Yn seiliedig ar adeiladu cyfleuster sy'n cynhyrchu dŵr tra-pur gyda gwrthedd o fwy na 18.2 MΩ·cm, mae'r erthygl hon yn cyflwyno prosesau sylfaenol cynhyrchu dŵr pur iawn. Mae'n rhoi pwyslais arbennig ar y deunyddiau pibellau a ddefnyddir ar wahanol gamau o drin dŵr ac yn darparu cyfrif manwl o osod pibellau dŵr ultrapure yn seiliedig ar brofiad ymarferol.
I. Trosolwg o'r System Dŵr Ultrapure
Gyda datblygiad y diwydiant electroneg, mae gofynion ansawdd dŵr yn ystod gweithgynhyrchu a phrosesu sglodion wedi dod yn fwyfwy llym. Er mwyn sicrhau bod cylchedau integredig ar raddfa fawr yn cael eu cynhyrchu, mae dŵr purdeb uchel ochr yn ochr â deunyddiau crai, nwyon a chemegau purdeb uchel-yn ffactor hollbwysig. Mae systemau dŵr ultrapure yn trawsnewid dŵr trefol safonol yn ddŵr ultrapure sy'n cwrdd â safonau trylwyr o ran cynnwys ïon a maint gronynnau.
Yn gyffredinol, mae system ddŵr ultrapure yn cynnwys tair prif adran:
Ardal cynhyrchu dŵr ultrapure (adran CUB),
Ardal sgleinio a chylchrediad dŵr ultrapure (adran FAB),
Rhwydwaith pibellau dosbarthu dŵr pur iawn (amrywiol ardaloedd defnydd o fewn y FAB).
Yr ardal cynhyrchu dŵr ultrapure yw'r mwyaf cymhleth a gellir ei rannu ymhellach yn dair rhan:
Cyn-driniaeth,
puro cynradd,
Trin dŵr ultrapure.
Mae'r adran cyn-driniaeth yn cynnwys hidlo tywod a thyrau carbon wedi'i actifadu yn bennaf (mae rhai gweithgynhyrchwyr hefyd yn ychwanegu tanciau adwaith a thanciau arnofio aer toddedig cyn hidlo tywod);
Mae'r adran puro sylfaenol yn bennaf yn cynnwys tyrau cyfnewid anion/caation, tyrau dad-nwyeiddio (DG), hidlwyr diogelwch, sterileiddwyr UV, ac unedau osmosis gwrthdro aml-gam;
Mae'r adran dŵr ultrapure yn bennaf yn cynnwys MDG (modiwlau dadocsigeneiddio bilen), sterileiddwyr UV TOC, cyfnewidwyr ïon gwely (MB) cymysg, a hidlwyr pwynt{-defnyddio.
Fodd bynnag, gan y gall pibellau ail-halogi'r dŵr wrth ei gludo i offer prosesu, mae system sgleinio a chylchrediad yn cael ei gosod yn nodweddiadol o fewn yr FAB. Mae'r system hon yn canolbwyntio ar unedau gwely cymysg (MB) wedi'u hategu gan offer uwch-hidlo (UF) i gael gwared ar amhureddau sy'n cael eu trwytholchi i'r dŵr o'r rhwydwaith pibellau wrth ddosbarthu i'r llinellau cynhyrchu.
