Baseret på den faktiske konstruktion af et anlæg, der producerer ultrarent vand med en resistivitet på over 18,2 MΩ·cm, introducerer denne artikel de grundlæggende processer for produktion af ultrarent vand. Den lægger særlig vægt på de rørmaterialer, der anvendes i forskellige stadier af vandbehandlingen og giver en detaljeret redegørelse for installation af ultrarent vandrør baseret på praktisk erfaring.
I. Oversigt over Ultrapure Water System
Med udviklingen af elektronikindustrien er kravene til vandkvalitet under chipfremstilling og -behandling blevet stadig strengere. For at sikre produktionen af ultra-integrerede kredsløb i ultra-skala er vand med høj-renhed-sammen med råmaterialer, gasser og kemikalier med høj-renhed-en kritisk faktor. Ultrarent vandsystemer omdanner standard kommunalt vand til ultrarent vand, der opfylder strenge standarder med hensyn til ionindhold og partikelstørrelse.
Generelt består et ultrarent vandsystem af tre hovedsektioner:
Ultrarent vandproduktionsområde (CUB sektion),
Ultrarent vand polering og cirkulation område (FAB sektion),
Ultrarent vanddistributionsledningsnetværk (forskellige anvendelsesområder inden for FAB).
Produktionsområdet for ultrarent vand er det mest komplekse og kan yderligere opdeles i tre dele:
for-behandling,
Primær rensning,
Ultrarent vandbehandling.
For-sektionen omfatter primært sandfiltrering og aktivt kultårne (nogle producenter tilføjer også reaktionstanke og flotationstanke med opløst luft før sandfiltrering);
Den primære rensningssektion omfatter primært anion/kationbyttertårne, afgasningstårne (DG), sikkerhedsfiltre, UV-sterilisatorer og flertrins omvendt osmose-enheder;
Sektionen med ultrarent vand omfatter primært MDG (membrandeoxygeneringsmoduler), TOC-UV-sterilisatorer, blandede-senge (MB) ionbyttere og-brugspunktsfiltre.
Men da rørledninger kan gen-forurene vandet under transport til procesudstyr, er der typisk installeret et polerings- og cirkulationssystem i FAB. Dette system er centreret om blandede-senge (MB) enheder suppleret med ultrafiltreringsudstyr (UF) for at fjerne urenheder, der udvaskes i vandet fra rørnettet under distribution til produktionslinjerne.
II. Rørmaterialer, der almindeligvis anvendes på hvert trin af det ultrarene vandsystem
Valg af de rigtige rørmaterialer er afgørende for ultrarent vandsystemer; valget skal sikre vandkvaliteten, samtidig med at det forbliver økonomisk rimeligt. Almindeligt anvendte rørmaterialer i ultrarent vandsystemer omfatter PVC, SGP, SGP (RL), SUS304, CPVC, SUS316 og PVDF. PVC- eller SUS304-rør bruges typisk under forbehandlingsfasen af ultrarent vandproduktion. Gummi-foret stålrør (SGP-RL) bruges generelt til udstyrs-sideforbindelser, mens SUS304-rør bruges omkring vibrerende maskiner såsom vandpumper; CPVC- eller SUS304-rør bruges til hovedstrømningsledningerne under det primære rensningstrin. På grund af højt tryk kræver sektionen mellem-højtrykspumpen og omvendt osmose (RO)-enheden SCH80 SUS304-rør og flanger, der er klassificeret til 2,0 MPa. Da RO-processer har specifikke krav til vandtemperatur, installeres varmevekslere normalt opstrøms for RO-enheden, og SUS304-rør skal bruges i nærheden af dem. SUS316- og CPVC-rør bruges generelt til hovedstrømningslinjerne under produktionsstadiet med ultrarent vand. Hovedstrømningslinjerne i poleringscirkulationszonen anvender typisk SUS316-rør (svejsede forbindelser, der kræver fuld gennemtrængning/dobbelt-sidet svejsevulstdannelse) og PVDF-rør, mens CPVC-rør bruges til genvindingslinjer for ultrarent vand. Standard PVC-rør bruges til spildevandsledninger på tværs af alle de førnævnte vandbehandlingstrin. Slagfast- PVC-rør er påkrævet til kemiske doseringslinjer (såsom dem til syrer og baser) inden for rentvandsproduktionsprocessen. SUS304-rør bruges til nitrogensystemet, der betjener rentvandssystemet, mens SUS316-rør anvendes til nitrogenledningerne i ultrarentvandspoleringssystemet. SUS304- eller SGP-rør bruges generelt til trykluftsystemer, der driver pneumatiske ventiler; hvis der anvendes SGP-rør, skal der installeres et filter, før ledningen kommer ind i et elektrisk kontrolpanel.
