Праект 909 Very Large Scale Integrated Circuit Factory з'яўляецца буйным будаўнічым праектам электроннай прамысловасці маёй краіны падчас дзевятай пяцігодкі па вытворчасці чыпаў з шырынёй лініі 0,18 мікрон і дыяметрам 200 мм.
Тэхналогія вытворчасці вельмі буйных інтэгральных схем не толькі ўключае ў сябе высокадакладныя тэхналогіі, такія як мікраапрацоўка, але і прад'яўляе высокія патрабаванні да чысціні газу.
Масавыя пастаўкі газу для праекта 909 забяспечваюцца сумесным прадпрыемствам Praxair Utility Gas Co., Ltd. са Злучаных Штатаў і адпаведнымі бакамі ў Шанхаі для сумеснага стварэння завода па здабычы газу. Завод па здабычы газу знаходзіцца побач з заводам па праекце 909 будынак, які займае плошчу каля 15 000 квадратных метраў. Патрабаванні да чысціні і выхаду розных газаў
Азот высокай чысціні (PN2), азот (N2) і кісларод высокай чысціні (PO2) утвараюцца шляхам падзелу паветра. Вадарод высокай чысціні (PH2) атрымліваюць шляхам электролізу. Аргон (Ar) і гелій (He) закупляюцца на аўтсорсінгу. Квазігаз ачышчаны і адфільтраваны для выкарыстання ў праекце 909. Спецыяльны газ пастаўляецца ў бутэльках, а газабалонная шафа знаходзіцца ў дапаможным цэху завода па вытворчасці інтэгральных схем.
Іншыя газы таксама ўключаюць сістэму CDA з чыстым сухім сціснутым паветрам з спажываным аб'ёмам 4185 м3/г, кропкай расы пад ціскам -70°C і памерам часціц газу ў месцы выкарыстання не больш за 0,01 мкм. Сістэма дыхання сціснутым паветрам (BA), расходны аб'ём 90 м3/г, кропка расы пад ціскам 2 ℃, памер часціц у газе ў месцы выкарыстання не перавышае 0,3 мкм, сістэма тэхналагічнага вакууму (PV), расходны аб'ём 582 м3/г, ступень вакууму ў месцы выкарыстання -79993Па. Сістэма ачысткі вакууму (HV), аб'ём выкарыстання 1440 м3/г, ступень вакууму ў кропцы выкарыстання -59995 Па. Пакой паветранага кампрэсара і вакуумна-помпавая знаходзяцца ў зоне завода 909.
Выбар трубных матэрыялаў і аксесуараў
Газ, які выкарыстоўваецца ў вытворчасці СБІС, мае вельмі высокія патрабаванні да чысціні.Газаправоды высокай чысцінізвычайна выкарыстоўваюцца ў чыстых вытворчых умовах, і кантроль іх чысціні павінен адпавядаць або перавышаць узровень чысціні памяшкання, якое выкарыстоўваецца! Акрамя таго, газаправоды высокай чысціні часта выкарыстоўваюцца ў чыстых вытворчых умовах. Чысты вадарод (PH2), кісларод высокай чысціні (PO2) і некаторыя спецыяльныя газы з'яўляюцца гаручымі, выбуханебяспечнымі, якія падтрымліваюць гарэнне або таксічнымі газамі. Калі сістэма газаправода спраектавана няправільна або матэрыялы выбраны неналежным чынам, чысціня газу, які выкарыстоўваецца ў газавым пункце, не толькі знізіцца, але і ён выйдзе з ладу. Ён адпавядае патрабаванням працэсу, але небяспечны ў выкарыстанні і можа выклікаць забруджванне чыстай фабрыкі, што паўплывае на бяспеку і чысціню чыстай фабрыкі.
Гарантыя якасці газу высокай чысціні ў месцы выкарыстання залежыць не толькі ад дакладнасці вытворчасці газу, ачышчальнага абсталявання і фільтраў, але таксама ў значнай ступені залежыць ад многіх фактараў у сістэме трубаправодаў. Калі мы разлічваем на абсталяванне для здабычы газу, абсталяванне для ачысткі і фільтры, проста няправільна прад'яўляць бясконца больш высокія патрабаванні да дакладнасці, каб кампенсаваць няправільную канструкцыю сістэмы газаправодаў або выбар матэрыялу.