II. Deunyddiau Pibellau a Ddefnyddir yn Gyffredin ar Bob Cam o'r System Dŵr Ultrapure
Mae dewis y deunyddiau pibellau cywir yn hanfodol ar gyfer systemau dŵr pur iawn; rhaid i'r dewis sicrhau ansawdd dŵr tra'n parhau'n rhesymol yn economaidd. Mae deunyddiau pibellau a ddefnyddir yn gyffredin mewn systemau dŵr ultrapure yn cynnwys PVC, SGP, SGP (RL), SUS304, CPVC, SUS316, a PVDF. Yn nodweddiadol, defnyddir pibellau PVC neu SUS304 yn ystod y cam cyn-drin o gynhyrchu dŵr pur iawn. Yn gyffredinol, defnyddir pibellau dur wedi'u leinio â rwber (SGP-RL) ar gyfer cysylltiadau ochr offer, tra bod pibellau SUS304 yn cael eu defnyddio o amgylch peiriannau sy'n dirgrynu fel pympiau dŵr; Defnyddir pibellau CPVC neu SUS304 ar gyfer y prif linellau llif yn ystod y cam puro cynradd. Oherwydd gwasgedd uchel, mae angen pibellau SCH80 SUS304 a flanges â sgôr o 2.0 MPa ar y rhan rhwng y pwmp pwysedd uchel a'r uned osmosis gwrthdro (RO). Gan fod gan brosesau RO ofynion tymheredd dŵr penodol, mae cyfnewidwyr gwres fel arfer yn cael eu gosod i fyny'r afon o'r uned RO, a dylid defnyddio pibellau SUS304 yn eu cyffiniau. Yn gyffredinol, defnyddir pibellau SUS316 a CPVC ar gyfer y prif linellau llif yn ystod y cam cynhyrchu dŵr ultrapure. Mae'r prif linellau llif yn y parth cylchrediad caboli fel arfer yn defnyddio pibellau SUS316 (cysylltiadau wedi'u weldio sy'n gofyn am dreiddiad llawn / ffurfio gleiniau weldio dwy ochr) a phibellau PVDF, tra bod pibellau CPVC yn cael eu defnyddio ar gyfer llinellau adfer dŵr pur iawn. Defnyddir pibellau PVC safonol ar gyfer llinellau gollwng dŵr gwastraff ar draws yr holl gamau trin dŵr a grybwyllwyd uchod. Mae angen pibellau PVC sy'n gwrthsefyll effaith ar gyfer llinellau dosio cemegol (fel y rhai ar gyfer asidau ac alcalïau) o fewn y broses cynhyrchu dŵr pur. Defnyddir pibellau SUS304 ar gyfer y system nitrogen sy'n gwasanaethu'r system dŵr pur, tra bod pibellau SUS316 yn cael eu defnyddio ar gyfer y llinellau nitrogen yn y system sgleinio dŵr ultrapure. Yn gyffredinol, defnyddir pibellau SUS304 neu SGP ar gyfer systemau aer cywasgedig sy'n pweru falfiau niwmatig; os defnyddir pibellau SGP, rhaid gosod hidlydd cyn i'r llinell fynd i mewn i unrhyw banel rheoli trydanol.
III. Adeiladu System Dŵr Ultrapure
Mae adeiladu'r orsaf ddŵr ultrapure yn cyflwyno'r her fwyaf ac mae'n cynnwys tair prif gydran: dosbarthu a gosod offer, saernïo a gosod raciau pibellau a rennir, a gosod pibellau. Wrth symud offer i mewn, rhaid paratoi cynllun codi manwl-yn enwedig ar gyfer offer sydd dros bwysau, yn rhy fawr neu'n fregus-er mwyn osgoi arferion gosod di-hid neu beryglus. Mae angen rhoi sylw i ddwy agwedd allweddol wrth adeiladu raciau cynnal a rennir: yn gyntaf, rhaid i'r cysylltiad rhwng y rac a'r strwythur sifil fod yn gadarn, gan ddefnyddio platiau dur wedi'u mewnosod yn ddelfrydol. Os nad yw cyn-ymwreiddio yn bosibl am unrhyw reswm, rhaid defnyddio bolltau angor cemegol i ddiogelu'r cynheiliaid i'r trawstiau; safonol, ni chaniateir bolltau ehangu syml. Ni ddylid o dan unrhyw amgylchiadau ddefnyddio platiau haearn a bolltau ehangu syml i angori'r cynheiliaid i'r slab llawr. Yn ail, rhaid cadw'r adran rac pibell gyfan yn wastad i atal plygu pibellau neu ddifrod a achosir gan straen anwastad yn y pwyntiau cyswllt rhwng y bibell a'r rac. O ran gosod