一、超高純特氣雙層管道施工技術(shù)

　　半導體及太陽能薄膜工藝會使用到超高純硅烷SiH4、磷烷PH3，砷烷AsH3、乙硼烷B2H6、六氟化鎢WF6、高純氨NH3等特氣，這些氣體具有易燃、劇毒、強腐蝕等特性，但卻是精密半導體電子元器件、新能源光電產(chǎn)品制造的必不可少的重要原料。生產(chǎn)中若發(fā)生氣體泄漏，將會造成非常嚴重的產(chǎn)品質(zhì)量和人身傷亡事故。為確保安全，此類高純特氣的輸送管道采用不銹鋼雙層管道。該管道施工時，對作業(yè)環(huán)境潔凈度、管道內(nèi)外管材的潔凈度、焊接和安裝質(zhì)量的要求都非常高。本篇就超高純特氣雙層管道的施工提出幾點建議供同行參考。

　　二、超高純特氣雙層管道工藝原理

　　采用水平15°傾斜擺放姿勢進行加工，順管內(nèi)介質(zhì)流向高純氮氣(99.9999%)進行吹掃，不銹鋼彈簧填充雙層管夾層后用專用彎管裝置進行彎管加工，雙層管道內(nèi)外充純氬(99.9999%)保護的全自動軌道氬弧焊連接和柔性金屬墊片端面密封連接，結(jié)合氦氣檢漏的工藝原理，保證內(nèi)外層管道潔凈度、密閉性、彎管質(zhì)量以及管道焊接安裝質(zhì)量。

　　三、電子特氣雙層套管管道施工安裝要點

　　1、潔凈區(qū)域管制

　　現(xiàn)場設置三段預制加工潔凈區(qū)域，建立臨時潔凈室，要求凈化等級不低于9級，確保管件加工的潔凈度，進入潔凈室的人員必須穿戴潔服、潔凈帽、潔凈鞋、潔凈手套。

　　2、管道加工

　　(1)管口加工

　　管口的加工是本施工技術(shù)的關(guān)鍵點之一，管道切割、預制均在潔凈環(huán)境進行，同時確保管道切割前表面無有害痕跡、破損。管道開封前應做好管內(nèi)沖氮的準備工作。管道在取掉兩層塑料外包裝后，要輕輕的取下兩端的塑料密封套，并立即充氮，防止空氣污染。管道切割時使用不銹鋼專用切割器緩慢進行切割，操作時保持切面直度(90°±0.5)。管道水平15°橫放固定傾斜擺放姿勢進行切割及端面處理，并順介質(zhì)下流方向沖放高純氮氣，防止切屑進入管內(nèi)。切割后采用端面處理器進行端面處理，銑去毛刺;處理過程中，確保端面朝下(一直保持端面朝下)，處理后輕輕抖動消除切屑;加工后使切面朝下，從上方敲打5次，然后再次順管內(nèi)介質(zhì)流用高純氮氣沖吹，切割面位于氮氣下流方向。切割后和端面處理后如管上附有切屑或其他雜質(zhì)，用無塵布沾異丙醇擦試干凈，無塵布使用應遵循“一次擦”的原則，不能反復使用。

　　(2)彎管加工

　　常規(guī)雙層管彎頭需定做，定做成品成本高，而且質(zhì)量不易得到保證。施工中，可通過設計使用彎管裝置，現(xiàn)場制作彎頭，解決此加工問題。在雙層管道彎管時，于內(nèi)外管間套不銹鋼彈簧圈，作為內(nèi)外管傳力物，確保彎管過程中內(nèi)外管的真圓度，使彎管質(zhì)量達到要求。直管段外層管亦采用彈簧圈支墊，確保雙層管夾層空間距離，起到雙層管保護作用。彎管時不可取開管道兩端的封頭，彎頭成型后角度偏差不大于5°。

　　3、管道焊接

　　(1) 自動焊接試樣制作

　　根據(jù)焊接工藝評定和焊接工藝規(guī)程，嚴格焊接操作。

　　為加強焊接質(zhì)量的管理，每天正式實施焊接工作前，焊工須對每臺焊機所焊規(guī)格進行樣本制作，檢查自動焊接機的工況及作業(yè)人員工藝水平，確保焊接質(zhì)量，樣本通過后方可進行正式焊接操作。在每天焊接結(jié)束前亦制作焊接試樣，所有焊接試樣需妥善保存，作為質(zhì)量檢驗依據(jù)。

　　(2)自動焊接施工

　　半成品和成品的保護措施應及時有效，加工完成或焊接完成后及時將管子兩端密封。焊接管子對口必須為正方并緊密連接，在對口位置所允許的圓角和倒角為壁厚的十分之一，連接口需在鎢極的中心位置。焊接時，按要求進行內(nèi)充氬保護，控制氬氣流量大小。焊工施焊時，要求氬弧焊機焊接時電流穩(wěn)定，焊接速度應保持均勻一致。焊接完成后，鋼絲刷刷去焊接區(qū)外表面的氧化膜。

　　(3)管道與配件及設備連接安裝

　　對于輸送易燃、劇毒特殊氣體的雙層管道，其與閥門、氣表及設備連接采用金屬墊片面密封接頭(VCR)安裝，金屬墊片采用柔性鎳合金墊片，確保密封嚴密。

　　(4)管道安裝

　　雙層管道焊接碰頭最后接口處，采用增加末端滑套的安裝方式

　　在三層管道接頭處實現(xiàn)管道密封，從而使外層套管形成一個整體。末端滑套具體施工流程見。

　　在超高純特氣雙層管道的施工中，采用水平15°傾斜擺放姿勢進行加工，順管內(nèi)介質(zhì)流向高純氮氣吹掃，不銹鋼彈簧填充雙層管夾層后用專用彎管裝置進行彎管加工，雙層管道內(nèi)外充純氬保護的全自動軌道氬弧焊連接和柔性金屬墊片端面密封連接結(jié)合氦氣檢漏的施工技術(shù)，可確保雙層管道內(nèi)外層管道潔凈度、密閉性、彎管質(zhì)量以及管道焊接安裝質(zhì)量。對系統(tǒng)建成后運行中的人員安全和產(chǎn)品質(zhì)量起到了很好的基礎保障作用。