1、 歡迎各位同仁參加潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50591-2010的學(xué)習(xí)與交流！ 自報(bào)家門： 張 洪 雁 中國航天建筑設(shè)計(jì)研究（集團(tuán)） 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 505912010潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范中 華 人 民 共 和 國 建 設(shè) 部 國 家 質(zhì) 量 監(jiān) 督 檢 驗(yàn) 檢 疫 總 局 聯(lián)合發(fā)布 一般規(guī)定 管材及附件 管道系統(tǒng)的安裝 管道系統(tǒng)的強(qiáng)度試驗(yàn) 管道系統(tǒng)的吹除 氣體供給裝置 中間驗(yàn)收 6、氣 系 統(tǒng) 潔凈室“氣系統(tǒng)” 當(dāng)前的態(tài)勢 小環(huán)境與大環(huán)境 今天講潔凈室小環(huán)境之前，先來看一下我們周邊大環(huán)境的潔凈狀況。 在我們生活的周邊環(huán)境中，存在各種人們看得見與看不見的各種污染物，比如油（煤）

2、煙、二氧化硫（一個(gè)1000MW燃煤熱電廠，每日可以排放二氧化硫硫酸，約為5025公斤）、一氧化碳（每年約有2億2千噸，幾乎全部來自汽車和森林大火）、氮氧化物及碳?xì)浠衔锏奈廴疚锪Ｗ印?另外，低熔點(diǎn)金屬，像鉛、砷、鈹、鈣和鋅等，其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙氣都是劇毒品，對于類似硫酸或磷酸制造廠散發(fā)出來的酸霧，還有噬菌體等微生物，同時(shí)，空氣中也含有一定量的水蒸氣，這些都是我們小環(huán)境-潔凈室污染物粒子的來源。 我們的潔凈室就是依托這樣的環(huán)境而存在。粉塵：一般指1m - 76m的微塵粒子，可以通過200目的篩孔尺寸。煙氣：小于1m的固體微塵粒子。薄霧：一般小于10m的液體微塵粒子。霧：當(dāng)薄霧較濃只能朦朧可見。

3、有時(shí)人們也將薄霧稱之為霧。煙：通常指燃燒產(chǎn)生的廢氣，或者油飛灰以及不完全燃燒產(chǎn)生的廢物，或者兩者都有，其粒子是固體的，也可能為液體的。煙霧：含義十分廣泛，比如指煙和霧的結(jié)合體；泛指任何一種令人厭惡的大氣污染物。 歷史上科學(xué)家曾經(jīng)把地球煙霧分為兩種類型，即眾所周知的“洛杉磯型”與 “倫敦型”?！奥迳即壭汀睘楣饣瘜W(xué)煙霧，主要來自汽車的尾氣。而“倫敦型”主要來自煤的不完全燃燒，主要含有較高濃度的二氧化硫及其粒子。我國北京等大城市為兩種類型地結(jié)合。煤煙：燃煤未能充分燃燒而產(chǎn)生的一些未燃煤粉粒子。氣溶膠：最初，僅為對及其微小、相對穩(wěn)定的空氣懸浮物的稱呼，近年來，這種稱謂普遍用于所有的空氣中的懸浮物。 現(xiàn)

4、將這些污染物及其近似的粒徑尺寸匯集在表中，以便提供一種感性的認(rèn)識； 大氣微塵粒徑對照表名 稱 粒徑m 名 稱 粒徑m 名 稱 粒徑m病 毒0.003-0.06氣溶膠0.001-100霧化微滴1-12核燃料0.01-0.1漆 料0.1-6飛 灰1-200碳 黑0.01-0.3奶 粉0.1-10殺蟲劑5-10樹 脂0.01-1細(xì) 菌0.3-30水泥塵5-100香煙煙霧0.01-1矽 塵0.5-5花 粉10-15硅 膠0.02-0.1殺蟲劑0.5-10人 發(fā)50-120結(jié)晶鹽0.03-0.5濃硫塵1-11海 沙100-1200 雖然近年來通過人為的強(qiáng)行控制，大氣環(huán)境中的天然塵源已在減少，但是根據(jù)不同

5、地區(qū)和環(huán)境的狀況，在每立方米的大氣中仍舊含有大約1750萬顆、粒徑為10.01m的污染物粒子。 這樣的大氣進(jìn)入我們氣系統(tǒng)的源頭：“深冷空分制氣”、“碳分子篩制氣”或“纖維膜分離制氣”等系統(tǒng)的空氣壓縮機(jī)，同時(shí)，往復(fù)活塞式空氣壓縮機(jī)本身的活塞環(huán)，在運(yùn)動(dòng)磨擦過程中會(huì)產(chǎn)生粉塵，對壓縮的氣體造成二次污染，因此，通過往復(fù)活塞空氣壓縮機(jī)后的壓縮體氣中的污染物含量，大約可增加50 ppm（w/w）。 同時(shí)，通過純化或干燥器，清除氣體中水分、CO2、C2H2等的過程中，由于氣流沖刷、操作不當(dāng)或吸附劑熱穩(wěn)定性不良等因素的影響，都會(huì)產(chǎn)生大量吸附劑的粉塵。雖然在凈化、干燥器進(jìn)出口 系統(tǒng)中都裝設(shè)過濾器，由于動(dòng)態(tài)氣體的連

6、續(xù)流動(dòng)性能不佳，微米、亞微米級的污染粒子，仍舊會(huì)造成系統(tǒng)內(nèi)的交叉污染或反擴(kuò)散污染。所以，在所獲得的氣體產(chǎn)品中，不論其純度如何，都會(huì)不同程度的含有污染物粒子。 制造一個(gè)人工的潔凈環(huán)境，去除這些污染物粒子，就是我們潔凈室的基本功能與任務(wù)。氣體生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物（1） 壓縮系統(tǒng)中的污染物 在壓縮空氣中的污染物主要為兩種，一種是被吸入空氣壓縮機(jī)的大氣污染物粒子，其中80% 直徑在2m以下，另外一種便是壓縮機(jī)加壓過程中壓縮機(jī)本身產(chǎn)生的污染物質(zhì)。 也就是說，壓縮機(jī)吸入的空氣中，就已經(jīng)含有一定量的固體的、液體的、乃至固液兩種混合的污染物，另一種是壓縮機(jī)自身帶出的油份呈煙霧狀態(tài)，消散開來便成為0.01-0

7、.8m的氣溶膠。而對于無潤滑壓縮機(jī)，金屬活塞環(huán)或塑料活塞環(huán)與氣缸壁的磨擦，產(chǎn)生的金屬與非金屬粒子等。油潤滑壓縮機(jī)空氣中的殘油量通常為：活塞式壓縮機(jī)：5-15ppm(0.7Mpa、20oC )，液滴的尺寸約為1-15m。螺桿式壓縮機(jī)：3-6ppm(0.7Mpa、20oC ),氣態(tài)油霧的尺寸通常小于1m 。某種程度上，殘油量多少，在壓縮 機(jī)維護(hù)較差或者是劣質(zhì)機(jī)器，進(jìn)入壓縮空氣中的殘油量，基本上取決于壓縮機(jī)的功率或自由空氣流量。壓縮機(jī)產(chǎn)生金屬或塑料粉塵，會(huì)與管道中的贓物混合，形成銹斑、固體微粒以及乳膠狀乳油。 如果這種不潔凈的壓縮空氣，不采用任何有效的去除手段，直接應(yīng)用在對氣質(zhì)要求較高的場合或地點(diǎn)，

8、如潔凈室，就會(huì)污染潔凈的生產(chǎn)環(huán)境，甚至玷污貴重的產(chǎn)品并導(dǎo)致不合格。 潔凈室及潔凈區(qū)空氣潔凈等級 【ISO14644-1】 ISO分級序數(shù)（N ） 大于或等于表中粒徑的最大濃度限值（顆/m3空氣） 0.1m 0.2m0.3m 0.5m 1m 5mISO Class 1 10 2 ISO Class 2 100 24 10 4ISO Class 3 1000 237 102 35 8ISO Class 4 10000 2370 1020 352 83ISO Class 5 100000 23700 10200 3520 832 29ISO Class 61000000 237000 102000

