkleppe van dieselfde materiaal.
Die hoë-suiwerheid waterstof (PH2) stelselpype is gemaak van 00Cr17Ni12Mo2Ti lae-koolstof vlekvrye staalpype (316L) met elektrogepoleerde binnewande, en die kleppe is gemaak van vlekvrye staal blaasbalgkleppe van dieselfde materiaal.
Die hoë-suiwerheid suurstof (PO2) stelselpype is gemaak van 00Cr17Ni12Mo2Ti lae-koolstof vlekvrye staalpype (316L) met elektro-gepoleerde binnewande, en die kleppe is gemaak van vlekvrye staal blaasbalgkleppe van dieselfde materiaal.
Argon (Ar) stelselpype word gemaak van 00Cr17Ni12Mo2Ti lae-koolstof vlekvrye staalpype (316L) met elektrogepoleerde binnewande, en vlekvrye staal blaasbalgkleppe van dieselfde materiaal word gebruik.
Die helium (He) stelselpype is gemaak van 00Cr17Ni12Mo2Ti lae-koolstof vlekvrye staalpype (316L) met elektrogepoleerde binnewande, en die kleppe is gemaak van vlekvrye staal blaasbalgkleppe van dieselfde materiaal.
Die skoon droë saamgeperste lug (SDA) stelselpype is gemaak van OCr18Ni9 vlekvrye staalpype (304) met gepoleerde binnewande, en die kleppe is gemaak van vlekvrye staal blaasbalgkleppe van dieselfde materiaal.
Die asemhalings-saamgeperste lugstelsel (BA) pype is gemaak van OCr18Ni9 vlekvrye staalpype (304) met gepoleerde binnewande, en die kleppe is gemaak van vlekvrye staal kogelkleppe van dieselfde materiaal.
Die prosesvakuum (PV) stelselpype is gemaak van UPVC pype, en die kleppe is gemaak van vakuumvlinderkleppe wat van dieselfde materiaal gemaak is.
Die skoonmaakvakuum (HV) stelselpype is gemaak van UPVC pype, en die kleppe is gemaak van vakuumvlinderkleppe gemaak van dieselfde materiaal.
Die pype van die spesiale gasstelsel is almal gemaak van 00Cr17Ni12Mo2Ti lae-koolstof vlekvrye staalpype (316L) met elektrogepoleerde binnewande, en die kleppe is gemaak van vlekvrye staal blaasbalgkleppe van dieselfde materiaal.
3 Konstruksie en installering van pypleidings
3.1 Artikel 8.3 van die “Skoon Fabrieksgebou-ontwerpkode” bepaal die volgende bepalings vir pypleidingverbindings:
(1) Pypverbindings moet gesweis word, maar warmgegalvaniseerde staalpype moet geskroef word. Die seëlmateriaal van geskroefde verbindings moet voldoen aan die vereistes van Artikel 8.3.3 van hierdie spesifikasie.
(2) Vlekvrye staalpype moet deur argonboogsweising en stompsweising of sok-sweising verbind word, maar hoësuiwer gaspype moet deur stompsweising verbind word sonder merke op die binnewand.
(3) Die verbinding tussen pypleidings en toerusting moet voldoen aan die verbindingsvereistes van die toerusting. Wanneer slangverbindings gebruik word, moet metaalslange gebruik word.
(4) Die verbinding tussen pypleidings en kleppe moet aan die volgende regulasies voldoen
① Die verseëlingsmateriaal wat hoësuiwerheidsgaspyplyne en kleppe verbind, moet metaalpakkings of dubbele ferrules gebruik volgens die vereistes van die produksieproses en gaseienskappe.
②Die seëlmateriaal by die skroefdraad- of flensverbinding moet politetrafluoroëtileen wees.
3.2 Volgens die vereistes van spesifikasies en relevante tegniese maatreëls, moet die verbinding van hoë-suiwer gaspyplyne soveel as moontlik gesweis word. Direkte stompsweiswerk moet tydens sweiswerk vermy word. Pypmuffe of afgewerkte verbindings moet gebruik word. Die pypmuffe moet van dieselfde materiaal en binneste oppervlak glad as die pype gemaak word. gelyk, tydens sweiswerk, om oksidasie van die sweisdeel te voorkom, moet suiwer beskermende gas in die sweispyp ingebring word. Vir vlekvrye staalpype moet argonboogsweiswerk gebruik word, en argongas van dieselfde suiwerheid moet in die pyp ingebring word. Skroefdraadverbinding of skroefdraadverbinding moet gebruik word. Wanneer flense verbind word, moet ferrules vir skroefdraadverbindings gebruik word. Behalwe vir suurstofpype en waterstofpype, wat metaalpakkings moet gebruik, moet ander pype politetrafluoroëtileenpakkings gebruik. Die aanwending van 'n klein hoeveelheid silikoonrubber op die pakkings sal ook effektief wees. Verbeter die seëleffek. Soortgelyke maatreëls moet getref word wanneer flensverbindings gemaak word.