У працэсе распрацоўкі праекта 909 мы прытрымліваліся «Кодэкса праектавання чыстых заводаў» GBJ73-84 (дзеючы стандарт (GB50073-2001)), «Кодэкса праектавання станцый сціснутага паветра» GBJ29-90, «Кодэкса для праектавання кіслародных станцый» GB50030-91, «Кодэкс для праектавання вадародных і кіслародных станцый» GB50177-93, а таксама адпаведныя тэхнічныя меры для выбару матэрыялаў і аксесуараў для трубаправодаў. «Кодэкс праектавання чыстых раслін» вызначае выбар матэрыялаў для трубаправодаў і арматуры наступным чынам:
(1) Калі чы варта выкарыстоўваць электрополированную ўнутраную сценку. Клапан павінен быць мембранным або сильфонным.
(2) Калі чысціня газу вышэй або роўная 99,99%, а кропка расы ніжэй за -60°C, варта выкарыстоўваць трубку з нержавеючай сталі OCr18Ni9 (304) з электрапаліраванай унутранай сценкай. За выключэннем сильфонных клапанаў, якія павінны выкарыстоўвацца для гаручых газаправодаў, шаравыя краны павінны выкарыстоўвацца для іншых газаправодаў.
(3) Калі кропка расы сухога сціснутага паветра ніжэй за -70°C, трэба выкарыстоўваць трубу з нержавеючай сталі OCr18Ni9 (304) з паліраванай унутранай сценкай. Калі кропка расы ніжэй за -40 ℃, варта выкарыстоўваць трубу з нержавеючай сталі OCr18Ni9 (304) або бясшвоўную сталёвую трубу з гарачага цынкавання. Клапан павінен быць сильфонным або шаравым.
(4) Матэрыял клапана павінен быць сумяшчальны з матэрыялам злучальнай трубы.
У адпаведнасці з патрабаваннямі спецыфікацый і адпаведнымі тэхнічнымі мерамі пры выбары матэрыялаў для трубаправодаў мы ў асноўным улічваем наступныя аспекты:
(1) Паветрапранікальнасць матэрыялаў труб павінна быць невялікай. Трубы з розных матэрыялаў маюць розную паветрапранікальнасць. Пры выбары труб з большай паветрапранікальнасцю выдаліць забруджвання немагчыма. Трубы з нержавеючай сталі і медныя трубы лепш прадухіляюць пранікненне кіслароду ў атмасферу і карозію. Аднак, паколькі трубы з нержавеючай сталі менш актыўныя, чым медныя, медныя трубы больш актыўна прапускаюць вільгаць з атмасферы на іх унутраную паверхню. Такім чынам, пры выбары труб для газаправодаў высокай чысціні, трубы з нержавеючай сталі павінны быць першым выбарам.
(2) Унутраная паверхня матэрыялу трубы адсарбуецца і аказвае невялікі ўплыў на аналіз газу. Пасля апрацоўкі трубы з нержавеючай сталі некаторы колькасць газу затрымаецца ў яе металічнай рашотцы. Калі газ высокай чысціні праходзіць, гэтая частка газу трапляе ў паветраны паток і выклікае забруджванне. У той жа час, дзякуючы адсорбцыі і аналізу, метал на ўнутранай паверхні трубы таксама будзе вырабляць пэўную колькасць парашка, выклікаючы забруджванне газу высокай чысціні. Для сістэм трубаправодаў з чысцінёй вышэй за 99,999% або ўзроўнем ppb варта выкарыстоўваць трубы з нізкавугляродзістай нержавеючай сталі 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L).
