החשיבות של צנרת גז בעלת טוהר גבוה עבור מוליכים למחצה

As מוֹלִיך לְמֶחֱצָהוטכנולוגיות מיקרואלקטרוניות מתפתחות לקראת ביצועים גבוהים יותר ואינטגרציה גבוהה יותר, ומוצבות דרישות גבוהות יותר לטוהר הגזים המיוחדים האלקטרוניים. טכנולוגיית צנרת גז בעלת טוהר גבוה היא חלק חשוב ממערכת אספקת הגז בעלת טוהר גבוה. זוהי הטכנולוגיה המרכזית לאספקת גזים בעלי טוהר גבוה העומדים בדרישות לנקודות השימוש בגז תוך שמירה על איכות איכותית.

טכנולוגיית צנרת בעלת טוהר גבוה כוללת תכנון נכון של המערכת, בחירת אביזרי צנרת וחומרי עזר, בנייה, התקנה ובדיקה.

01 מושג כללי של צנרת הולכת גז

כל הגזים בעלי טוהר וניקיון גבוה צריכים להיות מועברים לנקודת הגז הסופית דרך צינורות. על מנת לעמוד בדרישות איכות התהליך לגז, כאשר מדד יצוא הגז ודאי, יש צורך לשים לב לבחירת החומרים ולאיכות הבנייה של מערכת הצנרת. בנוסף לדיוק של ציוד ייצור או טיהור הגז, הוא מושפע במידה רבה מגורמים רבים של מערכת הצנרת. לכן, בחירת הצינורות צריכה לעמוד בעקרונות הרלוונטיים של תעשיית הטיהור ולסמן את חומר הצינורות בשרטוטים.

02 החשיבות של צינורות בעלי טוהר גבוה בהובלת גז

החשיבות של צינורות בעלי טוהר גבוה בהובלת גז בעל טוהר גבוה במהלך תהליך התכת פלדת אל-חלד, כל טון יכול לספוג כ-200 גרם של גז. לאחר עיבוד פלדת האל-חלד, לא רק שמזהמים שונים נדבקים על פני השטח שלה, אלא גם כמות מסוימת של גז נספגת בסריג המתכת שלה. כאשר יש זרימת אוויר שעוברת דרך הצינור, החלק של הגז שנספג על ידי המתכת ייכנס שוב לזרימת האוויר ויזהם את הגז הטהור.

כאשר זרימת האוויר בצינור אינה רציפה, הצינור יוצר ספיחת לחץ על הגז העובר דרכו. כאשר זרימת האוויר מפסיקה לעבור, הגז הנספג על ידי הצינור יוצר אנליזה של הפחתת לחץ, והגז המנותח נכנס גם הוא לגז הטהור בצינור כטומאה.

במקביל, מחזור הספיחה והניתוח יגרום למתכת על המשטח הפנימי של הצינור לייצר כמות מסוימת של אבקה. חלקיק אבק מתכת זה מזהם גם את הגז הטהור בצינור. מאפיין זה של הצינור חשוב מאוד. על מנת להבטיח את טוהר הגז המועבר, לא רק שנדרש שהמשטח הפנימי של הצינור יהיה חלק במיוחד, אלא גם עמידות גבוהה בפני שחיקה.

כאשר לגז יש תכונות קורוזיביות חזקות, יש להשתמש בצינורות נירוסטה עמידים בפני קורוזיה. אחרת, יופיעו כתמי קורוזיה על המשטח הפנימי של הצינור עקב קורוזיה. במקרים חמורים, חתיכות מתכת גדולות יתקלפו או אף ייחורו, ובכך יזהמו את הגז הטהור המועבר.

03 חומר הצינור

יש לבחור את חומרי הצינור בהתאם לצורכי השימוש. איכות הצינור נמדדת בדרך כלל לפי חספוס המשטח הפנימי של הצינור. ככל שהחספוס נמוך יותר, כך פחות סביר שיישא חלקיקים. בדרך כלל מחולקים לשלושה סוגים:

אחד הואצינור EP דרגה 316L, אשר עבר ליטוש אלקטרוליטי (אלקטרו-פוליש). הוא עמיד בפני קורוזיה ובעל חספוס פני שטח נמוך. Rmax (גובה מקסימלי משיא לעמק) הוא כ-0.3 מיקרומטר או פחות. יש לו את השטיחות הגבוהה ביותר והוא לא יוצר בקלות זרמי מיקרו-מערבולת. יש להסיר חלקיקים מזוהמים. יש להזרים את גז התגובה המשמש בתהליך ברמה זו.

אחד הוא אתואר ראשון בדרגה 316Lצינור, שטופל על ידי Bright Anneal ומשמש לעתים קרובות לגזים הנמצאים במגע עם השבב אך אינם משתתפים בתגובת התהליך, כגון GN2 ו-CDA. אחד מהם הוא צינור AP (Annealing & Picking), שאינו מטופל במיוחד ומשמש בדרך כלל לקבוצות כפולות של צינורות חיצוניים שאינם משמשים כקווי אספקת גז.

04 בניית צינורות

עיבוד פתח הצינור הוא אחת הנקודות המרכזיות בטכנולוגיית בנייה זו. חיתוך וייצור הצינור מתבצעים בסביבה נקייה, ובמקביל, מוודאים שאין סימנים או נזקים מזיקים על פני הצינור לפני החיתוך. יש לבצע הכנות לשטיפת חנקן בצינור לפני פתיחת הצינור. באופן עקרוני, ריתוך משמש לחיבור צינורות הולכה וחלוקה של גז בעלי טוהר וניקיון גבוה עם זרימה גדולה, אך ריתוך ישיר אינו מותר. יש להשתמש במחברי מעטפת, וחומר הצינור בו נעשה שימוש נדרש שלא ישתנה במבנה במהלך הריתוך. אם רותכים חומר בעל תכולת פחמן גבוהה מדי, חדירות האוויר של חלק הריתוך תגרום לגז בתוך הצינור ומחוצה לו לחדור זה לזה, ולהרוס את טוהר, יובש וניקיון הגז המועבר, מה שיוביל לתוצאות חמורות ויפגע באיכות הייצור.

לסיכום, עבור צינורות גז טוהר גבוה וצינורות הולכת גז מיוחדים, יש להשתמש בצינור נירוסטה טוהר גבוה שעבר טיפול מיוחד, מה שהופך את מערכת הצינורות טוהר גבוה (כולל צינורות, אביזרי צנרת, שסתומים, VMB, VMP) למלא משימה חיונית בחלוקת גז טוהר גבוה.