Fabrika e Qarqeve të Integruara në Shkallë Shumë të Madhe e Projektit 909 është një projekt i madh ndërtimi i industrisë elektronike të vendit tim gjatë Planit të Nëntë Pesëvjeçar për të prodhuar çipa me një gjerësi linje prej 0.18 mikronësh dhe një diametër prej 200 mm.
Teknologjia e prodhimit të qarqeve të integruara në shkallë shumë të gjerë jo vetëm që përfshin teknologji me precizion të lartë, siç është mikro-përpunimi, por vendos edhe kërkesa të larta për pastërtinë e gazit.
Furnizimi me gaz me shumicë për Projektin 909 sigurohet nga një sipërmarrje e përbashkët midis Praxair Utility Gas Co., Ltd. të Shteteve të Bashkuara dhe palëve përkatëse në Shangai për të krijuar së bashku një impiant prodhimi gazi. Impianti i prodhimit të gazit është ngjitur me ndërtesën e fabrikës së projektit 909, duke mbuluar një sipërfaqe prej afërsisht 15,000 metrash katrorë. Pastërtia dhe kërkesat e prodhimit të gazrave të ndryshëm
Azoti (PN2), azoti (N2) dhe oksigjeni (PO2) me pastërti të lartë prodhohen me anë të ndarjes së ajrit. Hidrogjeni (PH2) me pastërti të lartë prodhohet me anë të elektrolizës. Argoni (Ar) dhe heliumi (He) blihen me burime të jashtme. Kuazi-gazi pastrohet dhe filtrohet për përdorim në Projektin 909. Gazi special furnizohet në shishe, dhe kabineti i shisheve të gazit ndodhet në punishten ndihmëse të uzinës së prodhimit të qarqeve të integruara.
Gazra të tjerë përfshijnë gjithashtu sistemin CDA të ajrit të kompresuar të pastër dhe të thatë, me një vëllim përdorimi prej 4185m3/h, një pikë vese nën presion prej -70°C dhe një madhësi grimcash jo më shumë se 0.01um në gaz në pikën e përdorimit. Sistemi i ajrit të kompresuar të frymëmarrjes (BA), vëllimi i përdorimit 90m3/h, pika e vesës nën presion 2℃, madhësia e grimcave në gaz në pikën e përdorimit nuk është më e madhe se 0.3um, sistemi i vakumit të procesit (PV), vëllimi i përdorimit 582m3/h, shkalla e vakumit në pikën e përdorimit -79993Pa. Sistemi i vakumit të pastrimit (HV), vëllimi i përdorimit 1440m3/h, shkalla e vakumit në pikën e përdorimit -59995 Pa. Dhoma e kompresorit të ajrit dhe dhoma e pompës së vakumit ndodhen të dyja në zonën e fabrikës së projektit 909.
Përzgjedhja e materialeve dhe aksesorëve të tubave
Gazi i përdorur në prodhimin e VLSI ka kërkesa jashtëzakonisht të larta për pastërti.Tubacionet e gazit me pastërti të lartëZakonisht përdoren në mjedise të pastra prodhimi dhe kontrolli i pastërtisë së tyre duhet të jetë në përputhje ose më i lartë se niveli i pastërtisë së hapësirës në përdorim! Përveç kësaj, tubacionet e gazit me pastërti të lartë përdoren shpesh në mjedise të pastra prodhimi. Hidrogjeni i pastër (PH2), oksigjeni me pastërti të lartë (PO2) dhe disa gazra të veçantë janë gazra të ndezshëm, shpërthyes, që mbështesin djegien ose toksikë. Nëse sistemi i tubacionit të gazit nuk është projektuar siç duhet ose materialet nuk janë zgjedhur siç duhet, jo vetëm që pastërtia e gazit të përdorur në pikën e gazit do të ulet, por ai gjithashtu do të dështojë. Ai përmbush kërkesat e procesit, por është i pasigurt për t'u përdorur dhe do të shkaktojë ndotje në fabrikën e pastër, duke ndikuar në sigurinë dhe pastërtinë e fabrikës së pastër.
