Ibbażat fuq il-kostruzzjoni attwali ta 'faċilità li tipproduċi ilma ultrapur b'reżistività li taqbeż 18.2 MΩ·cm, dan l-artikolu jintroduċi l-proċessi fundamentali tal-produzzjoni tal-ilma ultrapur. Tpoġġi enfasi speċjali fuq il-materjali tal-pajpijiet użati f'diversi stadji tat-trattament tal-ilma u tipprovdi rendikont dettaljat tal-installazzjoni tal-pajpijiet tal-ilma ultrapur ibbażat fuq esperjenza prattika.
I. Ħarsa ġenerali tas-Sistema tal-Ilma Ultrapur
Bl-iżvilupp tal-industrija tal-elettronika, ir-rekwiżiti għall-kwalità tal-ilma matul il-manifattura u l-ipproċessar taċ-ċippa saru dejjem aktar stretti. Biex tiġi żgurata l-produzzjoni ta' ċirkwiti integrati fuq skala ultra-kbira-, ilma-purità għolja-flimkien ma' materja prima, gassijiet u kimiċi ta'-purità għolja-huwa fattur kritiku. Is-sistemi tal-ilma ultrapur jittrasformaw l-ilma muniċipali standard f'ilma ultrapur li jilħaq standards rigorużi rigward il-kontenut tal-jone u d-daqs tal-partiċelli.
Ġeneralment, sistema ta 'ilma ultrapur tikkonsisti fi tliet sezzjonijiet ewlenin:
Żona ta' produzzjoni ta' ilma ultrapur (sezzjoni CUB),
Ilma ultrapur illustrar u żona taċ-ċirkolazzjoni (sezzjoni FAB),
Netwerk ta 'pajpijiet ta' distribuzzjoni ta 'ilma ultrapur (diversi żoni ta' użu fi ħdan il-FAB).
Iż-żona tal-produzzjoni tal-ilma ultrapur hija l-aktar kumplessa u tista 'tiġi suddiviża aktar fi tliet partijiet:
-kura minn qabel,
Purifikazzjoni primarja,
Trattament ta 'ilma ultrapur.
Is-sezzjoni ta' -trattament minn qabel tinkludi primarjament filtrazzjoni tar-ramel u torrijiet tal-karbonju attivat (xi manifatturi jżidu wkoll tankijiet ta' reazzjoni u tankijiet tal-flotazzjoni tal-arja maħlula qabel il-filtrazzjoni tar-ramel);
Is-sezzjoni tal-purifikazzjoni primarja tinkludi primarjament torrijiet ta' skambju ta' anjoni/katjoni, torrijiet ta' degassifikazzjoni (DG), filtri tas-sigurtà, sterilizzaturi UV, u unitajiet ta' reverse osmosis f'diversi -stadji;
Is-sezzjoni ta' l-ilma ultrapur tinkludi primarjament MDG (moduli ta' deossiġenazzjoni tal-membrana), sterilizzaturi ta' TOC-UV, skambjaturi ta' joni ta'-sodda mħallta (MB), u filtri tal-punt-tal--użu.
Madankollu, peress li l-pajpijiet jistgħu jerġgħu jikkontaminaw l-ilma waqt it-trasport għat-tagħmir tal-ipproċessar, sistema ta' lustrar u ċirkolazzjoni hija tipikament installata fi ħdan il-FAB. Din is-sistema tiċċentra fuq unitajiet ta'-sodda mħallta (MB) supplimentati b'tagħmir ta' ultrafiltrazzjoni (UF) biex tneħħi l-impuritajiet lissija fl-ilma min-netwerk tal-pajpijiet waqt id-distribuzzjoni lejn il-linji tal-produzzjoni.