pibellau yn yr orsaf ddŵr, tra gellir gosod CDA, nitrogen, a stêm cyfnewidydd gwres neu linellau dŵr poeth / oer yn system-gan-system, mae gosod pibellau gorsaf eraill wedi'i rannu'n ddwy brif ran: rac pibellau ac offer-pibellau cyfagos. Gall y ddwy ran hyn symud ymlaen ar yr un pryd yn ystod cyfnod cychwynnol y gwaith adeiladu. Unwaith y bydd y rhannau syth ar y rac a'r pibellau sy'n union o amgylch yr offer wedi'u cwblhau, dylid gweithredu'r cysylltiad rhwng yr offer-pibellau cyfagos a phibellau'r rac i ffurfio system bibellau caeedig. Mae gosod pibellau system dŵr ultrapure yn sylweddol wahanol i osod pibellau cyfleustodau cyffredinol; y tu hwnt i sicrhau aerglosrwydd system, gofyniad hanfodol yw cynnal glendid pibellau trwy gydol y broses osod. Isod, byddaf yn trafod y technegau gosod penodol ar gyfer pibellau CPVC (Clorinated Polyvinyl Cloride) a PVDF (Flworid Polyvinylidene) mewn systemau dŵr ultrapure.
IV. Gosod Pibellau CPVC a PVDF mewn Systemau Dŵr Ultrapure
Mae deunyddiau pibellau CPVC a PVDF yn bodloni gofynion llym systemau dŵr ultrapure o ran trwytholchi ïonau metel a charbon organig, absenoldeb gronynnau mân, ac atal twf bacteriol hyfyw. Gan fod y deunyddiau pibellau a'r ategolion yn cael eu prosesu a'u pecynnu mewn amgylcheddau hynod o lân, mae angen gweithdrefnau penodol i'w gosod. Ar gyfer pibellau CPVC, dylid defnyddio gludydd pibell blastig wedi'i wneud yn Japaneaidd "Na. 85". Dylid torri pibellau gan ddefnyddio llif band trydan neu dorrwr pibell cylchdro; dylid osgoi defnyddio llifiau llaw pryd bynnag y bo modd (gan eu bod yn gadael-i-gael gwared ar fyrriau ar y pennau torri). Rhaid cael gwared ar burrs ar y pennau torri yn drylwyr, a dylid gosod siamffer 2-3 mm ar ben y bibell. Mae hyn yn atal glud rhag cael ei grafu i mewn i'r soced yn ystod bondio-gwall a allai leihau arwynebedd arwyneb y bondio ac arwain at ollyngiadau yn yr uniad. Rhaid cymhwyso gludiog yn gyfartal i arwynebau bondio ffitiadau pibellau a phibellau. Cyn eu defnyddio, tynnwch lwch arwyneb o arwyneb mewnol y ffitiadau ac arwyneb allanol pibellau gan ddefnyddio lliain gwyn, yna digreimwch a'u glanhau â lliain rhydd wedi'i wlychu ag aseton. Y tu hwnt i hyn, mae cynnal glanweithdra yn ystod gosod yn hanfodol-dyma'r prif wahaniaeth rhwng gosod pibellau CPVC a gosod pibellau PVC safonol. A siarad yn fanwl gywir, dylai bondio pibellau CPVC gael ei berfformio mewn amgylchedd ystafell lân, gyda chysylltiadau terfynol yn cael eu gwneud ar-safle gan ddefnyddio fflansau. Fodd bynnag, oherwydd amodau safle penodol, mae torri, bondio a gosod yn aml yn digwydd ar{-safle. Mewn achosion o'r fath, rhaid cadw'r ardal waith yn gymharol lân (yn rhydd o lwch trwm). Rhaid peidio â chyflawni gweithrediadau bondio yn uniongyrchol ar y ddaear; yn lle hynny, dylid defnyddio llwyfan saernïo pwrpasol. Rhaid i weithwyr wisgo menig ystafell lân tafladwy arbenigol; gwaharddir cyffwrdd â waliau mewnol y bibell â dwylo noeth (gan fod olewau croen a drosglwyddir i'r wal fewnol yn anodd eu golchi i ffwrdd). Defnyddiwch dynnwr cebl neu offeryn tebyg wrth fewnosod pibellau, a marciwch y bibell i wirio dyfnder gosod digonol. Rhaid defnyddio PTFE (polytetrafluoroethylene) fel y deunydd selio rhwng flanges. Rhaid diogelu pibellau wrth eu storio trwy eu gosod ar darpolinau neu ddalennau plastig.