(3) Зносаўстойлівасць труб з нержавеючай сталі лепш, чым у медных труб, а металічны пыл, які ўтвараецца ў выніку эрозіі паветранага патоку, адносна меншы. Вытворчыя майстэрні з больш высокімі патрабаваннямі да чысціні могуць выкарыстоўваць трубы з нержавеючай сталі 00Cr17Ni12Mo2Ti з нізкім утрыманнем вугляроду (316L) або трубы з нержавеючай сталі OCr18Ni9 (304), медныя трубы выкарыстоўваць нельга.
(4) Для сістэм трубаправодаў з чысцінёй газу вышэй за 99,999% або ўзроўнямі ppb або ppt, або ў чыстых памяшканнях з узроўнем чысціні паветра N1-N6, указаным у «Кодэксе праектавання чыстых заводаў», звышчыстыя трубы абоEP звышчыстыя трубыварта выкарыстоўваць. Чыстая «чыстая трубка з ультрагладкай унутранай паверхняй».
(5) Некаторыя спецыяльныя сістэмы газаправодаў, якія выкарыстоўваюцца ў працэсе вытворчасці, з'яўляюцца моцна агрэсіўнымі газамі. У якасці труб у гэтых трубаправодных сістэмах павінны выкарыстоўвацца трубы з нержавеючай сталі, устойлівыя да карозіі. У адваротным выпадку трубы будуць пашкоджаныя з-за карозіі. Калі на паверхні з'яўляюцца плямы карозіі, нельга выкарыстоўваць звычайныя бясшвовыя сталёвыя трубы або ацынкаваныя зварныя сталёвыя трубы.
(6) У прынцыпе, усе злучэнні газаправода павінны быць зварнымі. Так як зварка ацынкаваных сталёвых труб разбурыць ацынкаваны пласт, ацынкаваныя сталёвыя трубы не выкарыстоўваюцца для труб у чыстых памяшканнях.
З улікам вышэйпералічаных фактараў у праекце &7& выбраны наступныя газаправодныя трубы і арматура:
Трубы сістэмы азоту высокай чысціні (PN2) зроблены з нізкавугляродзістай нержавеючай сталі 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) з электрапаліраванай унутранай сценкай, а клапаны зроблены з сильфонных клапанаў з нержавеючай сталі з таго ж матэрыялу.
Трубы азотнай (N2) сістэмы выраблены з труб з нізкавугляродзістай нержавеючай сталі 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) з электрапаліраванымі ўнутранымі сценкамі, а клапаны - з нержавеючай сталі з сильфонными клапанамі з таго ж матэрыялу.
Трубы вадароднай сістэмы высокай чысціні (PH2) зроблены з нізкавугляродзістай нержавеючай сталі 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) з электрапаліраванай унутранай сценкай, а клапаны зроблены з сильфонных клапанаў з нержавеючай сталі з таго ж матэрыялу.
Трубы сістэмы кіслароду высокай чысціні (PO2) зроблены з нізкавугляродзістай нержавеючай сталі 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) з электрапаліраванай унутранай сценкай, а клапаны зроблены з сильфонных клапанаў з нержавеючай сталі з таго ж матэрыялу.
Трубы сістэмы аргон (Ar) вырабляюцца з труб з нізкавугляродзістай нержавеючай сталі 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) з электрапаліраванай унутранай сценкай і выкарыстоўваюцца сильфонные клапаны з нержавеючай сталі з таго ж матэрыялу.
Трубы геліевай (He) сістэмы вырабляюцца з труб з нізкавугляродзістай нержавеючай сталі 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) з электрополированными ўнутранымі сценкамі, а клапаны - з сильфонных клапанаў з нержавеючай сталі з таго ж матэрыялу.
Трубы сістэмы чыстага сухога сціснутага паветра (CDA) зроблены з труб з нержавеючай сталі OCr18Ni9 (304) з паліраванымі ўнутранымі сценкамі, а клапаны зроблены з сильфонных клапанаў з нержавеючай сталі з таго ж матэрыялу.
Трубы сістэмы дыхання са сціснутым паветрам (BA) зроблены з труб з нержавеючай сталі OCr18Ni9 (304) з паліраванымі ўнутранымі сценкамі, а клапаны - з шаравых кранаў з нержавеючай сталі з таго ж матэрыялу.