9、35200 8320 293ISO Class 7 352000 83200 2930ISO Class 8 3520000 832000 29300ISO Class 9 35200000 8320000293000可見，大氣環(huán)境與潔凈室潔凈狀況相差太大。 在一些工藝系統(tǒng)，如大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)工藝用氣，氣浮陀螺、氣浮軸承的充氣，火箭和航天器的生產(chǎn)、加工控制、檢驗(yàn)、試驗(yàn)用氣、醫(yī)藥、食品生產(chǎn)過程等，對用氣的質(zhì)量都提出了十分嚴(yán)格的要求，另外如各種射流技術(shù)、氣動(dòng)裝置、精密儀表等各種用氣，也提出了相應(yīng)的潔凈要求。 還有一些特殊的場合，如飛機(jī)、坦克、戰(zhàn)艦之類使用的液體燃料、油和潤滑材料，要求不含5-1

10、0m固體殘留物；在核技術(shù)中的液體金屬納、鋰的過濾、中子發(fā)射裝置；醫(yī)藥衛(wèi)生行業(yè)用來過濾病毒、細(xì)菌，生產(chǎn)無菌空氣和從母液中分離青霉素、鏈霉素等抗菌晶體等，對生產(chǎn)環(huán)境污染物粒子的含量控制十分嚴(yán)格。 （2）氣體吸附干燥過程產(chǎn)生污染物 比如在使用方面，由于吸附干燥/純化裝置切換程序方面的故障、不適時(shí)動(dòng)作的電動(dòng)閥門、管道的滲漏，甚至吸附劑粉末反擴(kuò)散造成的交叉污染等，都會(huì)使?jié)崈舻臍怏w再次遭受污染，當(dāng)然，這類情況大多是由于安裝、使用不當(dāng)造成的。 嚴(yán)重的是干燥/純化裝置本身，特別是采用的吸附劑機(jī)械強(qiáng)度低，性能 不穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性差，壓力沖擊下易粉碎，從而產(chǎn)生細(xì)小粉塵，往往會(huì)造成干燥、純化氣體的二次污染。 我們用干

11、燥/純化器前后氣體測定的結(jié)果加以說明：壓力氣體經(jīng)過干燥器純、化器前、后氣體含塵量對比 氣體名稱氣體進(jìn)入分子篩干燥器/純化器前0.3m微塵粒子數(shù)，粒/升氣體經(jīng)過分子篩干燥器/純化器后0.3m微塵粒子數(shù)，粒/升壓力空氣520760壓力氧氣360804壓力氮?dú)?04810 可見，通過干燥器、純化器之后粒子數(shù)量為進(jìn)入干燥器前的1.5-4倍。實(shí)踐表明，在流速大、壓力高的情況下，這種現(xiàn)象就更加明顯，對于鋁膠、硅膠干燥劑也不排除這種情況,因此，在干燥、純化器前、后，一般分別配置有效的前置過濾器和后過濾器，即防止吸附劑的“中毒”，同時(shí)防止吸附劑對潔凈氣體產(chǎn)生二次污染。（3） 過 濾 器 的 污 染（4） 氣體

12、輸送過程中管道系統(tǒng)的材質(zhì)不佳，導(dǎo)致產(chǎn)生污染物a.管材透氣性強(qiáng)b.管材內(nèi)表面對氣體吸附及解吸c(diǎn).管材內(nèi)表面粗糙與磨損d.管材的抗腐蝕性能低e.管材的性能不穩(wěn)定,在焊接處理中，管材組織發(fā)生變化 污染因素可謂來自方方面面。 作為科技前沿技術(shù)代表的亞微米級大規(guī)模集成電路，工業(yè)氣體是生產(chǎn)工藝的重要組成部分。 亞微米級的生產(chǎn)設(shè)備和全部超凈的生產(chǎn)環(huán)境，無疑改善了生產(chǎn)工藝條件，增加了產(chǎn)品的可靠性。在實(shí)際應(yīng)用中，在終端獲得的氣體，其水分的含量僅為1PPb甚至更低，而雜質(zhì)氣氛的含量低于0.1PPb,僅用三天的時(shí)間，管道內(nèi)氣體達(dá)到粒子的含量為0.00的水平。氣溶膠：最初，僅為對及其微小、相對穩(wěn)定的空氣懸浮物的稱謂，

13、近年來，這種稱謂普遍用于所有的空氣中的懸浮物，它的粒子尺寸范圍非常寬大，一般為0.001m -100m，隨著塵源的變化，其物化性質(zhì)也有很大的不同與變化。 有時(shí)，也將其中直徑在10m以上，肉眼可見的微塵粒子，稱之為可見粒子； 微粒的直徑在0.25m-10m之間，在普通顯微鏡下可以觀察到的粒子，稱之為顯微粒子；而必須在超級顯微鏡或電子顯微鏡下才能夠觀察到、直徑在0.25m以下的微粒，稱之為超顯微粒子。 對粒子的概念有了準(zhǔn)確地理解與定位，可見，我們要使氣系統(tǒng)中粒子含量達(dá)到零的水平，工作之艱巨可想而知。 另外，隨著微型高潔凈環(huán)境的出現(xiàn)，也使得工藝設(shè)備的幾何尺寸變得越來越小，從而，使得氣體通路的孔徑也相

14、應(yīng)變小，通路的長度與孔徑之比不斷增大，通過的氣量不可避免的隨著氣體阻力的增大而減少。 氣量的減少、氣體滲透的影響、管材內(nèi)表面吸附的含濕氣體的解析等，結(jié)果都將增大用氣點(diǎn)不純物的濃度。 在亞微米級大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)中，H2、N2、O2、Ar等永久氣體，通常作為反應(yīng)氣、保護(hù)氣或攜帶氣。要求這些氣體的純度達(dá)到很高標(biāo)準(zhǔn)，即通常講的五個(gè)“9”、六個(gè)“9”，把雜質(zhì)氣氛、含濕量控制在最低的水平。 氣體 N2壓縮空氣 H2 O2 H2O 0.1 1.0 0.5 0.2 O2 0.1 0.1 H2 0.1 0.1 0.1 CO 0.1 0.1 0.5 0.1 CO2 0.1 0.1 0.5 0.1 CxHy 0

15、.1 0.5 0.1微塵粒徑0.2m700/Nm3亞微米級集成電路常用高純氣體的污染控制水平 （PPmV） 這就要求所提供的高純度、高潔凈度、高干燥度的“三高”氣體，在通過管路輸配氣系統(tǒng)后，在終端不增加任何污染。 氣體管路輸配系統(tǒng)如何確保在輸送過程中不增加任何污染，本規(guī)范就是我們施工中所要遵循的法規(guī)，指導(dǎo)我們?nèi)绾尾拍茉诮K端不增加污染，建成高水平的供氣系統(tǒng)。 潔凈室施工驗(yàn)收規(guī)范國家標(biāo)準(zhǔn)GB50591-2010就是在這樣的背景下出臺的，這是行業(yè)中可喜的事情。它將會(huì)在潔凈室的施工領(lǐng)域，規(guī)范施工人員的行為，發(fā)揮正確的導(dǎo)向，使得潔凈室施工有法可依，市場能夠按著有序的方式進(jìn)行等諸多方面，發(fā)揮較大的作用。