Garancia e cilësisë së gazit me pastërti të lartë në pikën e përdorimit jo vetëm varet nga saktësia e prodhimit të gazit, pajisjeve të pastrimit dhe filtrave, por ndikohet gjithashtu në një masë të madhe nga shumë faktorë në sistemin e tubacioneve. Nëse mbështetemi në pajisjet e prodhimit të gazit, pajisjet e pastrimit dhe filtrat, është thjesht e pasaktë të imponohen kërkesa për saktësi pafundësisht më të lartë për të kompensuar projektimin e gabuar të sistemit të tubacioneve të gazit ose përzgjedhjen e materialit.
Gjatë procesit të projektimit të projektit 909, ne ndoqëm "Kodin për Projektimin e Impianteve të Pastra" GBJ73-84 (standardi aktual është (GB50073-2001)), "Kodin për Projektimin e Stacioneve të Ajrit të Kompresuar" GBJ29-90, "Kodin për Projektimin e Stacioneve të Oksigjenit" GB50030-91, "Kodin për Projektimin e Stacioneve të Hidrogjenit dhe Oksigjenit" GB50177-93, dhe masat teknike përkatëse për përzgjedhjen e materialeve dhe aksesorëve të tubacionit. "Kodi për Projektimin e Impianteve të Pastra" përcakton përzgjedhjen e materialeve dhe valvulave të tubacionit si më poshtë:
(1) Nëse pastërtia e gazit është më e madhe ose e barabartë me 99.999% dhe pika e vesës është më e ulët se -76°C, duhet të përdoret tub çeliku inox me karbon të ulët 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) me mur të brendshëm të elektro-lëmuar ose tub çeliku inox OCr18Ni9 (304) me mur të brendshëm të elektro-lëmuar. Valvula duhet të jetë një valvul diafragme ose një valvul me shakull.
(2) Nëse pastërtia e gazit është më e madhe ose e barabartë me 99.99% dhe pika e vesës është më e ulët se -60°C, duhet të përdoret tub çeliku inox OCr18Ni9 (304) me mur të brendshëm të elektroliruar. Me përjashtim të valvulave me shakull që duhet të përdoren për tubacionet e gazit të djegshëm, valvulat sferike duhet të përdoren për tubacionet e tjera të gazit.
(3) Nëse pika e vesës së ajrit të thatë të kompresuar është më e ulët se -70°C, duhet të përdoret tub çeliku inox OCr18Ni9 (304) me mur të brendshëm të lëmuar. Nëse pika e vesës është më e ulët se -40℃, duhet të përdoret tub çeliku inox OCr18Ni9 (304) ose tub çeliku pa tegel i galvanizuar me zhytje të nxehtë. Valvula duhet të jetë një valvul me shakull ose një valvul sferike.
(4) Materiali i valvulës duhet të jetë i pajtueshëm me materialin e tubit lidhës.
Sipas kërkesave të specifikimeve dhe masave teknike përkatëse, ne kryesisht marrim në konsideratë aspektet e mëposhtme kur zgjedhim materialet e tubacionit:
(1) Përshkueshmëria e ajrit e materialeve të tubave duhet të jetë e vogël. Tubat me materiale të ndryshme kanë përshkueshmëri të ndryshme të ajrit. Nëse zgjidhen tubat me përshkueshmëri më të madhe të ajrit, ndotja nuk mund të hiqet. Tubat prej çeliku inox dhe tubat prej bakri janë më të mirë në parandalimin e depërtimit dhe korrozionit të oksigjenit në atmosferë. Megjithatë, meqenëse tubat prej çeliku inox janë më pak aktivë se tubat prej bakri, tubat prej bakri janë më aktivë në lejimin e lagështisë në atmosferë të depërtojë në sipërfaqet e tyre të brendshme. Prandaj, kur zgjidhen tubat për tubacionet e gazit me pastërti të lartë, tubat prej çeliku inox duhet të jenë zgjedhja e parë.
