De Projet 909 Very Large Scale Integrated Circuit Factory ass e grousst Bauprojet vun der Elektronikindustrie vu mengem Land am Kader vum néngte Fënnefjoresplang fir Chips mat enger Linnbreet vun 0,18 Mikrometer an engem Duerchmiesser vun 200 mm ze produzéieren.
D'Fabrikatiounstechnologie vu ganz grousse integréierte Schaltunge besteet net nëmmen aus héichpräzisen Technologien wéi Mikrobearbeitung, mä stellt och héich Ufuerderungen un d'Gasreinheet.
D'Groussgasversuergung fir de Projet 909 gëtt vun engem Joint Venture tëscht Praxair Utility Gas Co., Ltd. aus den USA a relevante Parteien zu Shanghai geliwwert, fir zesummen eng Gasproduktiounsanlag opzebauen. D'Gasproduktiounsanlag läit nieft dem Fabrécksgebai vum Projet 909 a bedeckt eng Fläch vu ronn 15.000 Quadratmeter. D'Reinheet an d'Leeschtungsufuerderunge vu verschiddene Gaser
Héichreine Stéckstoff (PN2), Stéckstoff (N2) an héichreine Sauerstoff (PO2) ginn duerch Loftseparatioun produzéiert. Héichreine Waasserstoff (PH2) gëtt duerch Elektrolyse produzéiert. Argon (Ar) an Helium (He) ginn extern kaaft. De Quasi-Gas gëtt gereinegt a gefiltert fir am Projet 909 ze benotzen. Spezialgas gëtt a Fläsche geliwwert, an de Gasfläschekabinett ass an der Niewestauschstell vun der Produktiounsanlag fir integréiert Schaltungen.
Aner Gaser enthalen och e CDA-System fir propper, dréchen Drockloft, mat engem Notzungsvolumen vun 4185 m3/h, engem Drocktaupunkt vun -70 °C an enger Partikelgréisst vun net méi wéi 0,01 µm am Gas um Gebrauchspunkt. Atmungs-Drockloftsystem (BA), Notzungsvolumen 90 m3/h, Drocktaupunkt 2 ℃, Partikelgréisst am Gas um Gebrauchspunkt net méi grouss wéi 0,3 µm, Prozessvakuumsystem (PV), Notzungsvolumen 582 m3/h, Vakuumgrad um Gebrauchspunkt -79993 Pa. Botzvakuumsystem (HV), Notzungsvolumen 1440 m3/h, Vakuumgrad um Gebrauchspunkt -59995 Pa. De Loftkompressorraum an de Vakuumpompelraum sinn allebéid am Fabrécksberäich vum Projet 909 ënnerbruecht.
Auswiel vu Rohrmaterialien an Accessoiren
D'Gas, dat an der VLSI-Produktioun benotzt gëtt, huet extrem héich Ufuerderungen un d'Sauberkeet.Héichreine Gasleitungenginn normalerweis a propperen Produktiounsëmfeld benotzt, an hir Rengheetskontroll soll mam Rengheetsniveau vum benotzte Raum iwwereneestëmmen oder méi héich sinn! Zousätzlech ginn héichreine Gasleitungen dacks a propperen Produktiounsëmfeld benotzt. Rengen Waasserstoff (PH2), héichreine Sauerstoff (PO2) a verschidde speziell Gase si brennbar, explosiv, verbrennungsfërderend oder gëfteg Gaser. Wann de Gasleitungssystem falsch entworf oder d'Materialien falsch ausgewielt sinn, geet net nëmmen d'Rengheet vum Gas, dat um Gaspunkt benotzt gëtt, erof, mee et wäert och ausfalen. Et erfëllt d'Prozesufuerderungen, awer et ass onsécher ze benotzen a verursaacht Verschmotzung an der propperer Fabréck, wat d'Sécherheet an d'Sauberkeet vun der propperer Fabréck beaflosst.