16、今天，大家共聚一堂，目的就是學(xué)習(xí)規(guī)范、貫徹規(guī)范，在市場實(shí)施準(zhǔn)入制度的條件下，為潔凈技術(shù)打造更多、素質(zhì)更高、技術(shù)更強(qiáng)的專業(yè)施工隊(duì)伍，在建設(shè)項(xiàng)目中出精品、創(chuàng)品牌，為我國的潔凈技術(shù)做出更大的貢獻(xiàn)。 大家都為航天“嫦娥”、“神五、神六載人航天”感到振奮，其中諸多環(huán)節(jié)，都有大家在潔凈技術(shù)方面的貢獻(xiàn)與力量。 對于潔凈室內(nèi)的超純、超凈氣體管道系統(tǒng)，大家要注意一點(diǎn)，尤其通向系統(tǒng)終端用氣點(diǎn)的分支管路，系統(tǒng)盡管較小，但技術(shù)要求更高，這樣，才能夠保證和滿足潔凈室內(nèi)的用氣點(diǎn)及有關(guān)設(shè)備對氣體參數(shù)的苛求。 無論主管路還是分支管路，每一組輸送系統(tǒng)的組配，要堵塞一切污染產(chǎn)生的可能性，即粒子的滲透、氣體滯區(qū)、氣體泄漏以及含濕、

17、氧化腐蝕等。 此外，凡是與應(yīng)用氣體接觸的部分，均不得含有塑料制品，充分體現(xiàn)出以微電子為條件。 為滿足這一要求，系統(tǒng)內(nèi)表面加以處理，可減少可能的污染源，目前，研磨與電拋光是系統(tǒng)內(nèi)表面處理最佳方式，如果在機(jī)械加工后經(jīng)電拋光，則系統(tǒng)內(nèi)表面的粗糙度可以得到較大地改善，請看下面實(shí)測數(shù)據(jù)： 機(jī)械加工方式 電拋光前 Ra（m）電拋光后 Ra（m） 鉆 0.34-7.20 0.30-5.99 鉆和絞 0.29-2.29 0.22-1.82鉆、絞、軋制、研磨 0.20-1.16 0.10-0.42 鉆、絞、精密加工 0.56-1.50 0.30-0.96鉆、絞、軋制、研磨、 精密加工 0.12-0.86 0.2

18、4-0.34 車削 0.24-1.60 0.14-0.72 車削、精密加工 0.20-2.00 0.10-0.43 所以在一些要求較高的工藝用氣地點(diǎn)或場合，要求管道材質(zhì)為不銹鋼的同時(shí)，內(nèi)表面要經(jīng)過拋光或研磨處理，其光潔程度達(dá)到了微米或亞微米級水平，這樣才可以防止液滴、固體粒子在表面滯留，而且極大地降低磨阻損耗，因而在氣流沖刷與磨檫下，管道本身不會(huì)產(chǎn)生金屬粒子污染。有的時(shí)候，有人僅在在管道內(nèi)表面做鈍化處理，覺得既經(jīng)濟(jì)又簡單，實(shí)踐表明，在短期內(nèi)鈍化是有效的，經(jīng)過一個(gè)階段的運(yùn)行，內(nèi)表面的鈍化膜、甚至金屬鍍層，都會(huì)在氣流的沖刷下磨損殆盡，成為被潔凈氣流所裹挾的金屬粒子污染物。 所以，高純度、高潔凈、高

19、干燥度的三高氣體，我們建議大家采用EP潔凈管 （Electro-Polish clean pipes ），即內(nèi)表面經(jīng)過研磨、拋光處理的 00Cr17Ni14Mo2 類不銹鋼管材；可以采用BA潔凈管 （Brightness Anneal clean pipes） 即在生產(chǎn)工藝中，經(jīng)過特殊拉拔、表面光亮退火處理的 0Cr18Ni9、00Cr17Ni12Mo2 類不銹鋼管材。 要在“細(xì)微之處見精神”，為了保證“三高” 氣體參數(shù)的穩(wěn)定，我們盡最大的可能，減少設(shè)置在工藝設(shè)備附近供氣裝置氣瓶的更換次數(shù)，有效地控制與減少大氣污染。 配管中，具有分支接頭的氣體輸配系統(tǒng)，要求其管段端面的連接采用自動(dòng)焊接，盡最大

20、可能確保安裝工作無粒子及大氣的污染。 接著管材的話題，必須說一下過濾器，過濾器也是氣系統(tǒng)的重要組成部分。在過濾器內(nèi)，無論是濾紙或?yàn)V膜、還是纖維濾材組成的過濾元件，都是人為地造就濾材纖維縱橫交錯(cuò)，層層疊疊排列，氣流在濾層內(nèi)迂回、繞轉(zhuǎn)，通過濾材構(gòu)成的彎彎曲曲通路，這樣，即增大過濾表面積，又構(gòu)成了氣流中粒子難以逾越的物理屏障。 潔凈室內(nèi)終端多設(shè)有有機(jī)膜過濾器，對于清除污染物粒子是有效的，一個(gè)時(shí)期以來應(yīng)用的很普遍，但是，這種膜本身可以產(chǎn)生和散發(fā)出微量的有機(jī)物質(zhì)，這對于一些工藝系統(tǒng)便構(gòu)成了威脅，于是又用全不銹鋼過濾器或稀有陶瓷、微孔 玻璃過濾器。通過對膜過濾器與全不銹鋼金屬過濾器釋放氣體的特性進(jìn)行比較，

21、發(fā)現(xiàn)用高純氮?dú)獯祾呷坎讳P鋼過濾器，與用有機(jī)溶劑清洗管道的效果是完全一致的，也就是說，即無解析，又無脫氣表面產(chǎn)生，成為“絕對過濾器”，從而，當(dāng)過濾器內(nèi)表面與有污染的工藝氣體接觸時(shí)，基本不產(chǎn)生吸附和解析的過程與惡果，而攔截下來的粒子也不會(huì)脫落。 醫(yī)藥行業(yè)采用各種形式的微孔濾膜過濾器與活性炭過濾器組合，用以除菌、減少固體微粒和懸浮雜質(zhì)，克服氣體異味，提高產(chǎn)品合格率，確保人身健康。從嚴(yán)格意義上來說，微孔濾膜是一種高分子聚合物在特殊工藝條件下制成的一種篩網(wǎng)型精密濾材。由于濾膜具有較大的靜電荷與機(jī)械強(qiáng)度，因此可以凈化氣源或富集氣溶膠。由于濾膜與微粒之間的靜電引力，可以分離比濾膜孔徑小5倍的微塵粒子。 在

22、醫(yī)藥行業(yè)中，因?yàn)槲⒘．愇锸强纱x的物質(zhì)，比如注射液中的微塵粒子可以引發(fā)的臨床病理現(xiàn)象： 較大的微塵粒子可以直接造成血管閉塞，引起局部缺血或水腫。b. 由于紅血球積聚在異物上形成血栓，從而導(dǎo)致血管堵塞和靜脈炎。c. 異物浸入組織，由于巨噬細(xì)胞的包圍和增殖引起肉芽腫。d. 微塵粒子可以引發(fā)過敏反應(yīng)。因此，醫(yī)藥制藥、手術(shù)室等與微電子行業(yè)一樣，對所用的氣體（空氣、氧氣等）的過濾、凈化給與高度重視。關(guān)于過濾器，建議大家看看中國工業(yè)氣體大全，氣體的過濾與凈化的章節(jié)6.1、一般規(guī)定 6.1.1 本章適用于潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境（以下簡稱潔凈室）工作壓力不高于1MPa潔凈的和高純的永久氣體、特種氣體、醫(yī)用氣體、

23、可燃?xì)怏w、惰性氣體輸送管道以及真空管道等的施工驗(yàn)收。 這一條，主要強(qiáng)調(diào)規(guī)范中氣系統(tǒng)適用范圍， 一是氣體壓力，潔凈室內(nèi)氣體管道的使用壓力一般都比較低，雖然也有氣瓶供氣，但多為降壓使用，通過多年實(shí)踐表明，使用壓力范圍在1MPa以下的壓力管道系統(tǒng)，就能夠滿足潔凈室工藝使用要求。 二是潔凈室內(nèi)氣體的品種較多，潔凈的、高純的、永久氣體、特種氣體、醫(yī)用氣體、可燃?xì)怏w、惰性氣體等。 這里又出現(xiàn)了一些新的概念：永久氣體：臨界溫度低于-10的氣體，如空氣、氧、氮、氦、甲烷、一氧化碳等。也有人稱為常用氣體、大宗氣體等，按化工部標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一為永久氣體。特種氣體：為滿足特定用途的氣體，包括單一氣體或混合氣體。 單一氣體約

