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气路管道系统的设计

更新时间:2023-04-19  |  点击率:1281

气路管道系统的设计


1.材料的选择

特气管路系统普遍采用316L不锈钢电解抛光(EP)管道,阀门一般采用高纯调压阀、隔膜阀、高精密过滤器、(<0.003微米)、VCR接头等。接触气体的管路部件表面粗糙度可控制在5uin。对于某些高腐蚀性的气体如CL2等,采用经过特殊处理的耐腐蚀强的EP管。

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2.管路系统的设计

在确定好气体房和用气点以后,主管路系统一般遵循管道线路最短,拐弯最少,布置紧凑合理,给人简单美观的感觉。输送系统的数量和管径的大小一般根据机台用气点的多少和流量大小确定,基本都采用小管径输送(1/4-3/4)而且多设计了备用系统。由于气体本身的危险性,许多地方采用把管道铺设在电缆桥架里,对于穿墙或穿过夹道的地方,周围有危险源和经常有危险作业的地方,露天的地方管道一般布置在全封闭的桥架里。


对于低蒸汽压气体(WF6,DCS,BCl3,C5F8,ClF3等),需要考虑钢瓶加热,气体面板加热,管道伴热等。为了精确控制流量,在气源端一般会考虑配置高精度的压力变送器、电子秤、温控器等。在机台用气点也都配置了质量流量计,压力调节阀。对于剧毒、高反应性和自燃气体,应使用双套管输送。同时管道的设计要采用零死区设计,即整个管道系统从气柜到VMB、从VMB到用气点,要点对点,中间不允许有在气体置换时有残留空气的死角。因此,整个管路系统中由VMB完成气体的分配,中间没有三通。最后管道还要有良好的接地。

3.辅助系统的设计

气体柜或控制面板在安装和运输的过程中由于搬运和震动,阀门、接头、过滤器等的更换、或其他原因、需要对其重新进行高压气密性试验和氦检,气体的置换也需要用到高压氮气或氦气,所以特气柜需设计接入高压惰性气体氦气或氮气。一般选择在特气房设置一台或多台惰性气体柜。

其连接形式为:特气柜中装有各种气体驱动阀,主管路在送气前必须进行管道的吹扫和空气的置换,所以还需辅助有高纯氮气和洁净压缩空气系统。氮气系统采用SUS316L-EP管,CDA可采用SUS316L-BA管,其管径根据气柜的多少来计算决定。气体房和气柜还须有自动喷淋系统,但有的气体如ClF3,硅烷遇水反应,这时就还需要考虑采用二氧化碳灭火系统。

排风系统和放空系统也是特气系统的重要组成部分。其排风系统也根据危险品性质分成普通排风系统(GEX)、酸性排风系统(SEX)、溶剂排风系统(VEX)、氨气排风系统(AEX)。普通排风系统采用镀锌铁皮风管,酸性排风一般采用玻璃钢风管,溶剂和氨气排风一般采用不锈钢风管。气柜的排风也是根据其性质接入上面不同的排风系统。气体的放空是指特气管道和气柜中的特气经氮气稀释后由放空管道排放到大气或排风系统中,有的剧毒性或高危害性的气体建议排放到尾气处理器中经处理后排放至相应的排风系统中。放空系统一般采用SUS304不锈钢管道,一直延伸到屋顶,高出屋面两米左右,并设防雨罩。