D'Garantie vun der Qualitéit vun héichreinegem Gas um Gebrauchspunkt hänkt net nëmmen vun der Genauegkeet vun der Gasproduktioun, der Reinigungsanlag an de Filteren of, mä gëtt och a groussen Deel vu ville Faktoren am Pipelinesystem beaflosst. Wa mir eis op Gasproduktiounsanlagen, Reinigungsanlagen a Filteren verloossen, ass et einfach falsch, onendlech méi héich Präzisiounsufuerderungen ze setzen, fir e falschen Design oder eng falsch Materialauswiel vum Gasleitungssystem ze kompenséieren.
Wärend dem Designprozess vum Projet 909 hu mir de "Code for Design of Clean Plants" GBJ73-84 (déi aktuell Norm ass (GB50073-2001)), "Code for Design of Compressed Air Stations" GBJ29-90, "Code for Design of Oxygen Stations" GB50030-91, "Code for Design of Hydrogen and Oxygen Stations" GB50177-93, a relevant technesch Moossname fir d'Auswiel vu Pipelinenmaterialien an Accessoiren gefollegt. De "Code for Design of Clean Plants" leet d'Auswiel vu Pipelinenmaterialien a Ventilen wéi follegt fest:
(1) Wann d'Gasreinheet méi grouss oder gläich 99,999% ass an den Taupunkt méi niddreg wéi -76°C ass, soll e Kuelestoffarmrohr aus 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) mat elektropoléierter bannenzeger Wand oder e Rohr aus OCr18Ni9 (304) mat elektropoléierter bannenzeger Wand benotzt ginn. D'Ventil soll e Membranventil oder e Balgventil sinn.
(2) Wann d'Gasreinheet méi grouss oder gläich 99,99% ass an den Taupunkt méi niddreg wéi -60°C ass, soll OCr18Ni9 Edelstahlrohr (304) mat elektropoléierter bannenzeger Wand benotzt ginn. Mat Ausnam vu Balgventiller, déi fir brennbar Gasleitungen benotzt solle ginn, solle Kugelventiller fir aner Gasleitungen benotzt ginn.
(3) Wann den Taupunkt vun der dréchener Drockloft ënner -70°C läit, soll OCr18Ni9 Edelstahlrohr (304) mat poléierter bannenzeger Wand benotzt ginn. Wann den Taupunkt ënner -40°C läit, soll OCr18Ni9 Edelstahlrohr (304) oder waarmverzinkte nahtlose Stahlrohr benotzt ginn. D'Ventil soll e Balgventil oder e Kugelventil sinn.
(4) D'Material vum Ventil soll mam Material vum Verbindungsrohr kompatibel sinn.
Geméiss den Ufuerderunge vun de Spezifikatiounen an de relevante technesche Moossname berécksiichtege mir haaptsächlech déi folgend Aspekter bei der Auswiel vu Pipelinematerialien:
(1) D'Loftduerchlässegkeet vu Päifmaterialien soll kleng sinn. Päifen aus verschiddene Materialien hunn ënnerschiddlech Loftduerchlässegkeeten. Wann Päifen mat méi grousser Loftduerchlässegkeet ausgewielt ginn, kann d'Verschmotzung net ewechgeholl ginn. Edelstahlpäifen a Kofferpäifen si besser fir d'Penetratioun a Korrosioun vu Sauerstoff an der Atmosphär ze verhënneren. Well Edelstahlpäifen awer manner aktiv si wéi Kofferpäifen, si Kofferpäifen méi aktiv fir d'Fiichtegkeet aus der Atmosphär an hir bannenzeg Uewerflächen ze penetréieren. Dofir sollten Edelstahlpäifen déi éischt Wiel sinn wann Dir Päifen fir héichreine Gasleitungen auswielt.
(2) Déi bannenzeg Uewerfläch vum Päifmaterial gëtt adsorbéiert an huet e klengen Afloss op d'Analyse vum Gas. Nodeems d'Edelstahlrohr veraarbecht gouf, bleift eng gewëssen Quantitéit u Gas a sengem Metallgitter zréck. Wann héichreinege Gas duerchgeet, kënnt dësen Deel vum Gas an de Loftstroum a verursaacht Verschmotzung. Gläichzäiteg, wéinst der Adsorptioun an der Analyse, produzéiert de Metall op der bannenzeger Uewerfläch vum Päif och eng gewëssen Quantitéit u Pulver, wat d'héichreinege Gas verschmotzt. Fir Päifsystemer mat enger Rengheet iwwer 99,999% oder ppb-Niveau, soll 00Cr17Ni12Mo2Ti Kuelestoffarm-Edelstahlrohr (316L) benotzt ginn.
