909 Proiektuaren Eskala Oso Handiko Zirkuitu Integratuen Fabrika nire herrialdeko elektronika industriaren eraikuntza proiektu garrantzitsu bat da, Bederatzigarren Bost Urteko Planean zehar, 0,18 mikrako lerro-zabalera eta 200 mm-ko diametroa duten txipak ekoizteko.
Eskala handiko zirkuitu integratuetan fabrikazio-teknologiak ez ditu soilik mikromekanizazioa bezalako zehaztasun handiko teknologiak barne hartzen, baizik eta gasaren purutasunari buruzko eskakizun handiak ere ezartzen ditu.
909 Proiekturako gas hornidura masiboa Praxair Utility Gas Co., Ltd.-ren eta Shanghaiko alderdi garrantzitsuen arteko joint venture batek ematen du, gas ekoizpen planta bat elkarrekin sortzeko. Gas ekoizpen planta 909 proiektuaren fabrika eraikinaren ondoan dago, gutxi gorabehera 15.000 metro koadroko azalera hartzen duena. Hainbat gasen purutasun eta irteera eskakizunak
Purutasun handiko nitrogenoa (PN2), nitrogenoa (N2) eta purutasun handiko oxigenoa (PO2) airearen bereizketaren bidez ekoizten dira. Purutasun handiko hidrogenoa (PH2) elektrolisiaren bidez ekoizten da. Argona (Ar) eta helioa (He) kanpotik erosten dira. Kuasi-gasa 909 Proiektuan erabiltzeko araztu eta iragazten da. Gas berezia botiletan hornitzen da, eta gas botilen armairua zirkuitu integratuen ekoizpen lantegiko tailer osagarrian dago.
Beste gas batzuen artean, aire konprimitu garbi eta lehorreko CDA sistema dago, 4185m3/h-ko erabilera-bolumenarekin, -70°C-ko presio-ihintz-puntua eta erabilera-puntuan gasak 0,01um baino gehiago ez duen partikula-tamaina duena. Arnasketa-aire konprimitu sistemak (BA) erabilera-bolumena 90m3/h-koa da, presio-ihintz-puntua 2℃-koa da, erabilera-puntuan gasak dituen partikula-tamaina 0,3um baino handiagoa ez da; prozesu-hutsune (PV) sistemak, erabilera-bolumena 582m3/h-koa da, erabilera-puntuan hutsune-maila -79993Pa da. Garbiketa-hutsune (HV) sistemak, erabilera-bolumena 1440m3/h-koa da, erabilera-puntuan hutsune-maila -59995 Pa da. Aire-konpresorearen gela eta huts-ponparen gela 909 proiektuaren fabrikaren eremuan daude.
Hodi-materialen eta osagarrien hautaketa
VLSI ekoizpenean erabiltzen den gasak garbitasun-eskakizun oso handiak ditu.Purutasun handiko gas hodiaknormalean ekoizpen-ingurune garbietan erabiltzen dira, eta haien garbitasun-kontrola erabiltzen den espazioaren garbitasun-mailaren koherentea edo handiagoa izan behar da! Gainera, purutasun handiko gas-hodiak askotan erabiltzen dira ekoizpen-ingurune garbietan. Hidrogeno purua (PH2), purutasun handiko oxigenoa (PO2) eta gas berezi batzuk sukoiak, lehergarriak, errekuntza laguntzen dutenak edo toxikoak dira. Gas-hodi sistema gaizki diseinatuta badago edo materialak gaizki hautatzen badira, gas-puntuan erabiltzen den gasaren purutasuna ez ezik, huts egin ere egingo du. Prozesuaren eskakizunak betetzen ditu, baina ez da segurua erabiltzea eta kutsadura eragingo dio fabrika garbiari, fabrika garbiaren segurtasunari eta garbitasunari eraginez.