III. Ultrapure Water System Construction
Konstruktionen af ultrarentvandsstationen er den største udfordring og består af tre hovedkomponenter: levering og installation af udstyr, fremstilling og installation af fælles rørstativer og rørinstallation. Når du flytter udstyr ind, skal der udarbejdes en detaljeret løfteplan-især for overvægtigt, overdimensioneret eller skrøbeligt udstyr-for strengt at undgå hensynsløs eller farlig installationspraksis. To nøgleaspekter kræver opmærksomhed under konstruktionen af fælles støttestativer: For det første skal forbindelsen mellem stativet og den civile struktur være robust, ideelt ved at bruge indstøbte stålplader. Hvis præ-indstøbning af en eller anden grund ikke er mulig, skal der bruges kemiske ankerbolte til at fastgøre understøtningerne til bjælkerne; standard, simple ekspansionsbolte er ikke tilladt. Under ingen omstændigheder må jernplader og simple ekspansionsbolte anvendes til at forankre understøtningerne til gulvpladen. For det andet skal hele rørstativsektionen holdes i vater for at forhindre rørbøjning eller beskadigelse forårsaget af ujævn belastning i kontaktpunkterne mellem røret og stativet. Med hensyn til rørinstallation på vandstationen, mens CDA-, nitrogen- og varmevekslerdamp- eller varmt/koldtvandsledninger kan installeres system-for-system, er installationen af andre stationsrør opdelt i to hoveddele: stativrør og udstyr-tilstødende rør. Disse to dele kan forløbe samtidigt i den indledende fase af byggeriet. Når de lige sektioner på stativet og rørene umiddelbart omkring udstyret er færdige, skal forbindelsen mellem udstyrets-tilstødende rør og stativrørene udføres for at danne et lukket rørsystem. Installationen af rørledninger til ultrarent vand adskiller sig væsentligt fra rørledninger til almindelig brug; ud over at sikre systemets lufttæthed, er et kritisk krav at opretholde rørets renhed under hele installationsprocessen. Nedenfor vil jeg diskutere de specifikke installationsteknikker for CPVC (Chlorinated Polyvinyl Chloride) og PVDF (Polyvinyliden Fluoride) rør i ultrarent vandsystemer.
