На основу стварне изградње постројења за производњу ултрачисте воде са отпорношћу већом од 18,2 МΩ·цм, овај чланак представља основне процесе производње ултрачисте воде. Посебан нагласак ставља на материјале за цевоводе који се користе у различитим фазама третмана воде и пружа детаљан приказ инсталације цеви за ултра чисту воду на основу практичног искуства.
И. Преглед система ултрачисте воде
Са развојем електронске индустрије, захтеви за квалитетом воде током производње и обраде чипова постали су све строжи. Да би се обезбедила производња ултра-великих-интегрисаних кола, критичан фактор је-вода високе чистоће-заједно са-сировинама, гасовима и хемикалијама високе чистоће-. Системи ултрачисте воде претварају стандардну општинску воду у ултра чисту воду која испуњава ригорозне стандарде у погледу садржаја јона и величине честица.
Генерално, систем ултра чисте воде састоји се од три главна дела:
Производно подручје ултра чисте воде (одељак ЦУБ),
Површина за полирање и циркулацију ултра чисте воде (ФАБ одељак),
Мрежа дистрибутивних цевовода ултрачисте воде (различите области коришћења унутар ФАБ-а).
Област производње ултра чисте воде је најкомплекснија и може се даље поделити на три дела:
Пре{0}}третман,
Примарно пречишћавање,
Третман ултра чисте воде.
Одељак за предтретман првенствено обухвата филтрирање песка и торњеве са активним угљем (неки произвођачи додају и реакционе резервоаре и резервоаре за флотацију раствореног ваздуха пре филтрације песка);
Одељак за примарно пречишћавање првенствено укључује торњеве за ањонску/катјонску измену, торњеве за дегазификацију (ДГ), сигурносне филтере, УВ стерилизаторе и вишестепене јединице за реверзну осмозу;
Одељак за ултра чисту воду првенствено укључује МДГ (мембранске модуле за деоксигенацију), ТОЦ-УВ стерилизаторе, мешане-јонске измењиваче (МБ) и филтере-употребе-.
Међутим, пошто цевовод може поново{0}}да контаминира воду током транспорта до процесне опреме, систем за полирање и циркулацију се обично инсталира у ФАБ-у. Овај систем је усредсређен на јединице са мешовитим слојем{2}} (МБ) допуњене опремом за ултрафилтрацију (УФ) за уклањање нечистоћа које се излуже у воду из цевоводне мреже током дистрибуције до производних линија.
ИИ. Материјали за цеви који се обично користе у свакој фази система ултрачисте воде
Одабир правог материјала за цевоводе је кључан за системе ултра чисте воде; избор мора да обезбеди квалитет воде, а да притом остане економски разуман. Уобичајени материјали за цевоводе у системима ултра чисте воде укључују ПВЦ, СГП, СГП (РЛ), СУС304, ЦПВЦ, СУС316 и ПВДФ. ПВЦ или СУС304 цеви се обично користе током фазе претходног третмана производње ултра чисте воде. Челични цевовод -обложен гумом (СГП-РЛ) се генерално користи за{8}}бочне прикључке опреме, док се цеви СУС304 користе око машина које вибрирају као што су пумпе за воду; ЦПВЦ или СУС304 цеви се користе за главне проточне водове током фазе примарног пречишћавања. Због високог притиска, део између пумпе високог{12}}притиска и јединице за реверзну осмозу (РО) захтева СЦХ80 СУС304 цеви и прирубнице за 2,0 МПа. Пошто РО процеси имају специфичне захтеве за температуру воде, измењивачи топлоте се обично инсталирају узводно од РО јединице, а цевовод СУС304 треба да се користи у њиховој близини. СУС316 и ЦПВЦ цеви се генерално користе за главне проточне водове током фазе производње ултра чисте воде. Главни проточни водови у зони циркулације за полирање обично користе цевоводе СУС316 (заварени спојеви који захтевају пуну пенетрацију/двострано-формирање зрна заваривања) и ПВДФ цеви, док се ЦПВЦ цеви користе за линије за рекуперацију ултра чисте воде. Стандардни ПВЦ цеви се користе за испусне линије отпадних вода кроз све горе наведене фазе третмана воде. ПВЦ цеви отпорне на удар{25} потребне су за линије за дозирање хемикалија (као што су оне за киселине и алкалије) у процесу производње чисте воде. Цевоводи СУС304 се користе за систем азота који опслужује систем чисте воде, док се цеви СУС316 користе за линије азота у систему за полирање ултра чисте воде. СУС304 или СГП цевовод се генерално користи за системе компримованог ваздуха који напајају пнеуматске вентиле; ако се користи СГП цевовод, мора се инсталирати филтер пре него што вод уђе у било коју електричну контролну таблу.