Erabilera-puntuan gas puruaren kalitatearen bermea ez dago soilik gas-ekoizpenaren, arazketa-ekipoen eta iragazkien zehaztasunaren mende, baizik eta neurri handi batean gas-ekoizpeneko ekipoen, arazketa-ekipoen eta iragazkien mende ere badago. Gas-ekoizpeneko ekipoetan, arazketa-ekipoetan eta iragazkietan oinarritzen bagara, ez da zuzena gas-hodi-sistemaren diseinu edo materialen hautaketa desegokia konpentsatzeko zehaztasun-eskakizun infinituki handiagoak ezartzea.
909 proiektuaren diseinu prozesuan, honako hauek jarraitu genituen: GBJ73-84 "Landa Garbien Diseinurako Kodea" (egungo estandarra (GB50073-2001)), GBJ29-90 "Aire Konprimatuko Estazioen Diseinurako Kodea", GB50030-91 "Oxigeno Estazioen Diseinurako Kodea", GB50177-93 "Hidrogeno eta Oxigeno Estazioen Diseinurako Kodea", eta hodi-materialak eta osagarriak hautatzeko neurri tekniko garrantzitsuak. "Landa Garbien Diseinurako Kodeak" hodi-materialen eta balbulen hautaketa honela zehazten du:
(1) Gasaren purutasuna % 99,999 edo handiagoa bada eta ihintz-puntua -76 °C baino txikiagoa bada, 00Cr17Ni12Mo2Ti karbono gutxiko altzairu herdoilgaitzezko hodia (316L) erabili behar da, barneko horma elektroleunduarekin, edo OCr18Ni9 altzairu herdoilgaitzezko hodia (304) barneko horma elektroleunduarekin. Balbula diafragma-balbula edo hauspo-balbula izan behar da.
(2) Gasaren purutasuna % 99,99 edo handiagoa bada eta ihintz-puntua -60 °C baino txikiagoa bada, barneko horma elektroleundua duen OCr18Ni9 altzairu herdoilgaitzezko hodia (304) erabili behar da. Gas erregaien hodietan erabili behar diren hauspo-balbulak izan ezik, beste gas-hodietarako bola-balbulak erabili behar dira.
(3) Aire konprimitu lehorraren ihintz-puntua -70 °C-tik beherakoa bada, barneko horma leundua duen OCr18Ni9 altzairu herdoilgaitzezko hodia (304) erabili behar da. Ihintz-puntua -40 ℃-tik beherakoa bada, OCr18Ni9 altzairu herdoilgaitzezko hodia (304) edo beroan murgildutako galbanizatutako altzairuzko hodia erabili behar da. Balbula hauspo-balbula edo bola-balbula izan behar da.
(4) Balbularen materiala konexio-hodiaren materialarekin bateragarria izan behar da.
Zehaztapenen eskakizunen eta neurri tekniko garrantzitsuen arabera, honako alderdi hauek hartzen ditugu kontuan hodi-materialak hautatzerakoan:
(1) Hodien materialen aire-iragazkortasuna txikia izan behar da. Material ezberdinetako hodiek aire-iragazkortasun desberdina dute. Aire-iragazkortasun handiagoa duten hodiak hautatzen badira, kutsadura ezin da kendu. Altzairu herdoilgaitzezko eta kobrezko hodiak hobeto saihesten dute atmosferako oxigenoaren sartzea eta korrosioa. Hala ere, altzairu herdoilgaitzezko hodiak kobrezko hodiak baino aktiboagoak ez direnez, kobrezko hodiak aktiboagoak dira atmosferako hezetasuna barneko gainazaletan sartzen uzteko. Beraz, purutasun handiko gas-hodietarako hodiak hautatzerakoan, altzairu herdoilgaitzezko hodiak izan behar dira lehen aukera.
(2) Hodiaren materialaren barne-gainazala adsorbatuta dago eta eragin txikia du gasa aztertzean. Altzairu herdoilgaitzezko hodia prozesatu ondoren, gas kopuru jakin bat atxikiko da bere metalezko sarean. Purutasun handiko gasa igarotzean, gas zati hori aire-fluxuan sartuko da eta kutsadura eragingo du. Aldi berean, adsorbazioaren eta analisiaren ondorioz, hodiaren barne-gainazaleko metalak hauts kopuru jakin bat ere sortuko du, purutasun handiko gasari kutsadura eraginez. % 99,999tik gorako purutasuna edo ppb maila duten hodi-sistemetarako, 00Cr17Ni12Mo2Ti karbono gutxiko altzairu herdoilgaitzezko hodia (316L) erabili behar da.