IV. Installation af CPVC og PVDF rør i ultrarent vandsystemer
CPVC og PVDF rørmaterialer opfylder de strenge krav til ultrarent vandsystemer med hensyn til udvaskning af metalioner og organisk kulstof, fravær af fine partikler og forebyggelse af levedygtig bakterievækst. Da rørmaterialerne og tilbehøret behandles og emballeres i ultra-rene miljøer, involverer deres installation specifikke procedurer. Til CPVC-rør skal der anvendes japansk-fremstillet "No. 85" plastikrørslim. Rørskæring skal udføres ved hjælp af en elektrisk båndsav eller en roterende rørskærer; brug af håndsave bør undgås, når det er muligt (da de gør det vanskeligt at--fjerne grater på de afskårne ender). Grater i de afskårne ender skal fjernes grundigt, og der skal påføres en 2-3 mm affasning på rørenden. Dette forhindrer klæbemiddel i at blive skrabet ind i muffen under limning-en fejl, der kan reducere limningsoverfladen og føre til utætheder ved samlingen. Klæbemiddel skal påføres jævnt på limoverfladerne på rørfittings og rør. Før påføring skal du fjerne overfladestøv fra den indvendige overflade af fittings og den ydre overflade af rør med en hvid klud, og derefter affedte og rengøre dem med en fnugfri klud, der er fugtet med acetone. Ud over dette er det afgørende at opretholde renlighed under installationen-dette er den primære forskel mellem installation af CPVC-rør og standard PVC-rør. Strengt taget bør CPVC-rørbinding udføres i et renrumsmiljø med endelige forbindelser foretaget på -stedet ved hjælp af flanger. På grund af specifikke forhold på stedet finder skæring, limning og installation dog ofte sted på-stedet. I sådanne tilfælde skal arbejdsområdet holdes relativt rent (frit for kraftigt støv). Limningsoperationer må ikke udføres direkte på jorden; i stedet skal der bruges en dedikeret fremstillingsplatform. Arbejdere skal bære specialiserede engangshandsker til renrum; berøring af de indre rørvægge med bare hænder er forbudt (da hudolier, der overføres til indervæggen, er svære at vaske af). Brug en kabeltrækker eller lignende værktøj ved indføring af rør, og marker røret for at verificere tilstrækkelig indføringsdybde. PTFE (polytetrafluorethylen) skal anvendes som tætningsmateriale mellem flanger. Rør skal beskyttes under opbevaring ved at placere dem på presenninger eller plastfolie.
PVDF-rørsystemer er udelukkende afhængige af svejsede forbindelser. Renlighed under driften og streng kontrol af installationsmiljøet er altafgørende. PVDF-rørsvejsning skal udføres i et dedikeret rent kabinet; generelle rummiljøer er uegnede. Personale, der går ind i det rene fremstillingsområde, skal skifte til specialfodtøj, og rørender og fittings skal forblive forseglede, indtil de er inde i det rene område. Emballagematerialer til beslag bør kun fjernes umiddelbart før montering. Rene PVC-engangshandsker skal bæres under svejsning, og rørender skal affedtes og rengøres med isopropylalkohol, ethanol eller acetone, før svejsningen begynder. Kun fnugfri -renrumsklude bør bruges til rengøring, og snavsede klude skal udskiftes omgående. Personale, der hjælper med svejseprocessen, skal også bære rene bomuldshandsker. En visuel inspektion skal udføres umiddelbart efter hver svejsning er afsluttet; svejsevulsten omkring samlingen skal være ensartet i højden og rage ud over rørets ydre overflade. Når PVDF-rør er blevet svejset, skal rørenderne forsegles umiddelbart før transport til installationsstedet, hvor der anvendes flangeforbindelser-ved hjælp af PTFE-pakninger-. Under installationen tages der præcise mål på{13}}stedet for at fremstille detaljerede fremstillings- og installationstegninger, hvorefter specialiseret personale udfører svejsningen og fremstillingen. Svejse- og installationsteams arbejder med klart definerede ansvar for at maksimere driftseffektiviteten.
V. Konklusion
Sammenfattende kræver konstruktionen af ultrarent vandsystemer ikke kun overholdelse af strenge system-tæthedsstandarder, men endnu vigtigere et fokus på at fremme "renlighedsbevidsthed" blandt byggepersonale. Arbejdere skal samvittighedsfuldt følge protokoller for rene rørinstallationer og udføre opgaver i henhold til de specifikke krav i hvert vandbehandlingstrin. Denne tilgang forhindrer forurening forårsaget af ukorrekt byggepraksis,-som ellers kunne kompromittere vandkvaliteten, ikke opfylde kundens specifikationer og føre til kvalitetsrelaterede-hændelser.