24、259種，其中電子氣115種，有機(jī)氣63種，無機(jī)氣35種，鹵碳素氣29種，同位素氣17種。醫(yī)用氣體： 醫(yī)療、診斷、預(yù)防等醫(yī)學(xué)方面使用的氣體。潔凈氣體：含微粒的數(shù)量相同或高于使用的潔凈環(huán)境潔凈等級的氣體?？扇?xì)怏w：凡遇火、受熱或與氧化氣體接觸能夠燃燒或爆炸的氣體，統(tǒng)稱為可燃?xì)怏w。 可燃?xì)怏w按照其燃爆濃度極限的下限高低可分為兩級：一級可燃?xì)怏w、二級可燃?xì)怏w。一級可燃?xì)怏w：系指與空氣混合的燃爆濃度下限等于或低于10%的可燃?xì)怏w，如氫、乙炔、甲烷、乙烯、環(huán)氧乙烷、氯乙烯、水煤氣、天然氣、液化石油氣等。二級可燃?xì)怏w：系指與空氣混合的燃爆濃度下限高于10%的可燃?xì)怏w，如氨、一氧化碳等少數(shù)氣體。惰性氣體：在

25、正常溫度或壓力下,與其他物質(zhì)無反應(yīng)的氣體,一般不涉及有害性，如氬、氦、氖、氪、疝等。窒息性氣體：當(dāng)供氧低于18%時(shí)，非可燃?xì)怏w（氮、氬、氦、氖、氪、疝等）、即使是可燃?xì)怏w（氫、甲烷、液化石油氣、丙烷、正丁烷、乙烷、乙烯等），甚至助燃?xì)怏w（一氧化二氮）都將成為無毒的窒息性氣體。 6.1.2 氣系統(tǒng)的施工單位應(yīng)具有壓力管道施工資質(zhì)，焊工應(yīng)具有主管部門頒發(fā)的上崗證。 高純、潔凈氣體管道的施工不同于一般工業(yè)管道，其質(zhì)量的優(yōu)劣，不僅與產(chǎn)品合格率息息相關(guān)，甚至關(guān)系到人員的生命與國家財(cái)產(chǎn)的安全。因此，強(qiáng)調(diào)氣系統(tǒng)要按著 “配管的先進(jìn)性、安裝的嚴(yán)肅性、管理的科學(xué)性、測試的有效性” 全方位提升、整體控制的原則進(jìn)行

26、，這樣，使我們潔凈技術(shù)，緊緊跟蹤世界供氣技術(shù)前進(jìn)的步伐。 為此，作為現(xiàn)代生產(chǎn)“超凈環(huán)境”的氣系統(tǒng)的施工操作，實(shí)施市場準(zhǔn)入制度，不僅要求專業(yè)工廠全面負(fù)責(zé)管材及其附件的生產(chǎn)、加工，還要由有資質(zhì)的專業(yè)施工隊(duì)伍來安裝，不僅技術(shù)高超，而且，理解安裝工作對于確保輸送介質(zhì)質(zhì)量的意義，具有嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)、一絲不茍的工作態(tài)度，從而才能夠自覺地建成一組超生產(chǎn)工藝要求的、確保產(chǎn)品可靠性、便于產(chǎn)品更新、具有應(yīng)變能力的氣系統(tǒng)。（062工程案例） 潔凈技術(shù)是多種前沿技術(shù)的集成。首先要精心設(shè)計(jì)，為此，潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范對設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)提出了要求。但圖紙落實(shí)到實(shí)際，要依托精心施工，同時(shí)，需要科學(xué)的管理，指導(dǎo)正確的運(yùn)行。設(shè)計(jì)、施工、管

27、理，三個(gè)環(huán)節(jié)缺一不可。 6.2 管材及附件6.2.1 氣體輸送系統(tǒng)管道材質(zhì)及附件，應(yīng)按設(shè)計(jì)要求選配，如設(shè)計(jì)未作明確要求，選用時(shí)應(yīng)與潔凈室潔凈度級別和輸送氣體性質(zhì)相適應(yīng)，比如，在1級潔凈室氣系統(tǒng)，你采用普通無縫鋼管、純度為五個(gè)“9”高純氣，你采用焊接鋼管等，這就不行，管材選用要遵循一定的原則： 必須使用無縫不銹鋼管； 管材內(nèi)表面吸附、解吸氣體的 作用小； 管材內(nèi)表面光滑、耐磨損； 具有良好的抗腐蝕性能； 管材金屬組織在焊接處理時(shí)不發(fā)生變化； 真空管道不得采用普通碳鋼管。 使用地點(diǎn)一般潔凈要求6-9 級潔凈室1-5 級潔凈室一般場所有潔凈、干燥要求一般場所有潔凈、干燥要求一般場所有潔凈、干燥要求焊

28、接鋼管（GB3091）無縫鋼管（GB/T8163、GB5130、GB3087）不銹鋼板卷焊管不銹鋼焊接鋼管（GB12771）不銹鋼無縫鋼管（GB/T14976）銅及銅合金拉制管（GB1527）銅及銅合金擠制管（GB1528） 對于潔凈室的供氣系統(tǒng)來講，潔凈室的潔凈等級，通常是我們氣系統(tǒng)控制輸送氣體污染物量級的重要依據(jù)。管道設(shè)計(jì)未加特別注明時(shí)，氣體潔凈度的控制應(yīng)與使用空間的潔凈等級保持一致或高些，也就是說，不能因?yàn)槭褂昧速|(zhì)量不高的氣體，使得氣體中污染物，造成管路系統(tǒng)或潔凈生產(chǎn)空間的污染或損害。 這種情況的發(fā)生，多是設(shè)計(jì)或施工出現(xiàn)了問題，因?yàn)楣赓|(zhì)量與潔凈室的潔凈等級，都是按著同一個(gè)工藝需求確定的

29、，兩者之間應(yīng)當(dāng)是協(xié)調(diào)、統(tǒng)一的，所以正常情況下，不應(yīng)出現(xiàn)上述現(xiàn)象。下面，以1級潔凈室微電子生產(chǎn)環(huán)境污染狀況為例，硅片上的污染狀況經(jīng)測定： 氣體與化學(xué)試劑占23%氣體與化學(xué)試劑在潔凈室的污染占23%，所以，潔凈室的設(shè)計(jì)與施工，采用劣質(zhì)材料，以次充好、以低代高，到頭來潔凈室不達(dá)標(biāo)，吃苦頭的是自己。在設(shè)計(jì)上有時(shí)僅僅依靠對氣體生產(chǎn)設(shè)備或氣體凈化設(shè)備的精度要求無限拔高，從而來彌補(bǔ)設(shè)計(jì)上、施工中的缺憾，也是不容許的。 潔凈室施工，必須做到 “嚴(yán)肅認(rèn)真、周到細(xì)致、穩(wěn)妥可靠、萬無一失”。這個(gè)口號是周總理對航天工作的指示，今天用在潔凈室的設(shè)計(jì)與施工是再合適不過。 因?yàn)闅怏w質(zhì)量，除取決于制氣或凈化設(shè)備的精度外，在很

