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高純氣體在運輸過程中純度、干燥度和潔凈度

2017-2-9 10:57:29

氣體產品作為現代工業重要的基礎原料，應用范圍十分廣泛，在冶金、鋼鐵、石油、化工、機械、電子、玻璃、陶瓷、建材、建筑、食品加工、醫藥醫療等部門，均使用大量的常用氣體或特種氣體。能否將合符要求的高純氣體送至用氣點仍保持質量合格的關鍵技術；高純氣配管技術是高純氣體供氣系統的重要組成部分，包括系統的正確設計、管件及附件的選擇、施工安裝和試驗測試等內容。氣體的應用，特別對這些領域的高新技術有重要的影響，是其不可缺少的原料氣或工藝氣。也只有各種新興工業部門和現代科學技術的需要和推動，氣體工業產品才能在品種、質量和數量等方面得到飛躍發展.
氣體的使用在半導體制程中一直扮演著重要的角色，特別是半導體制程目前已被廣泛的應用于各項產業，凡舉傳統的ULSI、TFT-LCD到現在的微機電(MEMS)產業，皆以所謂的半導體制程為產品的制造流程，其中的制程包括如干蝕刻、氧化、離子布植、薄膜沉積等皆使用到相當多的氣體，而氣體的純度則對組件性能、產品良率有著決定性的影響，氣體供應的安全性則關乎人員的健康與工廠運作的安全。

高純管道在高純氣體輸送中的意義

在不銹鋼熔煉制材過程中，每噸可吸收大約200g的氣體。不銹鋼材加工完畢，不僅其表面粘有各種污染物，而且在其金屬晶格內也吸留有一定量的氣體。當管路中有氣流通過時，金屬所吸留的這部分氣體會重新進入氣流中，污染純凈氣體。當管內氣流為不連續流動時，管材對所通過的氣體形成壓力下吸附，氣流停止通過時，管材所吸附的氣體又形成降壓解析，而解析的氣體同樣作為雜質進入管內純凈氣體中。同時，吸附、解析周而復始，使得管材內表面金屬也會產生一定的粉末，這種金屬粉塵粒子同樣污染管內純凈的氣體。管材的這一特性至關重要，為了確保輸送的氣體的純凈度，不僅要求管材內表面有一個極高的光滑度，而且，應當具有很高的耐磨特性。

腐蝕性能較強的氣體時，必須選用耐腐蝕的不銹鋼管材作配管，否則，管材將會由于腐蝕而在內表面產生腐蝕斑，嚴重時會出現大片金屬剝離甚至穿孔，從而污染輸配的純凈氣體。

大流量的高純、高潔凈度氣體輸配管道的連接，原則上全部采用焊接，要求采用的管材，在施焊時組織不發生變化。含碳過高的材料在焊接時，受焊接部位的透氣，使得管內外氣體的相互滲透，破壞輸送氣體的純度、干燥度和潔凈度，導致我們的各項努力全部失去意義。

綜上所述，對于高純氣體及特種氣體輸送管道，必需采用一種特種處理的高純不銹鋼管，至使高純管道系統（包含管道、管件、閥門、VMB、VMP）在高純氣體配送中占有至關重要的使命。

輸配管道潔凈技術

高純、潔凈氣體輸送配管道，是指對輸送氣體的“氣體純度，干燥度，潔凈度”有一定的要求或控制。

氣體純度：氣體中雜質氣氛的含量，通常用氣體純度的百分數來表示，如99.9999%,也用雜質氣氛含量的體積比ppm 、ppb、 ppt表示。

干燥度：氣體中微量水分的含量，或稱之為濕量，通常以露點表示，如常壓露點-70。C。

潔凈度：氣體中含有污染物粒子的數量，粒徑為μm的粒子，多少粒/M3 來表示，對于壓縮空氣，通常也用不可避免的固體殘留物的多少mg/m3來表示，其中涵蓋了含油量。

污染物大小分類：污染物粒子，主要指管道沖刷、磨損、腐蝕產生的金屬粒子、大氣煙塵粒子，以及微生物、噬菌體以及含濕氣體凝聚的液滴等，按其粒徑的大小分為：

a)大粒子—粒徑在5μm以上

b)粒子—料徑在0.1μm-5μm之間

c)超微粒子—粒徑小于0.1μm。