(3) Altzairu herdoilgaitzezko hodien higadura-erresistentzia kobrezko hodiena baino hobea da, eta aire-fluxuaren higadurak sortutako metal-hautsa nahiko txikiagoa da. Garbitasun-eskakizun handiagoak dituzten ekoizpen-tailerrek 00Cr17Ni12Mo2Ti karbono gutxiko altzairu herdoilgaitzezko hodiak (316L) edo OCr18Ni9 altzairu herdoilgaitzezko hodiak (304) erabil ditzakete, kobrezko hodiak ez dira erabili behar.
(4) % 99,999tik gorako gas purutasuna edo ppb edo ppt mailak dituzten hodi-sistemetarako, edo "Fabrika Garbiaren Diseinu Kodean" zehaztutako N1-N6 arteko airearen garbitasun-mailak dituzten gela garbietan, hodi ultragarbiak edoEP hodi ultra-garbiakerabili behar da. Garbitu “barne gainazal ultra-leuna duen hodi garbia”.
(5) Ekoizpen-prozesuan erabiltzen diren gas-hodi berezi batzuk gas oso korrosiboak dira. Hodi-sistema horietako hodiek korrosioarekiko erresistenteak diren altzairu herdoilgaitzezko hodiak erabili behar dituzte. Bestela, hodiak korrosioaren ondorioz kaltetuko dira. Gainazalean korrosio-orbanak agertzen badira, ez dira erabili behar altzairuzko hodi arruntak edo altzairu galbanizatu soldatuzko hodiak.
(6) Printzipioz, gas-hodien konexio guztiak soldatuta egon behar dira. Altzairu galbanizatuzko hodien soldadurak galbanizatutako geruza suntsitzen duenez, ez dira erabiltzen altzairu galbanizatuzko hodiak gela garbietan.
Goiko faktoreak kontuan hartuta, &7& proiektuan hautatutako gasbide-hodiak eta balbulak hauek dira:
Purutasun handiko nitrogeno (PN2) sistemaren hodiak 00Cr17Ni12Mo2Ti karbono gutxiko altzairu herdoilgaitzezko hodiez (316L) eginda daude, barneko horma elektroleunduekin, eta balbulak material bereko altzairu herdoilgaitzezko hauspo-balbulez eginda daude.
Nitrogeno (N2) sistemaren hodiak 00Cr17Ni12Mo2Ti karbono gutxiko altzairu herdoilgaitzezko (316L) hodiez eginda daude, barneko horma elektroleunduekin, eta balbulak material bereko altzairu herdoilgaitzezko hauspo-balbulez eginda daude.
Hidrogeno purutasun handiko (PH2) sistemaren hodiak 00Cr17Ni12Mo2Ti karbono gutxiko altzairu herdoilgaitzezko (316L) hodiez eginda daude, barneko horma elektroleunduekin, eta balbulak material bereko altzairu herdoilgaitzezko hauspo-balbulez eginda daude.
Oxigeno (PO2) sistemaren hodiak 00Cr17Ni12Mo2Ti karbono gutxiko altzairu herdoilgaitzezko hodiez (316L) eginda daude, barneko horma elektroleunduekin, eta balbulak material bereko altzairu herdoilgaitzezko hauspo-balbulez eginda daude.
Argon (Ar) sistemaren hodiak 00Cr17Ni12Mo2Ti karbono gutxiko altzairu herdoilgaitzezko hodiez (316L) eginda daude, barneko horma elektroleunduekin, eta material bereko altzairu herdoilgaitzezko hauspo-balbulak erabiltzen dira.