(2) Sipërfaqja e brendshme e materialit të tubit është e adsorbuar dhe ka një efekt të vogël në analizimin e gazit. Pasi tubi prej çeliku inox të përpunohet, një sasi e caktuar gazi do të mbahet në rrjetën e tij metalike. Kur kalon gazi me pastërti të lartë, kjo pjesë e gazit do të hyjë në rrjedhën e ajrit dhe do të shkaktojë ndotje. Në të njëjtën kohë, për shkak të adsorbimit dhe analizës, metali në sipërfaqen e brendshme të tubit do të prodhojë gjithashtu një sasi të caktuar pluhuri, duke shkaktuar ndotje në gazin me pastërti të lartë. Për sistemet e tubacioneve me pastërti mbi 99.999% ose nivelin e ppb, duhet të përdoret tub çeliku inox me karbon të ulët 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L).
(3) Rezistenca ndaj konsumimit e tubave prej çeliku inox është më e mirë se ajo e tubave prej bakri, dhe pluhuri metalik i gjeneruar nga erozioni i rrjedhës së ajrit është relativisht më i vogël. Punëtoritë e prodhimit me kërkesa më të larta për pastërti mund të përdorin tuba çeliku inox me karbon të ulët 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) ose tuba çeliku inox OCr18Ni9 (304), tubat prej bakri nuk duhet të përdoren.
(4) Për sistemet e tubacioneve me pastërti gazi mbi 99.999% ose nivele ppb ose ppt, ose në dhoma të pastra me nivele pastërtie ajri N1-N6 të specifikuara në "Kodin e Projektimit të Fabrikës së Pastër", tuba ultra të pastra oseTuba EP ultra të pastraduhet të përdoret. Pastroni "tub të pastër me sipërfaqe të brendshme ultra të lëmuar".
(5) Disa nga sistemet speciale të tubacioneve të gazit të përdorura në procesin e prodhimit janë gazra shumë korrozivë. Tubat në këto sisteme tubacionesh duhet të përdorin tuba çeliku inox rezistentë ndaj korrozionit si tuba. Përndryshe, tubat do të dëmtohen për shkak të korrozionit. Nëse shfaqen njolla korrozioni në sipërfaqe, nuk duhet të përdoren tuba çeliku të zakonshëm pa qepje ose tuba çeliku të galvanizuar të salduar.
(6) Në parim, të gjitha lidhjet e tubacioneve të gazit duhet të saldohen. Meqenëse saldimi i tubave të çelikut të galvanizuar do të shkatërrojë shtresën e galvanizuar, tubat e çelikut të galvanizuar nuk përdoren për tuba në dhoma të pastra.
Duke marrë në konsideratë faktorët e mësipërm, tubat dhe valvulat e tubacionit të gazit të përzgjedhura në projektin &7& janë si më poshtë:
Tubat e sistemit me azot të pastërti të lartë (PN2) janë bërë nga tuba çeliku inox me karbon të ulët 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) me mure të brendshme të elektroliruara, dhe valvulat janë bërë nga valvula me shakull çeliku inox të të njëjtit material.
Tubat e sistemit të azotit (N2) janë bërë nga tuba çeliku inox me karbon të ulët 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) me mure të brendshme të elektroliruara, dhe valvulat janë bërë nga valvula me shakull çeliku inox të të njëjtit material.
Tubat e sistemit të hidrogjenit me pastërti të lartë (PH2) janë bërë nga tuba çeliku inox me karbon të ulët 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) me mure të brendshme të elektrolizuara, dhe valvulat janë bërë nga valvula me shakull çeliku inox të të njëjtit material.
Tubat e sistemit të oksigjenit me pastërti të lartë (PO2) janë bërë nga tuba çeliku inox me karbon të ulët 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) me mure të brendshme të lëmuara elektrolitikisht, dhe valvulat janë bërë nga valvula me shakull çeliku inox të të njëjtit material.
Tubat e sistemit Argon (Ar) janë bërë nga tuba çeliku inox me karbon të ulët 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) me mure të brendshme të elektroliruara, dhe përdoren valvola me shakull çeliku inox të të njëjtit material.
Tubat e sistemit të heliumit (He) janë bërë nga tuba çeliku inox me karbon të ulët 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) me mure të brendshme të elektrolizuara, dhe valvulat janë bërë nga valvula me shakull çeliku inox të të njëjtit material.
