2025-08-25 20:48:40 0
高纯气体管道系统安装标准。高纯气体管道系统的安装需严格遵循材料选型、连接工艺、布局设计、洁净控制、安全规范及检测验收六大标准,具体分析如下:
一、材料选型标准
管道材质
不锈钢为主:气体纯度≥99.999%时,必须采用低碳不锈钢(如316L),其耐腐蚀性、透气性低,且内壁光滑(表面粗糙度Ra≤0.4μm),减少颗粒吸附。
铜管限制使用:仅用于管道末端或纯度要求较低的场景(如通风橱),因铜可能释放微量杂质影响气体纯度。
密封材料:法兰垫片采用聚四氟乙烯(PTFE)或金属垫片,禁止使用石棉(易产生粉尘)或橡胶(透气性强、易老化)。
阀门与附件
阀门类型:高纯气体专用阀门(如隔膜阀、波纹管阀),密封圈采用聚四氟乙烯或不锈钢,避免使用橡胶密封。
过滤器:在管道末端或用气点前安装高效过滤器(如烧结金属过滤器),过滤精度达0.01μm,去除颗粒和微生物。
二、连接工艺标准
焊接连接
对接焊:纯度要求极高的管道(如半导体行业)采用内壁无瘢痕的对接焊,使用高纯氩气保护焊,防止氧化。
套管焊接:纯度要求较低的管道可采用套管焊接,套管与主管材料一致,重叠部分≤5mm,避免焊渣落入管内。
自动焊接:优先采用自动轨道氩弧焊机,减少人为因素导致的焊接缺陷(如气孔、裂纹),泄漏率可低至1×10⁻⁹ Pa·m³/s。
螺纹连接
适用场景:仅用于纯度要求不高的大宗气体管道(如压缩空气),采用镀锌钢管时,螺纹密封材料为聚四氟乙烯带,缠绕时从坡口留出2-3个凸牙不缠绕,防止密封带被咬切进入管道。
VCR连接
高纯气体专用:采用金属垫片(如镍、不锈钢),通过纵向压力压紧,泄漏率极低(约10⁻⁹ Pa·m³/s),适用于气体杂质含量≤1.0×10⁻⁹级的高纯气输送系统。
三、布局设计标准
管道走向
短路径、少弯头:减少气体流动阻力,避免“死角”或“盲管”,防止杂质沉积。主管或支管末端需设置排放口和取样口。
坡度要求:输送湿气的管道坡度≥0.003,坡向冷凝水收集器,防止冷凝水积聚。
分区布置
气瓶间与用气点分离:可燃气体(如氢气、乙炔)与助燃气体(如氧气)分开放置,间距≥0.5m(平行敷设)或0.25m(交叉敷设),氢气管道应位于上方。
终端布局:实验室或车间内设置二级调压面板,实现压力调节、输出压力监控及气路开关控制,面板上配备压力调节器、输出压力指示计和紧急切断阀。
四、洁净控制标准
预制与安装环境
预制间洁净度:管道预制在1000级洁净间内完成,施工人员穿洁净服,使用洁净工具,减少污染。
现场安装:管道安装前用高纯氮气(纯度≥99.999%)吹扫,去除灰尘和油污;安装过程中避免手指直接接触管道内壁。
吹扫与清洗
管道切割:采用机械割管刀(直径≤10mm)或不锈钢电锯(直径>10mm),切口表面平整,端面倾斜偏差≤管外径的0.05且≤1mm。
系统吹扫:安装完成后用高纯氮气进行连续或间断吹扫,去除杂质和水分。连续吹扫时间≥8小时,间断吹扫需重复8-10次“加压-卸压”循环。
五、安全规范标准
防爆与通风
气瓶间设计:气瓶间采用实心墙(厚度≥300mm)、防爆门和防爆窗,室内安装排气扇,保持通风。
泄漏报警:可燃气体管道设置气体泄漏检测和报警装置,并安装阻火器,防止明火回流。
静电导除
氢气和氧气管道:设置导除静电装置,避免静电积累引发爆炸。
六、检测与验收标准
气密性测试
测试方法:采用氦质谱检漏仪或压力衰减法,测试压力为设计压力的1.1倍,保压时间≥24小时,压力降≤0.5%为合格。
洁净度检测
颗粒计数:用激光颗粒计数器检测管道内壁颗粒数,符合ISO 14644-1标准(如Class 5级要求≥0.1μm颗粒数≤3,520个/m³)。
水分检测:用露点仪检测管道内水分含量,高纯气体露点≤-70℃(对应含水量≤0.1ppm)。
功能测试
压力调节:验证二级调压面板的输出压力稳定性,误差≤±1%。
流量控制:通过流量计检测管道流量,符合设计要求。