30、大程度上受到管路系統(tǒng)諸多因素的影響，因此，管材的使用與選取，應(yīng)恪守一定的原則：1、管材的透氣性要小對于不同材質(zhì)的管道，其透氣性能不同，如果管材本身透氣性較大，而不恰當(dāng)?shù)刈髁诉x用，那么，我們無論采取任何處理手段去除污染，都是無濟(jì)于事的。 管 材 透氣性能（大氣中氧的滲透 p p m v/v ）不銹鋼管 0銅 管 0聚丙烯管 11聚乙烯化合物 27天然橡膠 40幾種管材的透氣性能比較 1）防止大氣中氧的滲透，不銹鋼管和銅管最佳。 潔凈室氣體管道如果存在表面的滲透，那么，外界氣體就會(huì)通過管材表面滲透到管內(nèi)高純介質(zhì)中去，從而用氣點(diǎn)處的不純物的濃度會(huì)隨著氣體流量的不同而發(fā)生變化。 在一組全部為金屬材質(zhì)的

31、支管線，內(nèi)表面經(jīng)過處理，如果采用不同流量的高純氮?dú)?，在潔凈室入口和出口，所反映出來的單位體積氣體中的水分、含氧量，以及CO2的濃度不同了，說明存在著外部環(huán)境氣體的污染。如果在入口和出口所獲得的氣體純度、潔凈度完全相同、沒變化，那么顯然不存在外部氣體對管內(nèi)介質(zhì)的污染。這種成功，主要?dú)w因于管材本身的滲透性要小。2）潔凈氣體往往是通過干燥與凈化處理的，那末，如果氣體中的含濕量增加了，水分來自何方？主要來自管路系統(tǒng)，而管路系統(tǒng)中的水分，在很大程度上受周邊環(huán)境濕度的影響，滲透對管路內(nèi)的氣質(zhì)有很大破壞力。下面看對700 mm長管路中精氬氣體水分的測定情況：周邊大氣濕度 管路中水分變化（ppmV ）橡膠管

32、銅 管 聚乙烯管 80440 96.2 32,2 84490 249 44 92700 289 85 前邊講了防止大氣中氧的滲透和腐蝕，銅管材很好，但是普通銅管對水分的滲透較強(qiáng)，內(nèi)表面對雜質(zhì)，尤其對水分的活性很高，因此，使用這種管材是有條件的，切忌用溶劑或化學(xué)藥品清洗，而應(yīng)當(dāng)用純凈氣體吹掃。3）在微電子生產(chǎn)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，不允許使用銅質(zhì)管路及其附件，所以，必須了解工藝性質(zhì)，做到有的放矢。4) 由于管道安裝的受控環(huán)境可能在室外，環(huán)境空氣有一定的濕度，對銅管也有一定的影響，所以，使用銅管時(shí)，對銅管的吹掃時(shí)間應(yīng)延長，一般為不銹鋼管的8-20倍，要特別注意的。5

33、) 不銹鋼管材的活性比銅管差，所以對要求較高的高純、超凈氣體管路，不銹鋼管是一種理想的管材，對于在ISO Class1-5級潔凈室內(nèi)，或ppb級管路系統(tǒng)應(yīng)采用00Cr17Ni14Mo2不銹鋼管。6) 對于ISO Class6-9級管路系統(tǒng)，視要求的高低可以采用0Cr17Ni12Mo2或者0Cr18Ni9不銹鋼管。7) 對氧氣管路系統(tǒng)還是應(yīng)當(dāng)根據(jù)使用條件和周邊狀況，可以采用銅管，如果氧氣管路使用普通碳鋼管，碳鋼管在氧氣作用下是可以燃燒的，美國“世貿(mào)大廈”就是典型事例，所以普通碳鋼管管路中要適當(dāng)加銅管段用來阻燃，因?yàn)殂~管阻燃。 對于乙炔管，限制使用銅管及附件，因?yàn)榭梢陨梢胰层~爆炸物。 2、管材內(nèi)

34、表面吸附、解吸氣體的作用要小 在不銹鋼熔煉制材過程中，每噸可吸收大約200g的氣體。所以，不銹鋼材加工完畢，不僅其表面粘有各種污染物，而且在其金屬晶格內(nèi)也吸留有一定量的氣體。這樣，當(dāng)管路中有氣流通過時(shí)，金屬所吸留的這部分氣體會(huì)重新進(jìn)入氣流中，污染純凈氣體。尤其當(dāng)管內(nèi)氣流為不連續(xù)流動(dòng)時(shí)，這類材料的作用好比吸附劑，通過氣流 時(shí)，管材對所通過的氣體形成壓力下吸附，氣流停止通過時(shí)，管材所吸附的氣體又形成降壓解析，而解析的氣體同樣作為雜質(zhì)進(jìn)入管內(nèi)純凈氣體中。同時(shí)，吸附、解析周而復(fù)始，使得管材內(nèi)表面金屬也會(huì)產(chǎn)生一定的粉沫，這種金屬粉塵粒子同樣污染管內(nèi)純凈的氣體。 因此，要保持潔凈室管路系統(tǒng)連續(xù)供氣，即使在

35、生產(chǎn)工藝部門不需要?dú)怏w時(shí),如非生產(chǎn)班、節(jié)假日等,也要保證高純、潔凈氣體輸配管路系統(tǒng)內(nèi)有小股氣流通過,至管路系統(tǒng)末端排放,杜絕那種全送全停的間歇供氣方式,從而避免供氣時(shí),管材及其管路附件(接頭、閥門、儀表 等),在壓力下對氣體產(chǎn)生吸附,而在停氣時(shí),又出現(xiàn)降壓解析,吸附、解析，污染物被高純凈氣體裹挾，從而破壞氣體的質(zhì)量。 再次啟動(dòng)送氣時(shí),管路受到壓力氣流的沖擊,這種沖擊相當(dāng)管路系統(tǒng)本身受到敲打、振動(dòng),那么會(huì)使粉塵由盲區(qū)的滯留地點(diǎn),如系統(tǒng)中閥門 滑動(dòng)部分、密封填料的油污、甚至過濾器中脫落的微塵粒子等,便會(huì)又一次被裹脅進(jìn)入純凈氣流中,使氣質(zhì)惡化。 在各個(gè)用氣地點(diǎn),一般都會(huì)設(shè)置終端過濾器用以清除微塵粒子

36、,這在一定程度上是有效的,但是不可過分的信賴,因?yàn)?在動(dòng)態(tài)氣體穩(wěn)定的狀況下、連續(xù)使用時(shí)情況尚佳,但在斷斷續(xù)續(xù)地供氣中,在停氣后再次啟動(dòng)時(shí),在過濾器的下游,短時(shí)間內(nèi)會(huì)出現(xiàn)數(shù)量幾倍甚至幾十倍大于過濾器精度的微塵粒子,并且要經(jīng)過連續(xù)運(yùn)行很長時(shí)間才能得以恢復(fù)正常。 3、內(nèi)表 面光滑、耐磨損 管材的這一特性至關(guān)重要,為了確保輸送的氣體的純凈度，不僅要求管材內(nèi)表面有一個(gè)極高的光滑度，而且，應(yīng)當(dāng)具有很高的耐磨特性。這樣，防止污染粒子及濕氣在管壁滯留，管材本身在氣流的高速?zèng)_刷（擊）下，由于磨阻損耗低，也避免了管材的金屬粉末進(jìn)入氣流中，造成氣體的污染。在這方面，不銹鋼管和銅管有不同的表現(xiàn)。 管材 氮 氣 氧 氣

37、粒 徑（m）粒/英尺3粒 徑（m）粒/英尺3銅管0.12 0.8297000.12 0.825650不銹鋼管（316L）0.12 0.8125000.120.818500管材含塵量比較1) 不銹鋼管的耐磨性能優(yōu)于銅管，在氣流沖刷下產(chǎn)生的金屬粉塵相對也少，所以我們強(qiáng)調(diào)，在潔凈度要高的場合用316L、304，而不用銅管材。2) 對于純度99.99%以上或ppb級的管路系統(tǒng)，或在ISO Class1-5級潔凈室內(nèi)時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用EP超潔凈管，ISO Class6-9級潔凈室內(nèi)，采用EP或BA潔凈管， 級 別 外 徑(mm） 內(nèi)表面粗糙度(Rmax) 備 注BA潔凈管1.271.6m特殊拉拔光亮退火12.