Tubat e sistemit të ajrit të kompresuar të thatë dhe të pastër (CDA) janë bërë nga tuba çeliku inox OCr18Ni9 (304) me mure të brendshme të lëmuara, dhe valvulat janë bërë nga valvula me shakull çeliku inox të të njëjtit material.
Tubat e sistemit të ajrit të kompresuar të frymëmarrjes (BA) janë bërë nga tuba çeliku inox OCr18Ni9 (304) me mure të brendshme të lëmuara, dhe valvulat janë bërë nga valvula sferike çeliku inox të të njëjtit material.
Tubat e sistemit të vakumit të procesit (PV) janë bërë nga tuba UPVC, dhe valvulat janë bërë nga valvula flutur vakumi të bëra nga i njëjti material.
Tubat e sistemit të pastrimit me vakum (HV) janë bërë nga tuba UPVC, dhe valvulat janë bërë nga valvula flutur vakumi të bëra nga i njëjti material.
Tubat e sistemit special të gazit janë të gjithë të bërë nga tuba çeliku inox me karbon të ulët 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) me mure të brendshme të elektrolizuara, dhe valvulat janë bërë nga valvula me shakull çeliku inox të të njëjtit material.
3 Ndërtimi dhe instalimi i tubacioneve
3.1 Seksioni 8.3 i "Kodit të Projektimit të Ndërtesave të Pastra të Fabrikës" përcakton dispozitat e mëposhtme për lidhjet e tubacioneve:
(1) Lidhjet e tubave duhet të saldohen, por tubat e çelikut të galvanizuar me zhytje të nxehtë duhet të filetohen. Materiali izolues i lidhjeve me fileto duhet të jetë në përputhje me kërkesat e Nenit 8.3.3 të këtij specifikimi.
(2) Tubat prej çeliku inox duhet të lidhen me saldim me hark argoni dhe saldim me fund të pjerrët ose saldim me fole, por tubacionet e gazit me pastërti të lartë duhet të lidhen me saldim me fund të pjerrët pa shenja në murin e brendshëm.
(3) Lidhja midis tubacioneve dhe pajisjeve duhet të përputhet me kërkesat e lidhjes së pajisjeve. Kur përdoren lidhje me tuba, duhet të përdoren tuba metalikë.
(4) Lidhja midis tubacioneve dhe valvulave duhet të jetë në përputhje me rregulloret e mëposhtme
① Materiali i vulosjes që lidh tubacionet e gazit me pastërti të lartë dhe valvulat duhet të përdorë guarnicione metalike ose unaza të dyfishta sipas kërkesave të procesit të prodhimit dhe karakteristikave të gazit.
②Materiali izolues në lidhjen me fileto ose flanxhë duhet të jetë politetrafluoroetilen.
3.2 Sipas kërkesave të specifikimeve dhe masave teknike përkatëse, lidhja e tubacioneve të gazit me pastërti të lartë duhet të saldohet sa më shumë që të jetë e mundur. Saldimi direkt me prapanicë duhet të shmanget gjatë saldimit. Duhet të përdoren mëngë tubash ose nyje të përfunduara. Mëngët e tubave duhet të jenë bërë nga i njëjti material dhe sipërfaqja e brendshme është e lëmuar si tubat. Gjatë saldimit, për të parandaluar oksidimin e pjesës së saldimit, duhet të futet gaz mbrojtës i pastër në tubin e saldimit. Për tubat prej çeliku inox, duhet të përdoret saldim me hark argoni dhe duhet të futet gaz argoni me të njëjtën pastërti në tub. Duhet të përdoret lidhje me fileto ose lidhje me fileto. Kur lidhen flanxhat, duhet të përdoren unaza për lidhjet me fileto. Përveç tubave të oksigjenit dhe tubave të hidrogjenit, të cilët duhet të përdorin guarnicione metalike, tubat e tjerë duhet të përdorin guarnicione politetrafluoroetileni. Aplikimi i një sasie të vogël gome silikoni në guarnicione do të jetë gjithashtu efektiv. Përmirësoni efektin e vulosjes. Masa të ngjashme duhet të merren kur bëhen lidhje flanxhash.
