管道系統(tǒng)的設計
1.材料的選擇
特氣管路系統(tǒng)普遍采用316L不銹鋼電解拋光(EP)管道,閥門一般采用高純調(diào)壓閥、隔膜閥、高精密過濾器、(<0.003微米)、VCR接頭等。接觸氣體的管路部件表面粗糙度可控制在5uin。對于某些高腐蝕性的氣體如CL2等,采用經(jīng)過特殊處理的耐腐蝕強的EP管 。
2.主管路系統(tǒng)的設計
在確定好氣體房和用氣點以后,主管路系統(tǒng)一般遵循管道線路最短,拐彎最少,布置緊湊合理,給人簡單美觀的感覺。輸送系統(tǒng)的數(shù)量和管徑的大小一般根據(jù)機臺用氣點的多少和流量大小確定,基本都采用小管徑輸送(1/4-3/4)而且多設計了備用系統(tǒng)。由于氣體本身的危險性,許多地方采用把管道鋪設在電纜橋架里,對于穿墻或穿過夾道的地方,周圍有危險源和經(jīng)常有危險作業(yè)的地方,露天的地方管道一般布置在全封閉的橋架里。
對于低蒸汽壓氣體(WF6,DCS,BCl3,C5F8,ClF3等),需要考慮鋼瓶加熱,氣體面板加熱,管道伴熱等。為了精確控制流量,在氣源端一般會考慮配置高精度的壓力變送器、電子秤、溫控器等。在機臺用氣點也都配置了質(zhì)量流量計,壓力調(diào)節(jié)閥。對于劇毒、高反應性和自燃氣體,應使用雙套管輸送。同時管道的設計要采用零死區(qū)設計,即整個管道系統(tǒng)從氣柜到VMB、從VMB到用氣點,要點對點,中間不允許有在氣體置換時有殘留空氣的死角。因此,整個管路系統(tǒng)中由VMB完成氣體的分配,中間沒有三通。最后管道還要有良好的接地。
3輔助系統(tǒng)的設計
氣體柜或控制面板在安裝和運輸?shù)倪^程中由于搬運和震動,閥門、接頭、過濾器等的更換、或其他原因、需要對其重新進行高壓氣密性試驗和氦檢,氣體的置換也需要用到高壓氮氣或氦氣,所以特氣柜需設計接入高壓惰性氣體氦氣或氮氣。一般選擇在特氣房設置一臺或多臺惰性氣體柜。其連接形式為:
特氣柜中裝有各種氣體驅(qū)動閥,主管路在送氣前必須進行管道的吹掃和空氣的置換,所以還需輔助有高純氮氣和潔凈壓縮空氣系統(tǒng)。氮氣系統(tǒng)采用SUS316L-EP管,CDA可采用SUS316L-BA管,其管徑根據(jù)氣柜的多少來計算決定。
氣體房和氣柜還須有自動噴淋系統(tǒng),但有的氣體如三氟化氯,硅烷遇水反應,這時就還需要考慮采用二氧化碳滅火系統(tǒng)。
排風系統(tǒng)和放空系統(tǒng)也是特氣系統(tǒng)的重要組成部分。其排風系統(tǒng)也根據(jù)危險品性質(zhì)分成普通排風系統(tǒng)(GEX)、酸性排風系統(tǒng)(SEX)、溶劑排風系統(tǒng)(VEX)、氨氣排風系統(tǒng)(AEX)。普通排風系統(tǒng)采用鍍鋅鐵皮風管,酸性排風一般采用玻璃鋼風管,溶劑和氨氣排風一般采用不銹鋼風管。氣柜的排風也是根據(jù)其性質(zhì)接入上面不同的排風系統(tǒng)。氣體的放空是指特氣管道和氣柜中的特氣經(jīng)氮氣稀釋后由放空管道排放到大氣或排風系統(tǒng)中,有的劇毒性或高危害性的氣體建議排放到尾氣處理器中經(jīng)處理后排放至相應的排風系統(tǒng)中。放空系統(tǒng)一般采用SUS304不銹鋼管道,一直延伸到屋頂,高出屋面兩米左右,并設防雨罩。
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