II. Materjali tal-pajpijiet Użati Komunement f'kull Stadju tas-Sistema tal-Ilma Ultrapur
L-għażla tal-materjali tal-pajpijiet it-tajba hija kruċjali għal sistemi ta 'ilma ultrapur; l-għażla trid tiżgura l-kwalità tal-ilma filwaqt li tibqa’ ekonomikament raġonevoli. Materjali tal-pajpijiet użati b'mod komuni f'sistemi ta 'ilma ultrapur jinkludu PVC, SGP, SGP (RL), SUS304, CPVC, SUS316, u PVDF. Il-pajpijiet tal-PVC jew SUS304 tipikament jintużaw matul l-istadju ta 'pretrattament tal-produzzjoni ta' ilma ultrapur. Il-pajp tal-azzar miksi bil-gomma-(SGP-RL) ġeneralment jintuża għall-konnessjonijiet tal-ġenb tat-tagħmir-, filwaqt li l-pajpijiet SUS304 jintużaw madwar makkinarju li jivvibra bħal pompi tal-ilma; Il-pajpijiet tas-CPVC jew SUS304 jintużaw għal-linji tal-fluss prinċipali matul l-istadju ta 'purifikazzjoni primarja. Minħabba pressjoni għolja, is-sezzjoni bejn il--pompa ta' pressjoni għolja u l-unità tar-reverse osmosis (RO) teħtieġ pajpijiet u flanġijiet SCH80 SUS304 stmati għal 2.0 MPa. Peress li l-proċessi RO għandhom rekwiżiti speċifiċi tat-temperatura tal-ilma, l-iskambjaturi tas-sħana huma ġeneralment installati 'l fuq mill-unità RO, u l-pajpijiet SUS304 għandhom jintużaw fil-viċinanza tagħhom. Il-pajpijiet SUS316 u CPVC ġeneralment jintużaw għal-linji tal-fluss prinċipali matul l-istadju tal-produzzjoni tal-ilma ultrapur. Il-linji tal-fluss prinċipali fiż-żona taċ-ċirkolazzjoni tal-illustrar tipikament jutilizzaw pajpijiet SUS316 (konnessjonijiet iwweldjati li jeħtieġu penetrazzjoni sħiħa/formazzjoni ta 'żibeġ ta' weldjatura b'żewġ naħat) u pajpijiet PVDF, filwaqt li pajpijiet CPVC jintużaw għal linji ta 'rkupru ta' ilma ultrapur. Il-pajpijiet tal-PVC standard jintużaw għal linji ta 'skariku ta' ilma mormi fl-istadji kollha tat-trattament tal-ilma msemmija hawn fuq. Il-pajpijiet tal-PVC reżistenti għall-impatt-hija meħtieġa għal linji ta' dożaġġ kimiku (bħal dawk għall-aċidi u l-alkali) fil-proċess tal-produzzjoni tal-ilma pur. Il-pajpijiet SUS304 jintużaw għas-sistema tan-nitroġenu li sservi s-sistema tal-ilma pur, filwaqt li l-pajpijiet SUS316 jintużaw għal-linji tan-nitroġenu fis-sistema tal-illustrar tal-ilma ultrapur. Il-pajpijiet SUS304 jew SGP ġeneralment jintużaw għal sistemi ta 'arja kkompressata li jħaddmu valvi pnewmatiċi; jekk jintuża pajpijiet SGP, għandu jiġi installat filtru qabel ma l-linja tidħol f'xi pannell tal-kontroll elettriku.
III. Kostruzzjoni tas-Sistema tal-Ilma Ultrapur
Il-kostruzzjoni tal-istazzjon tal-ilma ultrapur tippreżenta l-akbar sfida u tinkludi tliet komponenti ewlenin: kunsinna u installazzjoni ta 'tagħmir, fabbrikazzjoni u installazzjoni ta' xtillieri tal-pajpijiet kondiviżi, u installazzjoni tal-pajpijiet. Meta tmexxi t-tagħmir, irid jiġi ppreparat pjan ta' rfigħ dettaljat-partikolarment għal tagħmir ta' piż żejjed, ta' daqs żejjed jew fraġli-biex jiġu evitati b'mod strett prattiki ta' installazzjoni imprudenti jew perikolużi. Żewġ aspetti ewlenin jeħtieġu attenzjoni waqt il-kostruzzjoni ta 'xtillieri ta' appoġġ kondiviżi: l-ewwel, il-konnessjoni bejn ir-rack u l-istruttura ċivili għandha tkun robusta, idealment tuża pjanċi tal-azzar inkorporati. Jekk pre-inkorporazzjoni mhix possibbli għal xi raġuni, għandhom jintużaw boltijiet ta' ankrar kimiku biex jassiguraw l-appoġġi mat-travi; standard, boltijiet ta 'espansjoni sempliċi mhumiex permessi. Taħt l-ebda ċirkostanza m'għandhom jintużaw pjanċi tal-ħadid u boltijiet ta 'espansjoni sempliċi biex jankraw l-appoġġi mal-ċangatura tal-art. It-tieni nett, is-sezzjoni kollha tar-rack tal-pajp għandha tinżamm livell biex tipprevjeni liwi tal-pajp jew ħsara kkawżata minn stress irregolari fil-punti ta 'kuntatt bejn il-pajp u r-rack. Rigward l-installazzjoni tal-pajpijiet fl-istazzjon tal-ilma, filwaqt li