Voordat installasiewerk begin, moet 'n deeglike visuele inspeksie van pype gedoen word,toebehore, kleppe, ens. moet uitgevoer word. Die binnewand van gewone vlekvrye staalpype moet gepekel word voor installasie. Die pype, toebehore, kleppe, ens. van suurstofpype moet streng verbode wees van olie, en moet streng ontvet word volgens toepaslike vereistes voor installasie.
Voordat die stelsel geïnstalleer en in gebruik geneem word, moet die transmissie- en verspreidingspyplynstelsel heeltemal gesuiwer word met die gelewerde hoësuiwerheidsgas. Dit blaas nie net die stofdeeltjies weg wat per ongeluk tydens die installasieproses in die stelsel beland het nie, maar speel ook 'n drogende rol in die pyplynstelsel, wat 'n deel van die vogbevattende gas wat deur die pypwand en selfs die pypmateriaal geabsorbeer word, verwyder.
4. Pypleidingdruktoets en aanvaarding
(1) Nadat die stelsel geïnstalleer is, moet 100% radiografiese inspeksie van die pype wat hoogs giftige vloeistowwe in spesiale gaspyplyne vervoer, uitgevoer word, en hul gehalte mag nie laer as Vlak II wees nie. Ander pype moet onderhewig wees aan monsternemingsradiografiese inspeksie, en die monsternemingsinspeksieverhouding mag nie minder as 5% wees nie, die gehalte mag nie laer as graad III wees nie.
(2) Nadat die nie-vernietigende inspeksie geslaag is, moet 'n druktoets uitgevoer word. Om die droogheid en skoonheid van die pypstelsel te verseker, moet 'n hidrouliese druktoets nie uitgevoer word nie, maar 'n pneumatiese druktoets moet gebruik word. Die lugdruktoets moet uitgevoer word met stikstof of saamgeperste lug wat ooreenstem met die skoonheidsvlak van die skoonkamer. Die toetsdruk van die pyplyn moet 1.15 keer die ontwerpdruk wees, en die toetsdruk van die vakuumpyplyn moet 0.2 MPa wees. Tydens die toets moet die druk geleidelik en stadig verhoog word. Wanneer die druk tot 50% van die toetsdruk styg, indien geen abnormaliteit of lekkasie gevind word nie, gaan voort om die druk stap vir stap met 10% van die toetsdruk te verhoog, en stabiliseer die druk vir 3 minute op elke vlak totdat die toetsdruk bereik is. Stabiliseer die druk vir 10 minute, verminder dan die druk tot die ontwerpdruk. Die drukstoptyd moet bepaal word volgens die behoeftes van lekdeteksie. Die skuimmiddel is gekwalifiseerd as daar geen lekkasie is nie.
(3) Nadat die vakuumstelsel die druktoets geslaag het, moet dit ook 'n 24-uur vakuumgraadtoets volgens die ontwerpdokumente uitvoer, en die drukkoers moet nie groter as 5% wees nie.
(4) Lekkasietoets. Vir ppb- en ppt-graad pypleidingstelsels, volgens relevante spesifikasies, moet geen lekkasie as gekwalifiseerd beskou word nie, maar die lekkasiehoeveelheidstoets word tydens ontwerp gebruik, dit wil sê, die lekkasiehoeveelheidstoets word na die lugdigtheidstoets uitgevoer. Die druk is die werkdruk, en die druk word vir 24 uur gestop. Die gemiddelde uurlikse lekkasie is minder as of gelyk aan 50 dpm soos gekwalifiseerd. Die berekening van die lekkasie is soos volg:
A=(1-P2T1/P1T2)*100/T
In die formule:
'n Uur lekkasie (%)
P1-Absolute druk aan die begin van die toets (Pa)
P2-Absolute druk aan die einde van die toets (Pa)
T1-absolute temperatuur aan die begin van die toets (K)
T2-absolute temperatuur aan die einde van die toets (K)
Plasingstyd: 12 Desember 2023