(3) D'Verschleissbeständegkeet vun Edelstahlroueren ass besser wéi déi vu Kofferroueren, an de Metallstaub, deen duerch d'Loftstroumerosioun entsteet, ass relativ manner. Produktiounsatelieren mat méi héijen Ufuerderungen un d'Hygiène kënnen 00Cr17Ni12Mo2Ti Kuelestoffarm-Edelstahlroueren (316L) oder OCr18Ni9 Edelstahlroueren (304) benotzen, Kofferroueren däerfen net benotzt ginn.
(4) Fir Leitungssystemer mat enger Gasreinheet iwwer 99,999% oder ppb- oder ppt-Niveauen, oder a proppere Raim mat Loftreinheetsniveauen vun N1-N6, déi am "Clean Factory Design Code" spezifizéiert sinn, ginn ultra-propper Päifen oderEP ultra-propper Päifensoll benotzt ginn. Propper "proppert Rouer mat ultra-glatter bannenzeger Uewerfläch".
(5) E puer vun de spezielle Gasleitungssystemer, déi am Produktiounsprozess benotzt ginn, si staark korrosiv Gaser. D'Päifen an dëse Päifensystemer mussen aus korrosiounsbeständegem Edelstahl als Päifen benotzen. Soss ginn d'Päifen duerch Korrosioun beschiedegt. Wann Korrosiounsflecken op der Uewerfläch optrieden, däerfen keng normal nahtlos Stolpäifen oder galvaniséiert geschweesste Stolpäifen benotzt ginn.
(6) Prinzipiell sollten all Verbindungen un enger Gasleitung geschweesst ginn. Well d'Schweesse vu galvaniséierte Stolrohren d'galvaniséiert Schicht zerstéiert, gi galvaniséiert Stolrohren net fir Rohren a proppere Raim benotzt.
Ënner Berécksiichtegung vun den uewe genannten Faktoren sinn d'Gasleitungen an d'Ventile, déi am &7& Projet ausgewielt goufen, folgend:
D'PN2-Systemréier (PN2) bestinn aus 00Cr17Ni12Mo2Ti Kuelestoffarme Edelstahlréier (316L) mat elektropoléierten Innenwänn, an d'Ventiler bestinn aus Edelstahlbalgventile vum selwechte Material.
D'Päifen aus dem Stickstoff (N2)-System bestinn aus 00Cr17Ni12Mo2Ti-Rohren aus Edelstol mat engem niddrege Kuelestoffgehalt (316L) a elektropoléierten Innenwänn, an d'Ventile bestinn aus Balgventile aus Edelstol aus dem selwechte Material.
D'Réier fir den héichreine Waasserstoff (PH2)-System bestinn aus 00Cr17Ni12Mo2Ti Kuelestoffarme-Edelstahlréier (316L) mat elektropoléierten Innenwänn, an d'Ventile bestinn aus Edelstahlbalgventile vum selwechte Material.
D'Réier vum héichreine Sauerstoff (PO2)-System bestinn aus 00Cr17Ni12Mo2Ti Kuelestoffarme Edelstahlréier (316L) mat elektropoléierten Innenwänn, an d'Ventile bestinn aus Edelstahlbalgventile vum selwechte Material.
Argon (Ar) Systemréier gi vun 00Cr17Ni12Mo2Ti Kuelestoffarme Edelstahlréier (316L) mat elektropoléierten Innenwänn hiergestallt, an et gi Balgventile aus Edelstahl aus dem selwechte Material benotzt.
D'Helium (He)-Systemréier bestinn aus 00Cr17Ni12Mo2Ti Kuelestoffarme Edelstahlréier (316L) mat elektropoléierten Innenwänn, an d'Ventiler bestinn aus Edelstahlbalgventiller aus dem selwechte Material.
D'Päifen fir d'System fir propper, dréchen Drockloft (CDA) bestinn aus OCr18Ni9 Edelstahlréier (304) mat poléierte bannenzege Wänn, an d'Ventile bestinn aus Edelstahlbalgventile vum selwechte Material.