CDA, nitroġenu, u linji tal-fwar tal-iskambjatur tas-sħana jew tal-ilma sħun/kesħa jistgħu jiġu installati sistema-b'-sistema, l-installazzjoni ta 'pajpijiet oħra tal-istazzjon hija maqsuma f'żewġ partijiet ewlenin: pajpijiet tar-rack u tagħmir-pajpijiet biswit. Dawn iż-żewġ partijiet jistgħu jipproċedu simultanjament matul il-fażi inizjali tal-kostruzzjoni. Ladarba s-sezzjonijiet dritti fuq l-ixtilliera u l-pajpijiet li jdawwar immedjatament it-tagħmir ikunu kompluti, il-konnessjoni bejn it-tagħmir-pajpijiet biswit u l-pajpijiet tar-rack għandhom jiġu eżegwiti biex jiffurmaw sistema ta 'pajpijiet magħluqa. L-installazzjoni tal-pajpijiet tas-sistema tal-ilma ultrapur tvarja b'mod sinifikanti minn dik tal-pajpijiet ta 'utilità ġenerali; lil hinn mill-iżgurar tal-issikkar tal-arja tas-sistema, rekwiżit kritiku huwa ż-żamma tal-indafa tal-pajpijiet matul il-proċess ta 'installazzjoni. Hawn taħt, ser niddiskuti t-tekniki speċifiċi ta 'installazzjoni għal pajpijiet CPVC (Chlorinated Polyvinyl Chloride) u PVDF (Polyvinylidene Fluoride) f'sistemi ta' ilma ultrapur.
IV. Installazzjoni ta 'Pajping CPVC u PVDF f'Sistemi ta' Ilma Ultrapur
Materjali tal-pajpijiet CPVC u PVDF jissodisfaw ir-rekwiżiti stretti ta 'sistemi ta' ilma ultrapur fir-rigward tal-lissija ta 'jonji tal-metall u karbonju organiku, in-nuqqas ta' partiċelli fini, u l-prevenzjoni ta 'tkabbir batterjali vijabbli. Peress li l-materjali tal-pajpijiet u l-aċċessorji huma pproċessati u ppakkjati f'ambjenti ultra-nodfa, l-installazzjoni tagħhom tinvolvi proċeduri speċifiċi. Għal pajpijiet tas-CPVC, għandu jintuża kolla tal-pajpijiet tal-plastik Ġappuniżi-magħmula "Le. 85". It-tqattigħ tal-pajpijiet għandu jsir bl-użu ta 'serrieq tal-faxxa elettrika jew qtugħ tal-pajpijiet li jdur; l-użu ta' srieraq tal-idejn għandu jiġi evitat kull meta jkun possibbli (peress li jħallu diffiċli-biex jitneħħew-burrs fuq it-truf maqtugħin). Burrs fit-truf maqtugħin għandhom jitneħħew sewwa, u ċanfrin ta '2–3 mm għandu jiġi applikat mat-tarf tal-pajp. Dan jipprevjeni li l-adeżiv jiġi mibrux fis-sokit waqt it-twaħħil-żball li jista' jnaqqas l-erja tas-superfiċje tat-twaħħil u jwassal għal tnixxijiet fil-ġonta. L-adeżiv għandu jiġi applikat b'mod ugwali fuq l-uċuħ tat-twaħħil tal-fittings tal-pajpijiet u l-pajpijiet. Qabel l-applikazzjoni, neħħi t-trab tal-wiċċ mill-wiċċ ta' ġewwa tal-fittings u l-wiċċ ta' barra tal-pajpijiet billi tuża drapp abjad, imbagħad neħħihom il-grass u naddafhom b'ċarruta ħielsa mill-lint-nxarrab bl-aċetun. Lil hinn minn dan, iż-żamma tal-indafa waqt l-installazzjoni hija kruċjali-din hija d-differenza primarja bejn l-installazzjoni tal-pajpijiet tas-CPVC u dik tal-pajpijiet tal-PVC standard. Strettament, it-twaħħil tal-pajpijiet tas-CPVC għandu jsir f'ambjent ta' cleanroom, b'konnessjonijiet finali magħmula fuq-post bl-użu ta' flanġi. Madankollu, minħabba kundizzjonijiet speċifiċi tas-sit, it-tqattigħ, it-twaħħil, u l-installazzjoni spiss isiru fuq-post. F'każijiet bħal dawn, iż-żona tax-xogħol għandha tinżamm relattivament nadifa (ħieles minn trab tqil). Operazzjonijiet ta' twaħħil m'għandhomx isiru direttament fuq l-art; minflok, għandha tintuża pjattaforma ta 'fabbrikazzjoni ddedikata. Il-ħaddiema għandhom jilbsu ingwanti speċjalizzati li jintremew għal cleanroom; li tmiss il-ħitan tal-pajp ta 'ġewwa b'idejn vojta huwa pprojbit (peress li ż-żjut tal-ġilda trasferiti għall-ħajt ta' ġewwa huma diffiċli biex jinħaslu). Uża cable puller jew għodda simili meta ddaħħal il-pajpijiet, u mmarka l-pajp biex tivverifika biżżejjed fond ta 'inserzjoni. PTFE (polytetrafluoroethylene) għandu jintuża bħala l-materjal tas-siġillar bejn il-flanġijiet. Il-pajpijiet għandhom ikunu protetti waqt il-ħażna billi jitqiegħdu fuq tarpolini jew folji tal-plastik.