Helio (He) sistemaren hodiak 00Cr17Ni12Mo2Ti karbono gutxiko altzairu herdoilgaitzezko (316L) hodiez eginda daude, barneko horma elektroleunduekin, eta balbulak material bereko altzairu herdoilgaitzezko hauspo-balbulez eginda daude.
Aire konprimitu garbi eta lehorreko (CDA) sistemaren hodiak OCr18Ni9 altzairu herdoilgaitzezko hodiez (304) eginda daude, barneko horma leunduekin, eta balbulak material bereko altzairu herdoilgaitzezko hauspo-balbulez eginda daude.
Arnasketa-aire konprimituaren (BA) sistemaren hodiak OCr18Ni9 altzairu herdoilgaitzezko hodiez (304) eginda daude, barneko horma leunduekin, eta balbulak material bereko altzairu herdoilgaitzezko bola-balbulez eginda daude.
Prozesuko hutsean (PV) sistemaren hodiak UPVC hodiez eginda daude, eta balbulak material bereko tximeleta-balbulez.
Garbiketa-xurgagailu (HV) sistemaren hodiak UPVC hodiez eginda daude, eta balbulak material bereko tximeleta-balbulez.
Gas sistema bereziko hodi guztiak 00Cr17Ni12Mo2Ti karbono gutxiko altzairu herdoilgaitzezko hodiez (316L) eginda daude, barneko horma elektroleunduekin, eta balbulak material bereko altzairu herdoilgaitzezko hauspo-balbulez eginda daude.
3 Hodien eraikuntza eta instalazioa
3.1 “Fabrika Garbiaren Eraikinaren Diseinu Kodearen” 8.3 atalak honako xedapen hauek ezartzen ditu hodien konexioetarako:
(1) Hodi-konexioak soldatuta egon behar dira, baina beroan murgildutako altzairu galbanizatuzko hodiak hariztatuak izan behar dira. Hariztatutako konexioen zigilatze-materialak zehaztapen honen 8.3.3 artikuluko baldintzak bete behar ditu.
(2) Altzairu herdoilgaitzezko hodiak argoizko arku soldaduraz eta mutur-soldaduraz edo entxufe-soldaduraz konektatu behar dira, baina purutasun handiko gas-hodiak mutur-soldaduraz konektatu behar dira, barneko horman markarik gabe.
(3) Hodien eta ekipamenduen arteko konexioak ekipamenduaren konexio-eskakizunak bete behar ditu. Mahuka-konexioak erabiltzean, metalezko mahukak erabili behar dira.
(4) Hodien eta balbulen arteko konexioak honako araudi hauek bete behar ditu
① Purutasun handiko gas-hodiak eta balbulak lotzen dituen zigilatze-materialak metalezko juntak edo ferrula bikoitzak erabili behar ditu, ekoizpen-prozesuaren eskakizunen eta gasaren ezaugarrien arabera.
② Haridun edo brida konexioko zigilatze-materiala politetrafluoroetilenoa izan behar da.
3.2 Zehaztapenen eskakizunen eta neurri tekniko garrantzitsuen arabera, purutasun handiko gas-hodien konexioa ahalik eta gehien soldatu behar da. Soldaduran zehar, saihestu behar da zuzeneko soldadura muturra. Hodi-zorroak edo junturak erabili behar dira. Hodi-zorroak hodien material eta barne-azalera leun berekoak izan behar dira. Soldaduran zehar, soldadura-zatiaren oxidazioa saihesteko, babes-gas purua sartu behar da soldadura-hodian. Altzairu herdoilgaitzezko hodien kasuan, argoizko arku-soldadura erabili behar da, eta purutasun bereko argoi gasa sartu behar da hodian. Haridun konexioa edo haridun konexioa erabili behar da. Bridak konektatzerakoan, ferrulak erabili behar dira haridun konexioetarako. Oxigeno-hodiak eta hidrogeno-hodiak izan ezik, metalezko juntak erabili behar dituztenak, beste hodiek politetrafluoroetilenozko juntak erabili behar dituzte. Silikonazko kautxu kantitate txiki bat junturetan aplikatzea ere eraginkorra izango da. Zigilatze-efektua hobetu. Antzeko neurriak hartu behar dira brida-konexioak egiten direnean.
