Baserat på själva konstruktionen av en anläggning som producerar ultrarent vatten med en resistivitet som överstiger 18,2 MΩ·cm, introducerar denna artikel de grundläggande processerna för produktion av ultrarent vatten. Den lägger särskild tonvikt på de rörmaterial som används i olika stadier av vattenbehandlingen och ger en detaljerad redogörelse för installationen av ultrarent vattenledningar baserat på praktisk erfarenhet.
I. Översikt över Ultrapure Water System
Med utvecklingen av elektronikindustrin har kraven på vattenkvalitet vid chiptillverkning och -bearbetning blivit allt strängare. För att säkerställa produktionen av ultra-stora-integrerade kretsar är vatten med hög-renhet-tillsammans med råmaterial, gaser och kemikalier med hög-renhet-en kritisk faktor. Ultrarent vattensystem omvandlar vanligt kommunalt vatten till ultrarent vatten som uppfyller rigorösa standarder vad gäller joninnehåll och partikelstorlek.
I allmänhet består ett ultrarent vattensystem av tre huvudsektioner:
Produktionsområde för ultrarent vatten (CUB-sektionen),
Ultrarent vattenpolering och cirkulationsområde (FAB-sektion),
Ultrarent vattendistributionsledningsnät (olika användningsområden inom FAB).
Produktionsområdet för ultrarent vatten är det mest komplexa och kan ytterligare delas in i tre delar:
För-förbehandling,
Primär rening,
Ultrarent vattenbehandling.
Avsnittet för-förbehandling inkluderar främst sandfiltrering och torn för aktivt kol (vissa tillverkare lägger även till reaktionstankar och flotationstankar för upplöst luft före sandfiltrering);
Den primära reningssektionen omfattar främst anjon-/katjonbytartorn, avgasningstorn (DG), säkerhetsfilter, UV-sterilisatorer och flerstegsenheter för omvänd osmos;
Sektionen för ultrarent vatten inkluderar främst MDG (membrandeoxygeneringsmoduler), TOC-UV-sterilisatorer, jonbytare med blandad-bädd (MB) och -användningspunktsfilter.
Men eftersom rörledningar kan åter-kontaminera vattnet under transport till processutrustning, installeras vanligtvis ett polering- och cirkulationssystem i FAB. Detta system är centrerat på enheter med blandad -bädd (MB) kompletterad med ultrafiltreringsutrustning (UF) för att avlägsna föroreningar som läcker ut i vattnet från rörnätet under distribution till produktionslinjerna.
II. Rörmaterial som vanligtvis används i varje steg av det ultrarena vattensystemet
Att välja rätt rörmaterial är avgörande för ultrarent vattensystem; valet måste säkerställa vattenkvaliteten samtidigt som det förblir ekonomiskt rimligt. Vanligt använda rörmaterial i ultrarent vattensystem inkluderar PVC, SGP, SGP (RL), SUS304, CPVC, SUS316 och PVDF. PVC- eller SUS304-rör används vanligtvis under förbehandlingssteget vid produktion av ultrarent vatten. Gummi-fodrade stålrör (SGP-RL) används vanligtvis för utrustnings-sidoanslutningar, medan SUS304-rör används runt vibrerande maskiner såsom vattenpumpar; CPVC- eller SUS304-rör används för huvudflödesledningarna under det primära reningssteget. På grund av högt tryck kräver sektionen mellan-högtryckspumpen och enheten för omvänd osmos (RO) SCH80 SUS304-rör och flänsar klassade för 2,0 MPa. Eftersom RO-processer har specifika vattentemperaturkrav, installeras värmeväxlare vanligtvis uppströms RO-enheten, och SUS304-rör ska användas i deras närhet. SUS316 och CPVC-rör används vanligtvis för huvudflödesledningarna under produktionssteget för ultrarent vatten. Huvudflödesledningarna i poleringscirkulationszonen använder vanligtvis SUS316-rör (svetsade anslutningar som kräver full penetration/dubbel-sidig svetssträngbildning) och PVDF-rör, medan CPVC-rör används för återvinningslinjer för ultrarent vatten. Standard PVC-rör används för avloppsledningar för avloppsvatten över alla ovannämnda vattenreningssteg. Slagbeständiga- PVC-rör krävs för kemiska doseringslinjer (som de för syror och alkalier) inom produktionsprocessen för rent vatten. SUS304-rör används för kvävesystemet som betjänar rentvattensystemet, medan SUS316-rör används för kväveledningarna i ultrarentvattenpoleringssystemet. SUS304- eller SGP-rör används vanligtvis för tryckluftssystem som driver pneumatiska ventiler; om SGP-rör används måste ett filter installeras innan ledningen går in i någon elektrisk kontrollpanel.
