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淺談凈化車(chē)間氣體輸配管道選材要求

文章來(lái)源 成都凈化工程公司 作者:四川華盛興邦凈化工程有限公司 時(shí)間:2020-03-30 17:13

是否能將高純度、高潔凈的氣體送至用氣點(diǎn),不僅取決于制氣和凈化設備的精度,在很大程度上還受到管路系統諸多因素的影響,因此,管材的選擇應格守下列原則,并應在設計圖上注明管材材質(zhì),下面筆記就談下凈化車(chē)間氣體輸配管道選材要求。

 

1.滲透性小

滲透性又稱(chēng)為透氣性。氣體從高壓一側透過(guò)材料向低壓一側流動(dòng)的現象稱(chēng)為滲透。氣體的滲透量與材料兩側的壓差和材料的截面積成正比。高純氣體中的水分是以ppm(1×10-6),ppb(1×10-9),ppt(1×10-12)來(lái)計量的,由于選材不當,會(huì )使管外的水分、氧等雜質(zhì)滲入管內,污染高純度的氣體。圖1是不同材料滲透性的一組實(shí)測數據。

 凈化車(chē)間

圖1

 

2.出氣率低

在材料晶格內部或晶格間存在著(zhù)某些氣體雜質(zhì),如氮、碳氫化合物等。在高純氣體的輸送過(guò)程中,這些雜質(zhì)氣體會(huì )緩慢地釋放出來(lái),污染高純氣體,尤其是要求雜質(zhì)含量達ppb(1×10-9)級的高純氣體更易被污染。所以,選材時(shí)要選用出氣率低的材料,如低碳不銹鋼管,且內表面應經(jīng)進(jìn)一步的處理,以降低出氣率。

 

3.吸附性能差

水分等雜質(zhì)是極性分子,吸附性很強,橡膠、塑料或一些粗糙的表面均極易吸附水分等雜質(zhì)。所以,使用吸附性能好的材料輸送高純氣體會(huì )污染高純氣體。圖2列出不同管道材料的吸附性和滲透性??梢?jiàn),凡是與高純氣體接觸的部分均不得使用橡膠、塑料制品。

 凈化車(chē)間

圖2

 

4.內表面光滑、耐磨損

管材的這一要求對輸送高純氣體至為重要。管材內表面的光滑度高,可以防止污染粒子和水汽在管內滯留和吸附;耐磨性好可以減少管材本身在高速氣流的沖刷(擊)下產(chǎn)生的金屬粉末,避免污染高純氣體。圖3對銅管和不銹鋼管在高速氣流沖刷下的產(chǎn)塵量作了比較??梢钥闯霾讳P鋼管的耐磨性?xún)?yōu)于銅管。

 凈化車(chē)間

圖3

 

5.耐腐蝕

在生產(chǎn)工藝中,使用腐蝕性強的氣體時(shí)必須選用耐腐蝕的不銹鋼管,不得使用普通無(wú)縫鋼管或鍍鋅鋼管,不然會(huì )污染高純度氣體。

 

6.性能穩定,在焊接處理時(shí)管材組織不發(fā)生變化

在輸送大流量的高純度氣體時(shí),管道的連接原則上全部采用焊接。這就要考慮管材在焊接時(shí)受高溫熱影響的部位不能發(fā)生組織變化。含碳量過(guò)高的鋼管在高溫下會(huì )析出碳,產(chǎn)生局部腐蝕應力,增加了焊接部位的滲透性(透氣性),破壞了輸送氣體的純度、干燥度和潔凈度,使得先前的一切努力付諸東流。所以,選用低碳鋼管(如316L不銹鋼管)就合適多了。另外,鍍鋅鋼管的焊接會(huì )破壞鍍鋅層,如在焊后將管內外實(shí)施補鍍鋅,其實(shí)際操作極不容易,補如不完美,反而加速該處的腐蝕速度。因此,高純度氣體管道不得使用鍍鋅鋼管。

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