Instalazio lanak hasi aurretik, hodien ikuskapen bisual zehatza egin behar da,osagarriak, balbulak eta abar egin behar dira. Altzairu herdoilgaitzezko hodien barne-horma instalatu aurretik dezhidratatu behar da. Oxigeno-hodien hodiak, osagarriak, balbulak eta abar guztiz debekatuta egon behar dira olioarekin, eta instalazioa egin aurretik, dagokien eskakizunen arabera zorrotz deskoipeztatu behar dira.
Sistema instalatu eta martxan jarri aurretik, transmisio eta banaketa hodi sistema guztiz garbitu behar da emandako gas puruarekin. Horrek ez ditu instalazio prozesuan sistemara ustekabean erori diren hauts partikulak kentzen bakarrik, baita lehortzeko funtzioa ere betetzen du hodi sisteman, hodiaren hormak eta baita hodiaren materialak xurgatzen duen hezetasuna duen gasaren zati bat kenduz.
4. Hodi-presioaren proba eta onarpena
(1) Sistema instalatu ondoren, gas-hodi berezietan fluido oso toxikoak garraiatzen dituzten hodien % 100eko ikuskapen erradiografikoa egingo da, eta haien kalitatea ez da II. maila baino txikiagoa izango. Beste hodien laginketa-ikuskapen erradiografikoa egingo da, eta laginketa-ikuskapen-erlazioa ez da % 5 baino txikiagoa izango, kalitatea ez da III. maila baino txikiagoa izango.
(2) Ikuskapen ez-suntsitzailea gainditu ondoren, presio-proba bat egin behar da. Hodi-sistemaren lehortasuna eta garbitasuna bermatzeko, ez da presio hidraulikoko probarik egin behar, baina presio pneumatikoko proba bat erabili behar da. Aire-presioko proba nitrogenoa edo gela garbiaren garbitasun-mailarekin bat datorren aire konprimitua erabiliz egin behar da. Hodiaren proba-presioa diseinu-presioaren 1,15 aldiz handiagoa izan behar da, eta huts-hodiaren proba-presioa 0,2 MPa izan behar da. Proban zehar, presioa pixkanaka eta poliki handitu behar da. Presioa proba-presioaren % 50era igotzen denean, anomaliarik edo ihesik aurkitzen ez bada, presioa pixkanaka handitzen jarraitu proba-presioaren % 10ean, eta presioa egonkortu 3 minutuz maila bakoitzean proba-presioa lortu arte. Egonkortu presioa 10 minutuz, eta gero murriztu presioa diseinu-presiora. Presioa gelditzeko denbora ihesak detektatzeko beharren arabera zehaztu behar da. Apar-eragilea gaituta dago ihesik ez badago.
(3) Hutsune-sistemak presio-proba gainditu ondoren, 24 orduko hutsune-graduaren proba ere egin beharko luke diseinu-dokumentuen arabera, eta presio-tasa ez litzateke % 5etik gorakoa izan behar.
(4) Ihes-proba. Ppb eta ppt mailako hodi-sistemetarako, dagokion zehaztapenaren arabera, ez da ihesik kalifikatutzat hartu behar, baina ihes-kopuruaren proba diseinuan erabiltzen da, hau da, ihes-kopuruaren proba hermetikotasun-probaren ondoren egiten da. Presioa lan-presioa da, eta presioa 24 orduz gelditzen da. Orduko batez besteko ihesa 50 ppm edo txikiagoa da, kalifikatutzat hartuta. Ihesaren kalkulua honako hau da:
A=(1-P2T1/P1T2)*100/T
Formulan:
Orduko isuria (%)
P1-Probaren hasieran presio absolutua (Pa)
P2-Proba amaierako presio absolutua (Pa)
T1-probaren hasieran tenperatura absolutua (K)
T2-proba amaierako tenperatura absolutua (K)
Argitaratze data: 2023ko abenduaren 12a