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特种气体系统的设计与施工

特种气体系统的设计与施工

2. 常规供气系统

常规供气系统主要应用于4-6英寸 大规模集成电路厂,50MW以下的太阳能电池生产线,发光二极管的芯片工序线以及其它用气量中等规模的电子行业。对气体纯度控制的要求不苛刻,系统配备在满足安全的前提下尽量简单,节省投资。

特种气体采用普通钢瓶(<50L)供气。特气输送系统采用气瓶柜。配置全自动PLC控制器,彩色触摸屏;气体面板采用气动阀门和压力传感器,可实现自动切换,自动氮气吹扫,自动真空辅助放空;多重安全防护措施,2009年比特币价值,泄漏侦测,远程紧急切断;专用氮气吹扫起源等等。VMB采用支路气动阀,氮气吹扫,真空辅助排空。惰性气体多采用半自动气瓶架,继电器控制,自动切换,手动吹扫,手动放空;VMB主管气动阀,氮气吹扫;支路气动阀,氮气吹扫,真空辅助排空。气体房和抽风系统根据气体性质进行分类。

3.大宗特气供气系统

大规模供气系统主要针对大规模量产的8-12英寸(1英寸=25.4毫米)超大规模集成电路厂(气体种类包括SiH4、N2O、2、 C2F6、 NH3等),100MW以上的太阳能电池生产线(气体种类包括NH3),发光二极管的磊晶工序线(气体种类包括NH3)、5代以上液晶显示器工厂(气体种类包括SIH4、CL2、NH3、NF3)等、光纤(气体种类包括SiCl4)、硅材料外延生产线(气体种类包括HCL)等行业。它们的投资规模巨大,采用最先进的工艺制程设备,用气需求量大,对稳定和不间断供应、纯度控制和安全生产提出最严格的要求。

这些工厂的特种气体的供给,除了普通钢瓶(50L及以下)包装的特种气体外,还有多种类的特种气体都普遍采用大包装容器,由此它们被称为大宗特气,包括Y-钢瓶(450L),T-钢瓶(980L),集装格(940L),ISO罐(22,500L),鱼雷车(13,400L)等。

大宗特气供应系统(BSGS)采用全自动PLC控制器,彩色触摸屏;气体面板采用气动阀门和压力传感器,可实现自动切换,自动氮气吹扫,自动真空辅助放空;多重安全防护措施,泄漏侦测,远程紧急切断;专用氮气吹扫起源等等。特种气体采用独立气源,多用点采用VMB或VMP分路供应,VMB或VMP采用支路气动阀,氮气吹扫,真空辅助排空等。由于BSGS气源总量大,多采用独立的气体房,独立的抽风系统

特种气体系统的设计与施工

四:气体房的选择和设计

除了简单的供气系统以外,特气房一般都独立于主场房而单独建设,其规划时需考虑建筑物的防火、泄爆、防火防爆间距、危险物的总量控制等。常规供气系统一般也采用多种气瓶柜共设在一个气体室;而对于大宗特气,会根据气体特性和相容性将气体房分成可燃气体房、腐蚀性气体房、惰性气体房、硅烷气体房、毒性气体房等。气体房必须有良好的通风,气体房的选择和设计一般由设计院完成。

五: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 。

2.主管路系统的设计

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