Mae systemau pibellau PVDF yn dibynnu'n llwyr ar gysylltiadau weldio. Mae glanweithdra yn ystod y llawdriniaeth a rheolaeth lem ar yr amgylchedd gosod yn hollbwysig. Rhaid perfformio weldio pibellau PVDF o fewn lloc glân pwrpasol; mae amgylcheddau ystafelloedd cyffredinol yn anaddas. Rhaid i bersonél sy'n mynd i mewn i'r ardal saernïo glân newid yn esgidiau arbenigol, a rhaid i bennau pibellau a ffitiadau aros wedi'u selio nes eu bod y tu mewn i'r ardal lân. Dim ond yn union cyn gosod y dylid symud deunyddiau pacio ar gyfer ffitiadau. Rhaid gwisgo menig PVC glân tafladwy yn ystod y weldio, a rhaid dadreimio pennau pibellau a'u glanhau ag alcohol isopropyl, ethanol, neu aseton cyn i'r weldio ddechrau. Dim ond cadachau ystafell lân di-lint-y dylid eu defnyddio ar gyfer glanhau, a rhaid ailosod cadachau budr yn brydlon. Rhaid i bersonél sy'n cynorthwyo gyda'r broses weldio hefyd wisgo menig cotwm glân. Rhaid cynnal archwiliad gweledol yn syth ar ôl cwblhau pob weldiad; rhaid i'r glain weldio o amgylch y cymal fod yn unffurf o ran uchder ac yn ymwthio allan uwchben wyneb allanol y bibell. Unwaith y bydd pibellau PVDF wedi'u weldio, rhaid selio pennau'r pibellau yn brydlon cyn eu cludo i'r safle gosod, lle defnyddir cysylltiadau fflans gan ddefnyddio gasgedi PTFE-. Yn ystod y gosodiad, cymerir mesuriadau manwl ar-safle i gynhyrchu lluniadau gwneuthuriad a gosod manwl, ac wedi hynny mae personél arbenigol yn gwneud y weldio a'r gwneuthuriad. Mae timau weldio a gosod yn gweithredu gyda chyfrifoldebau wedi'u diffinio'n glir i wneud y mwyaf o effeithlonrwydd gweithredol.
V. Diweddglo
I grynhoi, mae adeiladu systemau dŵr pur iawn nid yn unig yn gofyn am gadw at safonau llymder y system, ond yn bwysicach fyth, ffocws ar feithrin "ymwybyddiaeth o lendid" ymhlith personél adeiladu. Rhaid i weithwyr ddilyn protocolau ar gyfer gosod pibellau glân yn gydwybodol a chyflawni tasgau yn unol â gofynion penodol pob cam trin dŵr. Mae'r dull hwn yn atal halogiad a achosir gan arferion adeiladu amhriodol-a allai fel arall beryglu ansawdd dŵr, methu â bodloni manylebau cleientiaid, ac arwain at ddigwyddiadau sy'n ymwneud ag ansawdd.