III. Konstruktion av ultrarent vattensystem
Konstruktionen av stationen för ultrarent vatten utgör den största utmaningen och består av tre huvudkomponenter: leverans och installation av utrustning, tillverkning och installation av delade rörställ samt rörinstallation. När du flyttar in utrustning måste en detaljerad lyftplan utarbetas-särskilt för överviktig, överdimensionerad eller ömtålig utrustning-för att strikt undvika hänsynslösa eller farliga installationsmetoder. Två nyckelaspekter kräver uppmärksamhet under konstruktionen av delade stödställningar: för det första måste anslutningen mellan stativet och den civila strukturen vara robust, idealiskt med hjälp av inbäddade stålplåtar. Om för-inbäddning inte är möjlig av någon anledning, måste kemiska förankringsbultar användas för att fästa stöden till balkarna; standard, enkla expansionsbultar är inte tillåtna. Under inga omständigheter får järnplåtar och enkla expansionsbultar användas för att förankra stöden i golvplattan. För det andra måste hela rörstångssektionen hållas i våg för att förhindra rörböjning eller skador orsakade av ojämn påkänning vid kontaktpunkterna mellan röret och stativet. När det gäller rörinstallation vid vattenstationen, medan CDA-, kväve- och värmeväxlarånga eller varm-/kallvattenledningar kan installeras system-efter-system, är installationen av övriga stationsrör uppdelad i två huvuddelar: stativrör och utrustning-intilliggande rör. Dessa två delar kan pågå samtidigt under den inledande fasen av bygget. När de raka sektionerna på stativet och rören som omedelbart omger utrustningen är klara, ska anslutningen mellan utrustningens-intilliggande rörledningar och stativrören utföras för att bilda ett slutet rörsystem. Installationen av rörledningar för ultrarent vatten skiljer sig väsentligt från den för allmännyttiga rörledningar; förutom att säkerställa systemets lufttäthet är ett kritiskt krav att bibehålla rörens renhet under hela installationsprocessen. Nedan kommer jag att diskutera de specifika installationsteknikerna för CPVC (Chlorinated Polyvinyl Chloride) och PVDF (Polyvinylidene Fluoride) rörledningar i ultrarent vattensystem.
IV. Installation av CPVC- och PVDF-rör i ultrarent vattensystem
CPVC- och PVDF-rörmaterial uppfyller de stränga kraven för ultrarent vattensystem när det gäller urlakning av metalljoner och organiskt kol, frånvaron av fina partiklar och förhindrande av livskraftig bakterietillväxt. Eftersom rörmaterial och tillbehör bearbetas och förpackas i ultra-rena miljöer, kräver installationen specifika procedurer. För CPVC-rör ska japanskt-tillverkat "No. 85" plaströrslim användas. Rörkapning bör utföras med en elektrisk bandsåg eller en roterande rörskärare; användningen av handsågar bör undvikas när det är möjligt (eftersom de gör det svårt att--ta bort grader på de avskurna ändarna). Grader i de avskurna ändarna måste avlägsnas noggrant och en 2–3 mm avfasning bör appliceras på röränden. Detta förhindrar att lim skrapas in i hylsan under limning-ett fel som kan minska limningsytan och leda till läckor vid fogen. Lim måste appliceras jämnt på limytorna på rördelar och rör. Innan applicering ska du ta bort ytdamm från rörkopplingarnas insida och rörens yttre yta med en vit trasa, sedan avfetta och rengöra dem med en luddfri trasa fuktad med aceton. Utöver detta är det avgörande att upprätthålla renhet under installationen-detta är den primära skillnaden mellan installation av CPVC-rör och standard PVC-rör. Strängt taget bör CPVC-rörbindning utföras i renrumsmiljö, med slutliga anslutningar på{19}}platsen med hjälp av flänsar. Men på grund av specifika förhållanden på plats sker skärning, limning och installation ofta på-platsen. I sådana fall måste arbetsområdet hållas relativt rent (fritt från kraftigt damm). Limningsoperationer får inte utföras direkt på marken; istället bör en dedikerad tillverkningsplattform användas. Arbetare måste bära specialiserade renrumshandskar för engångsbruk; beröring av de inre rörväggarna med bara händer är förbjudet (eftersom hudoljor som överförs till innerväggen är svåra att tvätta bort). Använd en kabeldragare eller liknande verktyg när du för in rör, och markera röret för att verifiera tillräckligt insticksdjup. PTFE (polytetrafluoreten) måste användas som tätningsmaterial mellan flänsar. Rör ska skyddas under lagring genom att de placeras på presenningar eller plastduk.
PVDF-rörsystem är helt beroende av svetsade anslutningar. Renlighet under drift och strikt kontroll av installationsmiljön är av största vikt. PVDF-rörsvetsning måste utföras i en dedikerad ren kapsling; allmänna rumsmiljöer är olämpliga. Personal som kommer in i det rena tillverkningsområdet måste byta till specialskor, och rörändar och rördelar måste förbli tätade tills de är inne i det rena området. Förpackningsmaterial för beslag bör endast avlägsnas omedelbart före installation. Engångshandskar av PVC måste bäras under svetsning, och rörändarna måste avfettas och rengöras med isopropylalkohol, etanol eller aceton innan svetsningen påbörjas. Endast luddfria renrumsdukar ska användas för rengöring, och smutsiga trasor måste bytas ut omedelbart. Personal som hjälper till med svetsprocessen måste också bära rena bomullshandskar. En visuell inspektion måste utföras omedelbart efter att varje svets är avslutad; svetssträngen runt skarven måste vara jämn i höjden och sticka ut över rörets yttre yta. När PVDF-rör har svetsats måste rörändarna tätas omedelbart före transport till installationsplatsen, där flänsanslutningar-med PTFE-packningar-används. Under installationen görs exakta mätningar på{13}}platsen för att producera detaljerade tillverknings- och installationsritningar, varefter specialiserad personal utför svetsningen och tillverkningen. Svets- och installationsteam arbetar med tydligt definierade ansvarsområden för att maximera operativ effektivitet.
V. Slutsats
Sammanfattningsvis kräver konstruktionen av system för ultrarent vatten inte bara efterlevnad av strikta-systemtäthetsstandarder utan, ännu viktigare, ett fokus på att främja "renlighetsmedvetenhet" bland byggpersonal. Arbetare måste samvetsgrant följa protokoll för rena rörinstallationer och utföra uppgifter i enlighet med de specifika kraven för varje vattenbehandlingssteg. Det här tillvägagångssättet förhindrar kontaminering orsakad av olämplig byggpraxis-som annars skulle kunna äventyra vattenkvaliteten, inte uppfylla kundens specifikationer och leda till kvalitetsrelaterade-incidenter.