Трубы тэхналагічнай вакуумнай сістэмы (PV) зроблены з труб ПВХ, а клапаны зроблены з вакуумных дросельных клапанаў з таго ж матэрыялу.
Трубы сістэмы ачысткі вакууму (HV) зроблены з труб UPVC, а клапаны зроблены з вакуумных дросельных клапанаў з таго ж матэрыялу.
Трубы спецыяльнай газавай сістэмы выкананы з труб з нізкавугляродзістай нержавеючай сталі 00Cr17Ni12Mo2Ti (316L) з электрополированными ўнутранымі сценкамі, а клапаны - з нержавеючай сталі з сильфонными клапанамі з таго ж матэрыялу.
3 Будаўніцтва і мантаж трубаправодаў
3.1 Раздзел 8.3 «Кодэкса праектавання чыстых фабрычных будынкаў» прадугледжвае наступныя палажэнні для злучэнняў трубаправодаў:
(1) Злучэнні труб павінны быць зварнымі, але сталёвыя трубы з гарачага ацынкавання павінны мець разьбу. Ушчыльняльны матэрыял разьбовых злучэнняў павінен адпавядаць патрабаванням артыкула 8.3.3 гэтай спецыфікацыі
(2) Трубы з нержавеючай сталі павінны злучацца аргонадугавой зваркай і стыкавой зваркай або зваркай у раструб, але газаправоды высокай чысціні павінны злучацца стыковай зваркай без слядоў на ўнутранай сценцы.
(3) Злучэнне паміж трубаправодамі і абсталяваннем павінна адпавядаць патрабаванням да падключэння абсталявання. Пры выкарыстанні шлангавых злучэнняў трэба выкарыстоўваць металічныя шлангі
(4) Злучэнне паміж трубаправодамі і клапанамі павінна адпавядаць наступным нормам
① Ушчыльняльны матэрыял, які злучае газаправоды высокай чысціні і клапаны, павінен выкарыстоўваць металічныя пракладкі або падвойныя наканечнікі ў адпаведнасці з патрабаваннямі вытворчага працэсу і характарыстыкамі газу.
②Ушчыльняльным матэрыялам на разьбовым або фланцавым злучэнні павінен быць політэтрафтарэтылен.
3.2 У адпаведнасці з патрабаваннямі спецыфікацый і адпаведнымі тэхнічнымі мерамі злучэнне газаправодаў высокай чысціні павінна быць максімальна зварным. Падчас зваркі варта пазбягаць прамой стыковой зваркі. Трэба выкарыстоўваць гільзы для труб або гатовыя злучэнні. Гільзы павінны быць выраблены з таго ж матэрыялу і гладкасці ўнутранай паверхні, што і трубы. ўзроўню, падчас зваркі, каб прадухіліць акісленне зварачнай часткі, у зварачную трубу трэба ўводзіць чысты ахоўны газ. Для труб з нержавеючай сталі варта выкарыстоўваць аргонодуговую зварку, а ў трубу трэба ўвесці газ аргон той жа чысціні. Неабходна выкарыстоўваць разьбовае злучэнне або разьбовае злучэнне. Пры злучэнні фланцаў варта выкарыстоўваць наканечнікі для разьбовых злучэнняў. За выключэннем труб кіслароду і вадароду, якія павінны выкарыстоўваць металічныя пракладкі, іншыя трубы павінны выкарыстоўваць політэтрафтарэтыленавыя пракладкі. Нанясенне невялікай колькасці сіліконавай гумы на пракладкі таксама будзе эфектыўным. Ўзмацняе эфект ўшчыльнення. Аналагічныя меры варта выконваць і пры выкананні фланцавых злучэнняў.
Перад пачаткам мантажных работ праводзіцца дэталёвы візуальны агляд труб,арматура, клапаны і г.д. Ўнутраная сценка звычайных труб з нержавеючай сталі перад мантажом павінна быць протравлена. Трубы, фітынгі, клапаны і г.д. кіслародных трубаправодаў павінны быць строга забароненыя ад нафты і павінны быць строга абястлушчаны ў адпаведнасці з адпаведнымі патрабаваннямі перад устаноўкай.