D'Päifen fir d'Atmungsdrockloft (BA) si aus OCr18Ni9 Edelstahlréier (304) mat poléierte bannenzege Wänn gemaach, an d'Ventile si aus Edelstahlkugelventile vum selwechte Material.
D'Prozessvakuum (PV) Systemleitungen si aus UPVC-Päifen hiergestallt, an d'Ventile si Vakuum-Päiperleksventiller aus dem selwechte Material.
D'Päifen vum Botzvakuumsystem (HV) si aus UPVC-Päifen hiergestallt, an d'Ventile si Vakuum-Päiperleksventiller aus dem selwechte Material.
D'Päifen vum spezielle Gassystem sinn all aus 00Cr17Ni12Mo2Ti Kuelestoffarm-Edelstahlréier (316L) mat elektropoléierten Innenwänn gemaach, an d'Ventile sinn aus Edelstahlbalgventile vum selwechte Material.
3 Bau an Installatioun vu Pipelinen
3.1 Sektioun 8.3 vum "Clean Factory Building Design Code" schreift déi folgend Bestëmmunge fir Pipelineverbindungen fest:
(1) Rohrverbindunge solle geschweesst ginn, awer waarmverzinkte Stahlrohre solle mat Gewënn ausgestatt sinn. D'Dichtungsmaterial vun de Gewënnverbindunge muss den Ufuerderunge vum Artikel 8.3.3 vun dëser Spezifikatioun entspriechen.
(2) Edelstahlleitungen solle mat Argon-Bougeschweißen a Stossschweißen oder Muffenschweißen verbonne ginn, awer héichreine Gasleitungen solle mat Stossschweißen ouni Spueren op der bannenzeger Mauer verbonne ginn.
(3) D'Verbindung tëscht Pipelinen an Ausrüstung soll den Ufuerderunge vun der Ausrüstung entspriechen. Bei Schlauchverbindunge solle Metallschläich benotzt ginn.
(4) D'Verbindung tëscht Pipelinen a Ventile soll de folgende Reglementer entspriechen
① D'Dichtungsmaterial, dat héichreine Gasleitungen a Ventile verbënnt, soll Metalldichtung oder Duebelferrulen benotzen, jee no den Ufuerderunge vum Produktiounsprozess an de Gascharakteristiken.
②D'Dichtungsmaterial un der Gewënn- oder Flanschverbindung soll Polytetrafluorethylen sinn.
3.2 Geméiss den Ufuerderunge vun de Spezifikatiounen an de relevante technesche Moossnamen, soll d'Verbindung vun héichreine Gasleitungen sou vill wéi méiglech geschweesst ginn. Direkt Stumphschweessen soll beim Schweessen vermeit ginn. Rohrhülsen oder fäerdeg Verbindungen solle benotzt ginn. D'Rohrhülsen solle vum selwechte Material gemaach ginn an d'bannenzeg Uewerfläch glat sinn wéi d'Rohren. Op enger gläicher Fläch, beim Schweessen, fir d'Oxidatioun vum Schweessdeel ze vermeiden, soll rengt Schutzgas an d'Schweessrohr agefouert ginn. Fir Edelstahlrohren soll Argon-Bougeschweessen benotzt ginn, an Argongas vun der selwechter Rengheet soll an d'Rohr agefouert ginn. Gewënnverbindung oder Gewënnverbindung muss benotzt ginn. Beim Verbindung vu Flanschen solle Ferrulen fir Gewënnverbindungen benotzt ginn. Ausser fir Sauerstoffrohren a Waasserstoffrohren, déi Metalldichtungen solle benotzen, solle fir aner Rohren Polytetrafluorethylendichtungen benotzt ginn. Eng kleng Quantitéit Silikonkautschuk op d'Dichtungen opzedroen ass och effektiv. Verbessert den Dichtungseffekt. Ähnlech Moossname solle getraff ginn, wann Flanschverbindungen gemaach ginn.