Para fillimit të punimeve të instalimit, duhet të bëhet një inspektim i detajuar vizual i tubave,pajisje, valvulat etj. duhet të kryhen. Muri i brendshëm i tubave të zakonshëm prej çeliku inox duhet të marinohet para instalimit. Tubat, pajisjet, valvulat etj. të tubacioneve të oksigjenit duhet të ndalohen rreptësisht nga vaji dhe duhet të pastrohen në mënyrë strikte nga yndyrat sipas kërkesave përkatëse para instalimit.
Përpara se sistemi të instalohet dhe të vihet në përdorim, sistemi i tubacionit të transmetimit dhe shpërndarjes duhet të pastrohet plotësisht me gazin me pastërti të lartë të furnizuar. Kjo jo vetëm që largon grimcat e pluhurit që kanë rënë aksidentalisht në sistem gjatë procesit të instalimit, por gjithashtu luan një rol tharës në sistemin e tubacionit, duke hequr një pjesë të gazit që përmban lagështi të thithur nga muri i tubit dhe madje edhe nga materiali i tubit.
4. Testi dhe pranimi i presionit të tubacionit
(1) Pasi të instalohet sistemi, duhet të kryhet inspektim 100% radiografik i tubave që transportojnë lëngje shumë toksike në tubacione speciale gazi, dhe cilësia e tyre nuk duhet të jetë më e ulët se Niveli II. Tubat e tjerë duhet t'i nënshtrohen inspektimit radiografik të marrjes së mostrave, dhe raporti i inspektimit të mostrave nuk duhet të jetë më i vogël se 5%, cilësia nuk duhet të jetë më e ulët se shkalla III.
(2) Pas kalimit të inspektimit jo-shkatërrues, duhet të kryhet një test presioni. Për të siguruar thatësinë dhe pastërtinë e sistemit të tubacioneve, nuk duhet të kryhet një test presioni hidraulik, por duhet të përdoret një test presioni pneumatik. Testi i presionit të ajrit duhet të kryhet duke përdorur azot ose ajër të kompresuar që përputhet me nivelin e pastërtisë së dhomës së pastër. Presioni i testimit të tubacionit duhet të jetë 1.15 herë presioni i projektuar, dhe presioni i testimit të tubacionit të vakumit duhet të jetë 0.2MPa. Gjatë testit, presioni duhet të rritet gradualisht dhe ngadalë. Kur presioni rritet në 50% të presionit të testimit, nëse nuk gjendet ndonjë anomali ose rrjedhje, vazhdoni të rritni presionin hap pas hapi me 10% të presionit të testimit dhe stabilizoni presionin për 3 minuta në secilin nivel derisa të arrihet presioni i testimit. Stabilizoni presionin për 10 minuta, pastaj ulni presionin në presionin e projektuar. Koha e ndalimit të presionit duhet të përcaktohet sipas nevojave të zbulimit të rrjedhjeve. Agjenti shkumëzues është i kualifikuar nëse nuk ka rrjedhje.
(3) Pasi sistemi i vakumit të kalojë testin e presionit, ai duhet të kryejë edhe një test 24-orësh të shkallës së vakumit sipas dokumenteve të projektimit, dhe shkalla e presionit nuk duhet të jetë më e madhe se 5%.
(4) Testi i rrjedhjes. Për sistemet e tubacioneve të gradës PPB dhe PPT, sipas specifikimeve përkatëse, asnjë rrjedhje nuk duhet të konsiderohet si e kualifikuar, por testi i sasisë së rrjedhjes përdoret gjatë projektimit, domethënë, testi i sasisë së rrjedhjes kryhet pas testit të hermeticitetit. Presioni është presioni i punës dhe presioni ndalet për 24 orë. Rrjedhja mesatare orare është më e vogël ose e barabartë me 50 ppm si e kualifikuar. Llogaritja e rrjedhjes është si më poshtë:
A=(1-P2T1/P1T2)*100/T
Në formulën:
Rrjedhje në orë (%)
P1 - Presioni absolut në fillim të testit (Pa)
P2 - Presioni absolut në fund të testit (Pa)
T1 - temperatura absolute në fillim të testit (K)
T2 - temperatura absolute në fund të testit (K)
Koha e postimit: 12 dhjetor 2023