工藝?yán)鋮s水管道的選擇主要考慮兩個(gè)方面
日期:2024-04-14
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半導(dǎo)體、TFT-為了避免工藝設(shè)備冷卻盤(pán)管的結(jié)垢和堵塞,LCD等行業(yè)的工藝?yán)鋮s水系統(tǒng)對(duì)工藝?yán)鋮s水水質(zhì)提出了要求。
以半導(dǎo)體廠工藝?yán)鋮s水設(shè)計(jì)水質(zhì)為例:電阻率>30 kΩ? cm硬度<0.5德國(guó)度因此,工藝?yán)鋮s水管道的選擇主要考慮兩個(gè)方面,一方面是對(duì)水質(zhì)的要求;另一方面,純水設(shè)備需要管道腐蝕。
工藝?yán)鋮s水管道主要有不銹鋼管道和塑料管道。
(1)不銹鋼管道
根據(jù)工藝?yán)鋮s水的水質(zhì)要求,SS304不銹鋼管可滿足要求,但半導(dǎo)體和TFT行業(yè)通常采用純水制備過(guò)程中產(chǎn)生的反滲透(RO)出水作為工藝?yán)鋮s水的補(bǔ)充水源,根據(jù)純水制備工藝的不同,RO出水的pH值也不同。當(dāng)水的pH值為中性或弱堿性時(shí),可使用SS304不銹鋼。當(dāng)水的pH值為酸時(shí)(RO出水通常為酸,無(wú)堿),應(yīng)使用耐酸性好的SS304L不銹鋼。
根據(jù)不同工程的研究,不銹鋼管道的腐蝕發(fā)生在接口和管道底部。分析其主要原因,接口腐蝕主要是由于焊接過(guò)程中氬弧焊造成的氧化層損傷,導(dǎo)致氧化層下的不銹鋼金屬鉻合物腐蝕。管道底部腐蝕主要是由于管道沖洗自來(lái)水,自來(lái)水含有更多余氯,沖洗管道水未及時(shí)排空,導(dǎo)致局部管段集水,當(dāng)管道施工驗(yàn)收系統(tǒng)長(zhǎng)期未投入運(yùn)行時(shí),容易造成不銹鋼氯腐蝕,不銹鋼氯離子腐蝕為應(yīng)力腐蝕,在“奧氏體不銹鋼”中-CL溶液中氧的存在促進(jìn)金屬鈍化,氯離子破壞金屬鈍化,進(jìn)入裂縫尖端,形成鹽酸,加劇腐蝕。
因此,在選擇不銹鋼管道時(shí),應(yīng)考慮一定的腐蝕余量。至少應(yīng)選擇壁厚等級(jí)為Sch-10S的產(chǎn)品,并采用正確的焊接方法。管道沖洗后,純水設(shè)備應(yīng)清空干燥管道內(nèi)的水。
(2)塑料管
PVC管道可根據(jù)工藝?yán)鋮s水的水質(zhì)要求滿足要求。常用的PVC有兩種,硬質(zhì)PVC(PVC-U)由聚乙烯單體聚合而成的熱塑性聚合物化合物;氯化聚氯乙烯(PVC-C)聚氯乙烯樹(shù)脂氯化得到的一種獨(dú)特的聚合物。由于聚氯乙烯管道具有較強(qiáng)的耐腐蝕性,即使水質(zhì)為弱酸、弱堿性,也不會(huì)引起管道腐蝕。
然而,塑料管道應(yīng)注意工作壓力。由于工藝設(shè)備中冷卻管徑小,水頭損失大。因此,工藝?yán)鋮s循環(huán)水系統(tǒng)的工作壓力較高,管道的壓力等級(jí)應(yīng)根據(jù)應(yīng)力計(jì)算確定。需要特別注意的是,管道的壓力等級(jí)并不等于管道的設(shè)計(jì)
公式中:P是管道允許的工作壓力(MPa);
d為管道外徑(mm);
E為管道壁厚(mm);
C為設(shè)計(jì)系數(shù);
σ為管道應(yīng)力(MPa)。
以PN16 PVC-以U管為例,管徑110 mm×8.1 mm,管道應(yīng)力15.5 MPa,設(shè)計(jì)系數(shù)2.5,液體溫度40℃。
可見(jiàn),雖然管道的壓力等級(jí)為PN16,但該管道的允許工作壓力為9.86 MPa。