Ier d'Installatiounsaarbechten ufänken, gëtt eng detailléiert visuell Inspektioun vun de Päifen duerchgefouert,Armaturen, Ventiler, etc. mussen duerchgefouert ginn. Déi bannenzeg Mauer vun normale Edelstahlleitungen soll virun der Installatioun geäizt ginn. D'Päifen, d'Armaturen, d'Ventiler, etc. vun de Sauerstoffleitungen solle streng ouni Ueleg versuergt ginn a solle virun der Installatioun no de jeeweilege Viraussetzunge strikt entfett ginn.
Ier de System installéiert a benotzt gëtt, soll den Iwwerdroungs- a Verdeelungsleitungssystem komplett mat dem geliwwerte Gas mat héijer Rengheet gespullt ginn. Dëst bléist net nëmmen d'Stëbspartikelen ewech, déi zoufälleg während dem Installatiounsprozess an de System gefall sinn, mä spillt och eng dréchend Roll am Leitungssystem, andeems en en Deel vum fiichten Gas ewechhëlt, deen vun der Leitungswand an och vum Leitungsmaterial absorbéiert gëtt.
4. Drockprüfung an Akzeptanz vun der Pipeline
(1) Nodeems d'System installéiert ass, muss eng 100% radiologesch Inspektioun vun de Päifen, déi héichgëfteg Flëssegkeeten a spezielle Gasleitungen transportéieren, duerchgefouert ginn, an hir Qualitéit däerf net méi niddereg wéi Niveau II sinn. Aner Päifen mussen enger radiographescher Inspektioun vun der Proufnam ënnerworf ginn, an den Inspektiounsquote vun der Proufnam däerf net manner wéi 5% sinn, d'Qualitéit däerf net méi niddereg wéi Grad III sinn.
(2) Nodeems d'Net-Destruktiv Inspektioun ofgeschloss gouf, soll en Drocktest duerchgefouert ginn. Fir d'Dréchent an d'Sauberkeet vum Leitungssystem ze garantéieren, däerf keen hydrauleschen Drocktest duerchgefouert ginn, mä en pneumateschen Drocktest. Den Loftdrocktest soll mat Stéckstoff oder Drockloft duerchgefouert ginn, déi dem Rengheetsniveau vum proppere Raum entspriechen. Den Testdrock vun der Pipeline soll 1,15 Mol den Designdrock sinn, an den Testdrock vun der Vakuumpipeline soll 0,2 MPa sinn. Wärend dem Test soll den Drock graduell a lues eropgesat ginn. Wann den Drock op 50% vum Testdrock klëmmt, a wann keng Anomalie oder Leckage festgestallt ginn, soll den Drock weider schrëttweis ëm 10% vum Testdrock eropgesat ginn, an den Drock fir 3 Minutten op all Niveau stabiliséiert ginn, bis den Testdrock erreecht ass. Den Drock fir 10 Minutten stabiliséieren, dann den Drock op den Designdrock reduzéieren. D'Drockstoppzäit soll no de Bedierfnesser vun der Leckdetektioun bestëmmt ginn. De Schaumstoff ass qualifizéiert, wann et kee Leckage gëtt.
(3) Nodeems de Vakuumsystem den Drocktest bestanen huet, soll en och en 24-Stonne Vakuumgradtest no den Designdokumenter duerchféieren, an den Drockrate däerf net méi wéi 5% sinn.
(4) Leckprüfung. Fir PPb- a PPT-Pipelinesystemer, no de relevante Spezifikatioune, soll kee Leck als qualifizéiert ugesi ginn, awer den Leckmengentest gëtt beim Design benotzt, dat heescht, den Leckmengentest gëtt nom Loftdichtheetstest duerchgefouert. Den Drock ass den Aarbechtsdrock, an den Drock gëtt fir 24 Stonnen gestoppt. Den duerchschnëttleche stonnelaange Leck ass manner wéi oder gläich 50 ppm wéi qualifizéiert. D'Berechnung vum Leck ass wéi follegt:
A=(1-P2T1/P1T2)*100/T
An der Formel:
Leckage pro Stonn (%)
P1 - Absoluten Drock um Ufank vum Test (Pa)
P2 - Absoluten Drock um Enn vum Test (Pa)
T1 - absolut Temperatur um Ufank vum Test (K)
T2 - absolut Temperatur um Enn vum Test (K)
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 12. Dezember 2023