Is-sistemi tal-pajpijiet PVDF jiddependu kompletament fuq konnessjonijiet iwweldjati. L-indafa waqt l-operazzjoni u l-kontroll strett tal-ambjent tal-installazzjoni huma importanti ħafna. L-iwweldjar tal-pajpijiet PVDF għandu jsir f'kompartiment nadif apposta; ambjenti ġenerali tal-kamra mhumiex adattati. Il-persunal li jidħol fiż-żona nadifa tal-fabbrikazzjoni għandu jinbidel f'xedd tas-saqajn speċjalizzat, u t-truf tal-pajpijiet u l-fittings għandhom jibqgħu ssiġillati sakemm ikunu ġewwa ż-żona nadifa. Materjali tal-ippakkjar għall-fittings għandhom jitneħħew biss immedjatament qabel l-installazzjoni. Għandhom jintlibsu ingwanti nodfa tal-PVC li jintremew waqt l-iwweldjar, u t-truf tal-pajpijiet għandhom jitneħħew bil-grass u jitnaddfu b'alkoħol isopropiliku, etanol jew aċetun qabel ma jibda l-iwweldjar. Għat-tindif għandhom jintużaw biss ċraret tal-kamra nadifa ħielsa mill-lint-, u ċraret maħmuġin għandhom jiġu sostitwiti minnufih. Il-persunal li jassisti fil-proċess tal-iwweldjar għandu wkoll jilbes ingwanti nodfa tal-qoton. Għandha ssir spezzjoni viżwali immedjatament wara li titlesta kull weldjatura; ix-xoffa tal-weldjatura madwar il-ġonta għandha tkun uniformi fl-għoli u toħroġ 'il barra mill-wiċċ ta' barra tal-pajp. Ladarba l-pajpijiet PVDF ikunu ġew iwweldjati, it-truf tal-pajpijiet għandhom jiġu ssiġillati fil-pront qabel it-trasport lejn is-sit tal-installazzjoni, fejn huma impjegati konnessjonijiet tal-flanġ-li jużaw gaskits PTFE-. Waqt l-installazzjoni, jittieħdu kejlijiet preċiżi fuq il--post biex jiġu prodotti tpinġijiet dettaljati tal-fabbrikazzjoni u tal-installazzjoni, u wara persunal speċjalizzat iwettaq l-iwweldjar u l-fabbrikazzjoni. Timijiet tal-iwweldjar u tal-installazzjoni joperaw b'responsabbiltajiet definiti b'mod ċar biex jimmassimizzaw l-effiċjenza operattiva.
V. Konklużjoni
Fil-qosor, il-kostruzzjoni ta' sistemi ta' ilma ultrapur teħtieġ mhux biss aderenza ma' standards stretti ta'-issikkar tas-sistema iżda, aktar importanti minn hekk, fokus fuq it-trawwim ta' "kuxjenza dwar l-indafa" fost il-persunal tal-kostruzzjoni. Il-ħaddiema għandhom isegwu b'kuxjenza protokolli għal installazzjoni nadifa ta 'pajpijiet u jeżegwixxu kompiti skont ir-rekwiżiti speċifiċi ta' kull stadju tat-trattament tal-ilma. Dan l-approċċ jipprevjeni l-kontaminazzjoni kkawżata minn prattiċi ta' kostruzzjoni mhux xierqa-li inkella jistgħu jikkompromettu l-kwalità tal-ilma, jonqsu milli jissodisfaw l-ispeċifikazzjonijiet tal-klijent, u jwasslu għal inċidenti relatati mal-kwalità-.