38、725.43.2m25.46.5mEP潔凈管9.351.0m （0.2-0.8）內(nèi)面研磨、拋光EP超潔凈管12.70.24m（0.2-0.8）內(nèi)面研磨、拋光內(nèi)面超光滑潔凈管 3) 為提高內(nèi)表面的相對粗糙度，要在管材生產(chǎn)工藝中加以解決，如特殊拉拔、光亮退火，內(nèi)面研磨拋光等，因此要使用成品專用管。（北京工程案例）4、具有良好的抗腐蝕性能 在生產(chǎn)工藝中，使用腐蝕性較強(qiáng)的氣 體時(shí)，必須選用耐腐蝕的不銹鋼管材作配管，否則，管材將會(huì)由于腐蝕而在內(nèi)表面產(chǎn)生腐蝕斑，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)大片金屬剝離甚至穿孔，從而污染輸配的純凈氣體。潔凈室內(nèi)不得使用普通無縫鋼管或鍍鋅焊接鋼管。即使為不銹鋼管材，還需注意設(shè)計(jì)圖紙有無注明使

39、用管材的牌號與成份及國家標(biāo)準(zhǔn)號，如未注明，應(yīng)當(dāng)要求設(shè)計(jì)人員予以提供。不銹鋼管材牌號眾多，性能差異極大。 工程案例：貴州某工程不銹鋼管管路系統(tǒng)安裝不到兩年，在投產(chǎn)時(shí)則發(fā)現(xiàn)管材已經(jīng)銹穿，不能使用。 不銹鋼材是耐腐蝕的呀？為啥會(huì)出現(xiàn)這種情況？ 原來由于設(shè)計(jì)圖紙的疏忽，僅寫不銹鋼管，但未注明使用管材的牌號、成份及國家標(biāo)準(zhǔn)號，施工單位安裝時(shí)，用 2字頭不銹鋼管材替代了3字頭不銹鋼管材。 2字頭不銹鋼管材成份中不含Ni，價(jià)格大絳，強(qiáng)度雖沒問題，但不耐腐蝕，而3字頭不銹鋼管材成份內(nèi)含有Ni耐腐蝕。5、在焊接處理時(shí)管材組織不發(fā)生變化大流量的高純、高潔凈度氣體輸配管道的連接，原則上全部采用焊接，因此要求采用的管

40、材，在施焊時(shí)，組織不發(fā)生變化。如果選用鋼管，則低碳鋼管材（316）較為適宜，否則，含碳過高的材料在焊接時(shí)，受焊接熱影響的部位產(chǎn)生局部腐蝕應(yīng)力，或造成焊接部位的透氣，使得管內(nèi)外氣體 的相互滲透，破壞輸送氣體的純度、干燥度和潔凈度，導(dǎo)致我們的各項(xiàng)努力全部失去意義。 6.2.2 所用管材應(yīng)放在室內(nèi)保管，應(yīng)當(dāng)有專設(shè)的貨架碼放，而且不得重疊。管道的表面應(yīng)無裂紋、縮孔、夾渣、起瘤、折疊、重皮、銹斑等缺陷。管道應(yīng)平直、圓滑、無局部凹陷、刮傷、碰傷、擠壓等損傷。 6.2.3 成品潔凈管外包裝和相應(yīng)管端頭的管帽、堵頭等密封措施應(yīng)當(dāng)有效、無破損。6.2.4 氧氣閥門必須采用專用產(chǎn)品，其密封圈應(yīng)采用有色金屬、不銹鋼

41、及聚四氟乙烯等材質(zhì)。填料用經(jīng)脫脂處理的聚四氟乙烯。6.2.5 管道的附件、儀表及過濾器等，其材質(zhì)、型號和規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并有出廠合格證書。 6.2.6 采用銅材的高純氣體管路，可用不銹鋼材質(zhì)的附件，但在不銹鋼材質(zhì)的管路中，不得采用銅質(zhì)的附件。這里的6.2.2-6.2.6條款,針對潔凈室內(nèi)的管材使用的特殊性，從進(jìn)貨、驗(yàn)證、保存、下料、焊接、裝配、試壓、吹除、運(yùn)行等環(huán)節(jié),都要嚴(yán)格要求與控制。所有這些過程控制，都是管道系統(tǒng)質(zhì)量的基本技術(shù)保障條件，因此，施工中必須一絲不茍、嚴(yán)肅對待。1）管路系統(tǒng)的管材、閥門及所有附件，必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求選用，施工方或建設(shè)單位都不得隨意更改或代換。2）所用管材到貨

42、后，應(yīng)放在室內(nèi)精心保管，潔凈管材十分珍貴，進(jìn)貨不能像普通管材那樣隨意碼放，要防止磕碰、擠壓、變形、變彎，更重要的是保持內(nèi)表面的粗糙度與光滑不受破壞。3）管段端頭要有塑料或橡膠的密封罩蓋加以密封，不得脫落、破裂。4）管子、管件、閥門等，使用前，詳 實(shí)地進(jìn)行外觀檢查：無裂紋、縮孔、折疊、重皮等缺陷。無銹蝕、銹斑等現(xiàn)象。管子應(yīng)當(dāng)平直、圓滑、無局部凹陷、無壓入物，無刮傷、碰傷、擠壓等缺陷。管材內(nèi)表面的“粗糙度”是否與設(shè)計(jì)選用要求相符，螺紋處密封、保護(hù)是否良好。外購成品“EP、BA潔凈管”要有出廠合格證書及生產(chǎn)單位的相關(guān)等級證書和生產(chǎn)相關(guān)的資質(zhì)證明。對進(jìn)貨管材，應(yīng)隨機(jī)抽取各種規(guī)格的管材，截取一定的管段，

43、并沿著軸向剖開后，對照樣板，驗(yàn)證內(nèi)表面的相對粗糙度（Rmax）是否與設(shè)計(jì)相符，是否與出廠合格證書標(biāo)注的內(nèi)容與精度相符。 由于特殊拉拔工藝生產(chǎn)的“BA” 管及“EP” 管，加工工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴。市場“潔凈管”良莠不齊，質(zhì)量也相差甚遠(yuǎn)，我們必須進(jìn)行相應(yīng)的粗糙度的檢測，驗(yàn)證其可靠性與真實(shí)性，保證施工有一個(gè)高起點(diǎn)。 不銹鋼管的耐磨性能優(yōu)于銅管，在氣流沖刷下產(chǎn)生的金屬粉塵相對也少，對潔凈度要求高的場合使用不銹鋼管316L、316、304，不采用銅管材。 銅管內(nèi)表面對雜質(zhì)，尤其對水分的活性很高，因此，當(dāng)使用這類管材時(shí)，切忌用溶劑或化學(xué)藥品清洗，而應(yīng)當(dāng)用純凈氣體吹掃，清洗也比不銹鋼材難度大。 而且在微電子

44、生產(chǎn)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，不允許使用銅質(zhì)管路及其附件。 由于管道安裝的環(huán)境空氣也有一定的濕度，銅管對對水的活性很高，所以，使用銅管時(shí)，對銅管的吹掃時(shí)間應(yīng)當(dāng)延長，一般為不銹鋼管的8-20倍 。 法蘭的密封面應(yīng)當(dāng)平整、光滑，不得有毛刺及徑向溝槽，凸、凹法蘭應(yīng)當(dāng)能夠自然嵌合，凸面的高度不得低于凹槽的深度。 非金屬墊片，應(yīng)當(dāng)質(zhì)地柔軟、無老化及分層現(xiàn)象，表面不得有折損及皺紋等缺陷。金屬墊片的 加工尺寸、精度、厚度、表面粗糙度、硬度等，要符合要求，表面不的有裂紋、毛刺、凹槽、徑向劃痕及銹斑等缺陷。6.3、管路系統(tǒng)安裝6.3.1 管路安裝前應(yīng)進(jìn)行以下準(zhǔn)備工作：1.配管下料時(shí)