Перад тым, як сістэма будзе ўстаноўлена і ўведзена ў эксплуатацыю, сістэма перадачы і размеркавальнага трубаправода павінна быць цалкам ачышчана пастаўленым газам высокай чысціні. Гэта не толькі выдзімае часціцы пылу, якія выпадкова трапілі ў сістэму ў працэсе мантажу, але і выконвае асушальную ролю ў сістэме трубаправода, выдаляючы частку вільгацеўтрымліваючага газу, паглынутага сценкай трубы і нават матэрыялам трубы.
4. Выпрабаванне трубаправода ціскам і прыёмка
(1) Пасля ўстаноўкі сістэмы павінен быць праведзены 100% рэнтгенаграфічны кантроль труб, якія транспартуюць высокатаксічныя вадкасці ў спецыяльных газаправодах, і іх якасць не павінна быць ніжэй за ўзровень II. Іншыя трубы падлягаюць выбарачнаму рэнтгенаграфічнаму кантролю, і каэфіцыент выбарачнага кантролю не павінен быць меншым за 5%, якасць не павінна быць ніжэй за клас III.
(2) Пасля праходжання неразбуральнага кантролю трэба правесці выпрабаванне ціскам. Каб пераканацца ў сухасці і чысціні трубаправоднай сістэмы, нельга праводзіць гідраўлічнае выпрабаванне ціскам, а трэба выкарыстоўваць пнеўматычнае выпрабаванне ціскам. Выпрабаванне ціску паветра павінна праводзіцца з выкарыстаннем азоту або сціснутага паветра, які адпавядае ўзроўню чысціні чыстага памяшкання. Выпрабавальны ціск трубаправода павінен быць у 1,15 раза большы за праектны ціск, а выпрабавальны ціск вакуумнага трубаправода - 0,2 МПа. Падчас пробы ціск трэба паступова і павольна павялічваць. Калі ціск падымаецца да 50 % ад выпрабавальнага ціску, калі ніякіх парушэнняў або ўцечак не выяўлена, працягвайце паступова павялічваць ціск на 10 % ад выпрабавальнага ціску і стабілізуйце ціск на працягу 3 хвілін на кожным узроўні, пакуль выпрабавальны ціск не дасягне . Стабілізуйце ціск на працягу 10 хвілін, затым паменшыце ціск да разліковага. Час спынення ціску павінен вызначацца ў адпаведнасці з патрэбамі выяўлення ўцечак. Пенаўтваральнік кваліфікаваны, калі няма ўцечкі.
(3) Пасля таго, як вакуумная сістэма пройдзе выпрабаванне ціскам, яна таксама павінна правесці 24-гадзіннае выпрабаванне на ступень вакууму ў адпаведнасці з праектнай дакументацыяй, а ўзровень нагнятання ціску не павінен перавышаць 5%.
(4) Тэст на герметычнасць. Для трубаправодных сістэм ppb і ppt, у адпаведнасці з адпаведнымі спецыфікацыямі, ніякая ўцечка не павінна разглядацца як кваліфікаваная, але тэст на колькасць уцечак выкарыстоўваецца падчас праектавання, гэта значыць, тэст на колькасць уцечак праводзіцца пасля выпрабаванні на герметычнасць. Ціск - гэта працоўны ціск, і ціск спыняецца на 24 гадзіны. Сярэдняя пагадзінная ўцечка меншая або роўная 50 праміле ў адпаведнасці з кваліфікацыяй. Разлік уцечкі выглядае наступным чынам:
A=(1-P2T1/P1T2)*100/T
У формуле:
Гадзінная ўцечка (%)
P1-Абсалютны ціск у пачатку тэсту (Па)
P2-Абсалютны ціск у канцы выпрабавання (Па)
T1-абсалютная тэмпература ў пачатку тэсту (K)
T2 - абсалютная тэмпература ў канцы выпрабавання (K)
Час публікацыі: 12 снежня 2023 г