45、應(yīng)采用“等離子切割”或“磨切”，不得采用氧乙炔焰切割，不得涂抹油脂或潤滑劑； 不銹鋼管的切割應(yīng)采用“等離子”或“磨切”切割?！暗入x子”切割利用離子弧高溫，使得被切的金屬熔化，同時(shí)，利用壓縮氣體高速氣流將熔渣吹掉而實(shí)現(xiàn)切割管材，此方法可以切割任何金屬與非金屬的管材，并具有切割速度塊、質(zhì)量好、熱影響小、變形小的優(yōu)點(diǎn)。“磨切”一般采用砂輪切割機(jī)進(jìn)行，可以切割碳素鋼管、合金管材，但對不銹鋼管材應(yīng)使用專門的切割片，批量的管材通常采用鋸床切割。 “磨切”切口光滑、平整、速度快。 氧乙炔焰切割通常也稱之為氣割，氣割對切口的力學(xué)性能有影響，切口不嚴(yán)謹(jǐn)，因此，潔凈室不采用。4. 普通不銹鋼管應(yīng)在清洗槽中用酸洗液

46、清洗。 采用普通的不銹鋼管時(shí)，其表面粘附有大量的油脂或灰塵，安裝后清洗十分困，因此應(yīng)當(dāng)把原管放入清洗槽中清洗。 管道內(nèi)壁的酸洗工作，必須保證不損害未銹蝕的表面，并能清除銹蝕部分。 名 稱 分子式 體積比% 溫度 oC 浸泡時(shí)間 分）硝 酸 HNO3 15氫氟酸 HF 1 45-60 15水 H2O 84 不銹鋼管酸洗配方 5.氧氣管道及其附件：閥門、管件、儀表、墊片都必須脫脂。當(dāng)閥門及儀表在制造廠已經(jīng)脫脂，并有可靠地密封包裝及證明時(shí)，可不再脫脂。 在生產(chǎn)廠未經(jīng)脫脂，或密封包裝存在缺陷時(shí)，安裝前應(yīng)按相關(guān)規(guī)定與方法進(jìn)行脫脂，常用的脫脂劑為四氯化碳、二氯乙烷、三氯乙烯、煤油等。 前二者均具有毒性，但

47、因二氯乙烷、三氯乙烯還有燃燒與爆炸的危險(xiǎn)，因此，常用溶劑多為四氯化碳。 四氯化碳為 A1 類流體。脫脂應(yīng)在遠(yuǎn)離潔凈室的地點(diǎn)進(jìn)行，并做好操作人員的安全與環(huán)境保護(hù)工作 。 A1 類流體指劇毒流體，在輸送過程中有極少量的流體泄漏在環(huán)境中，被人吸收或與人體接觸時(shí)，能造成嚴(yán)重中毒，脫離接觸后，不能治愈。相當(dāng)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)職業(yè)性接觸毒物危害程度分級GB5044中級（極度危害）的毒物。 四氯化碳是脂肪的溶劑，有強(qiáng)有力的麻醉作用，而且易被皮膚吸收，對人體有毒害。 四氯化碳中毒引起人的頭痛、昏迷、嘔吐等癥狀。 四氯化碳在500oC以下是穩(wěn)定的，在接觸到煙火、溫度在500oC以上時(shí)，四氯化碳蒸汽與水蒸氣化合可以生成

48、光氣。 常溫下四氯化碳與硫酸作用也能生成光氣，光氣是劇毒氣體，極其微量也能引起中毒。 此外,四氯化碳與堿發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因生成甲烷而失效。 危害如此嚴(yán)重，因此，施工中脫脂操作必須確保環(huán)保及人員的安全，充分體現(xiàn)“以人為本” 的原則：1）脫脂應(yīng)在露天或在通風(fēng)良好處進(jìn)行，工作人員應(yīng)有防毒保護(hù)措施，帶手套和口罩，濃度大時(shí)應(yīng)帶防毒面具。2）脫脂現(xiàn)場嚴(yán)禁煙火。3）溶劑嚴(yán)禁與強(qiáng)酸接觸。4）溶劑應(yīng)保存在密封容器內(nèi)，不得與堿接觸，以防變質(zhì)。7.聚偏二氟乙烯管材（PVDF）可以作為高純氣體系統(tǒng)的一種材料，施工必須采用自動(dòng)或半自動(dòng)熱焊機(jī)焊接連接，熱焊的壓力、溫度和時(shí)間要根據(jù)管壁不同厚度進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)，溫度高了、時(shí)間長

49、了容易焊穿。低了短了焊不牢。而且兩管對接面錯(cuò)邊可達(dá)1mm，顯然過大，增大管壁局部粗造度。 在潔凈室內(nèi)檢修不容許焊接，因?yàn)槠湔魵庥卸?，所以，熱焊接必須采取環(huán)境和人員安全的保護(hù)措施 。 施工工具、焊機(jī)、管材為進(jìn)口。 粘結(jié)劑在管內(nèi)長時(shí)間積聚，可使管材淬裂。 線脹系數(shù)高，熱伸長大，必須設(shè)置補(bǔ)償器。這些因素?zé)o疑都加大了使用的難度與局限。 6.3.2 管道敷設(shè)應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)無要求時(shí)，輸送干燥氣體的管道宜無坡度敷設(shè)；真空吸引管道的坡度宜大于或等于0.5，坡向真空泵站；含濕氣體管道坡度宜大于或等于0.3，同時(shí)坡向冷凝水收集器。 。 這一條主要是針對真空系統(tǒng)管道來講的。對于潔凈室內(nèi)的氣體管道，針對性不強(qiáng)。

50、因?yàn)闈崈羰?-9級，使用氣體都經(jīng)過干燥處理，或者深冷空分提供的氣體，都可以無坡度敷設(shè),空分液氧氣化溫度-183oC,液氮-194oC，不可能含水分。通常氣體露點(diǎn)溫度低于環(huán)境溫度10oC，氣體中的水分就不會(huì)析出來，因此，潔凈室內(nèi)的氣體管道不需要敷設(shè)坡度。 6.3.6 高純氣體管道的安裝 提到的一些保障措施，對于確保運(yùn)行的成功都是十分必要的基本條件。 對于高純度、高潔凈度的氣體管道,螺紋連接結(jié)構(gòu)本身并不適用，不僅螺紋密封填料殘?jiān)袔爰儍魵饬髦械目赡苄裕?，在?nèi)、外螺紋旋緊時(shí)，金屬之間的摩擦,也會(huì)產(chǎn)生金屬粉塵粒子，同樣會(huì)污染純凈氣體，所以，不推薦在系統(tǒng)中使用螺紋連接。 對于銅管的焊接，強(qiáng)調(diào)采用承

51、插式硬釬焊。 對于銅管材，宜采用氮?dú)獗Ｗo(hù)焊，在焊接過程中管內(nèi)應(yīng)通入與工藝氣體同等純度的氮?dú)猓坏┑獨(dú)庵袛嗷蚣兌认陆?，便可在焊口附近形成銅的氧化物，即存在產(chǎn)生浸潤表面的可能性，所以，當(dāng)銅管焊接完畢時(shí)，要用浸漬丙酮的紗布來回擦拭管內(nèi)，用以消除焊接處可能產(chǎn)生的氧化物。 在這里強(qiáng)調(diào)的是：為了確保氣系統(tǒng)管道的質(zhì)量，減少與防止管路系統(tǒng)在安裝階段，產(chǎn)生各種污染，安裝中應(yīng)當(dāng)最大限度地減少系統(tǒng)的啟動(dòng)次數(shù)。 潔凈氣體管道的配管和敷設(shè)工作，應(yīng)當(dāng)在潔凈室內(nèi)直接進(jìn)行，而且潔凈室的空調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)投入正常運(yùn)行， 這樣，潔凈度、溫度、濕度，始終處于人們的控制之下。 如果是在未潔凈的房間內(nèi)進(jìn)行配管和敷設(shè)工作，在周圍環(huán)境空氣中的粒

52、子數(shù)達(dá)最高可達(dá)10億個(gè)/立方英尺以上，那么對于管道內(nèi)表面污染的機(jī)會(huì)也就隨之大大增加。如果，我們是在一個(gè)半封閉環(huán)境內(nèi)進(jìn)行這項(xiàng)工作，那么對于工作環(huán)境的潔凈狀況，就應(yīng)當(dāng)注意嚴(yán)格地加以控制。 對于開敞、裸露的管段端頭處，在接管焊接時(shí)，應(yīng)當(dāng)密切注意接口周圍區(qū)域的潔凈狀況，嚴(yán)防通過開敞的管端頭增大粒子的滲透和污染。 如果不能具備上述潔凈室內(nèi)工作的條件，而且配管工作又必須在室外露天進(jìn)行，一般可以采取在接口處設(shè)置潔凈 小室的辦法，來保持管端接口焊接處的潔凈狀況。這種潔凈小室，可以保證在大氣中進(jìn)行接口的焊接時(shí)，在接口周圍有400平方厘米面積的微小潔凈空間，保證管材內(nèi)表面不與大氣接觸，從而避免了大氣的污染。此刻，

53、采用高純氣體作為焊接保護(hù)氣，氣量不必過大，使其 通過一組高效空調(diào)過濾器（HEPA）后進(jìn)入潔凈小室。有了這種潔凈小室，僅占用一席很小的施工場地，就可以在大氣中獲得一塊5級以上潔凈的焊接環(huán)境，并且，這種潔凈小室成為高純、高潔凈度的氣體管道施工的必要手段。但是實(shí)際操作中，國內(nèi)呼吁過很久，效果不佳。 不具備這樣的條件，就應(yīng)當(dāng)搭建一座臨時(shí)的、能夠提供達(dá)到一定凈化級別空調(diào)系統(tǒng)的預(yù)制工房，以供在其內(nèi)部進(jìn)行施工前工序的各項(xiàng)工作，這會(huì)增大部分資金的投入，但對確保潔凈室達(dá)標(biāo)是必要的。管道的裝配工作： 凡是與高純、高潔凈度氣體相接觸的管材管段、閥門等管路附件，其內(nèi)表面在任何時(shí)間和條件下，均不得暴露在大氣之中。見下圖

54、 這種措施便可以有效地防止環(huán)境中含濕大氣向管內(nèi)擴(kuò)散，造成其內(nèi)表面出現(xiàn)吸附狀況。焊接時(shí)，對于不銹鋼管材，用氬氣和氫氣的混合氣作保護(hù)氣，氫氣最輕，流動(dòng)性、滲透性、穿透能力、導(dǎo)熱性能，都比較高，焊接效果比較理想。當(dāng)焊接工作停止時(shí)，氫氣也應(yīng)當(dāng)暫停供給，此刻僅用氬氣吹掃。同時(shí) 還要注意，無論在施焊過程中，還是焊接完畢，管路的端頭都要用密封帽嚴(yán)加密封，而且在密封帽中間鉆一個(gè)小孔，此口的大小尺寸，應(yīng)以通過此孔口排除的氬氣流量為1升/分鐘為宜（一般把手心對準(zhǔn)孔口，距離約為5厘米，有氣流手感，即滿足此量）。 下面介紹一個(gè)工程案例 對于微型潔凈室內(nèi)高純、高潔凈氣體輸送管路的配管工作，一般采用兩種方式：a.每一段管

55、材進(jìn)行連接焊接，由管道安裝地點(diǎn)的上游開始，逐段向下游進(jìn)行。b.把一些管段先焊接成幾組管段組合單元，然后，再將每個(gè)單元進(jìn)行焊接，焊接也是由介質(zhì)流向的上游端開始。 圖中，氧和氬氣系統(tǒng)采用第一種方式，而氮?dú)夂蜌錃獠捎玫诙N施工速度較慢的方式。 并在安裝過程中，對于每日的工作完成情況，尤其對每一介質(zhì)的管段系統(tǒng)，在安裝過程中的粒子水平，要認(rèn)真記錄，其結(jié)果由下表可見 a）立刻測定 測定管路中氣體 粒子數(shù)/立方英尺 氬（鈍化） 0 氧（電拋光） 0 氮（鈍化） 45 氫（電拋光） 45 氬氣和氧氣管段無粒子，而氮?dú)夂蜌錃夤芏尾捎脝卧B接的方式，發(fā)現(xiàn)有4-5個(gè)粒子/立方英尺。 所以出現(xiàn)這種情況，因?yàn)闅鍤夂脱鯕?/p>

56、管道安裝部位較高，貼近天花板，也就是說靠近室內(nèi)高效過濾器的安裝地點(diǎn)，附近空氣潔凈度相對較高。而氮?dú)夂蜌錃夤芫€，由于安裝位置較低，貼近地面處，由于地板處為工作區(qū)域，所以有較多的粒子，因此，安裝過程中，對管道的污染狀況也較高些，同時(shí)各別管卡有些松動(dòng)，也是粒子增加的原因。 6.4 管道系統(tǒng)的強(qiáng)度試驗(yàn) 6.4.1 管路系統(tǒng)安裝完畢后應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。強(qiáng)度試驗(yàn)應(yīng)采用氣壓試驗(yàn)，不得采用水壓試驗(yàn)。當(dāng)管道的設(shè)計(jì)壓力大于0.6MPa時(shí)，必須有設(shè)計(jì)文件規(guī)定方可實(shí)施氣壓試驗(yàn)，否則應(yīng)與設(shè)計(jì)方或建設(shè)方協(xié)商確定后進(jìn)行。 采用氣壓試驗(yàn)的原因，管道系統(tǒng)水壓試驗(yàn)后的殘留水分、污染物吹除干凈難度很大、時(shí)間也很長。所以投入也大，為此

57、，高純、高潔凈度的管道系統(tǒng)安裝完畢不采用水壓試驗(yàn)，而應(yīng)采用潔凈的氣體，一般多用高純氮?dú)膺M(jìn)行氣壓試驗(yàn)。 強(qiáng)度試驗(yàn)的目的就是要檢測系統(tǒng)的機(jī)械強(qiáng)度與密封性能，同時(shí)不破壞系統(tǒng)的潔凈度，為后工序調(diào)試與生產(chǎn)創(chuàng)造條件。 對氣體管道來說，試驗(yàn)氣體氮?dú)鉃橛谰脷怏w、D 類流體，管道的損傷多為加工制造存在潛在缺陷或操作不當(dāng)而導(dǎo)致的機(jī)械破壞，完全不同于易燃、易爆介質(zhì)的爆燃或爆轟過程，但 試驗(yàn)過程含有潛在的不安全因素，比如對氣源壓力的控制，管材質(zhì)量與人員的操作水平等因素，存在超壓、管材破裂等可能性，而1.0MPa的壓力氣體大面積沖擊人身，輕者致殘，重者喪生，具有相當(dāng)?shù)臍εc破壞力，看下表：爆破碎片動(dòng)量對建筑物與人身的沖擊造成的傷害3.5-7.0 KPa(G)可使墻面玻璃窗粉碎（無論面積大小）7.0-14 KPa(G)可使螺紋鋼或鋁板彎曲14-21 KPa(G)可造成素混凝土或媒渣磚墻（300mm）倒塌35 KPa(G)導(dǎo)致人體耳鼓膜破裂56 KPa(G)可造成磚墻（厚度300mm）錯(cuò)位與倒塌105 KPa(G)可造成人體肺損傷 壓力造成建筑物、人身損害的狀況速度35m/s、重量9g的玻璃片可射穿人體腹部速度3m/s、重量4.5Kg的磚石碎塊可射穿人體腹部速度3m/s、重量7.2Kg 的磚石碎塊