ИИИ. Изградња система за ултрачисту воду
Изградња станице ултрачисте воде представља највећи изазов и састоји се од три главне компоненте: испоруку и монтажу опреме, израду и уградњу заједничких регала за цеви и инсталацију цевовода. Приликом премештања опреме, детаљан план подизања мора да се припреми-посебно за претешку, превелику или ломљиву опрему-како би се стриктно избегле непромишљене или опасне праксе инсталације. Два кључна аспекта захтевају пажњу приликом изградње заједничких потпорних регала: прво, веза између сталка и грађевинске конструкције мора бити робусна, у идеалном случају користећи уграђене челичне плоче. Ако претходно{5}}уградња није могућа из било ког разлога, морају се користити хемијски анкер завртњи за причвршћивање носача за греде; стандардни, једноставни вијци за проширење нису дозвољени. Ни у ком случају не треба користити гвоздене плоче и једноставне експанзијске вијке за причвршћивање носача на подну плочу. Друго, цео део носача цеви мора да се одржава у нивоу како би се спречило савијање цеви или оштећење изазвано неуједначеним напрезањем на тачкама контакта између цеви и носача. Што се тиче инсталације цевовода на водоводној станици, док ЦДА, азот и водови за измењивач топлоте или паре или топле/хладне воде могу да се инсталирају систем-по-систему, инсталација цевовода осталих станица подељена је на два главна дела: цевовод у регалу и опрема{11}}суседни цевовод. Ова два дела могу да се одвијају истовремено током почетне фазе изградње. Када су равни делови на сталку и цевовод који непосредно окружује опрему завршени, треба извршити везу између{14}}суседних цевовода опреме и цевовода регала како би се формирао затворени систем цевовода. Инсталација цевовода система ултра чисте воде значајно се разликује од цевовода за опште комуналне услуге; осим обезбеђивања непропусности система, критични захтев је одржавање чистоће цеви током процеса инсталације. У наставку ћу расправљати о специфичним техникама уградње за ЦПВЦ (хлоровани поливинилхлорид) и ПВДФ (поливинилиден флуорид) цеви у системима ултра чисте воде.
ИВ. Инсталација ЦПВЦ и ПВДФ цевовода у системима ултрачисте воде
ЦПВЦ и ПВДФ материјали за цеви испуњавају строге захтеве система ултра чисте воде у погледу испирања металних јона и органског угљеника, одсуства финих честица и спречавања одрживог раста бактерија. Пошто се материјали за цеви и прибор обрађују и пакују у ултра-чистим окружењима, њихова инсталација укључује посебне процедуре. За цеви од ЦПВЦ-а треба користити лепак за пластичне цеви -"Но. 85" јапанске производње. Сечење цеви треба извршити помоћу електричне трачне тестере или ротационог резача цеви; коришћење ручних тестера треба избегавати кад год је то могуће (пошто оне отежавају--уклањање неравнина на исеченим крајевима). Неравнине на исеченим крајевима морају бити темељно уклоњене, а на крају цеви треба нанети косину од 2-3 мм. Ово спречава да се лепак увуче у утичницу током лепљења-што је грешка која би могла да смањи површину лепљења и да доведе до цурења на споју. Лепак се мора равномерно нанети на површине за лепљење цевних спојница и цеви. Пре наношења, уклоните површинску прашину са унутрашње површине фитинга и спољашње површине цеви белом крпом, а затим их одмастите и очистите-крпом без длачица навлаженом ацетоном. Осим тога, одржавање чистоће током инсталације је кључно-ово је примарна разлика између уградње ЦПВЦ цеви и стандардних ПВЦ цеви. Строго говорећи, спајање цеви од ЦПВЦ-а треба да се изводи у чистој просторији, при чему се финална повезивања обављају на-лицу места помоћу прирубница. Међутим, због специфичних услова локације, сечење, лепљење и инсталација се често одвијају на-локацији. У таквим случајевима, радна површина мора бити релативно чиста (без велике прашине). Радње везивања се не смеју изводити директно на тлу; уместо тога, требало би користити наменску платформу за производњу. Радници морају да носе специјализоване рукавице за чисту собу за једнократну употребу; забрањено је додиривање унутрашњих зидова цеви голим рукама (јер се кожна уља која се преносе на унутрашњи зид тешко испирају). Користите алат за извлачење каблова или сличан алат када убацујете цеви и означите цев да бисте проверили довољну дубину уметања. ПТФЕ (политетрафлуороетилен) се мора користити као заптивни материјал између прирубница. Цеви морају бити заштићене током складиштења постављањем на цераде или пластичне фолије.
ПВДФ цевни системи се у потпуности ослањају на заварене спојеве. Чистоћа током рада и строга контрола инсталационог окружења су најважнији. ПВДФ заваривање цеви се мора изводити у оквиру наменског чистог кућишта; општа собна окружења су неприкладна. Особље које улази у чисту зону производње мора се пресвући у специјализовану обућу, а крајеви цеви и фитинзи морају остати запечаћени све док не дођу у чист простор. Материјал за паковање окова треба уклонити само непосредно пре уградње. Чисте ПВЦ рукавице за једнократну употребу се морају носити током заваривања, а крајеви цеви морају бити одмашћени и очишћени изопропил алкохолом, етанолом или ацетоном пре почетка заваривања. За чишћење треба користити само крпе за чисте просторије-које не остављају длачице, а запрљане крпе се морају одмах заменити. Особље које помаже у процесу заваривања такође мора носити чисте памучне рукавице. Визуелни преглед се мора извршити одмах након завршетка сваког заваривања; шав око споја мора да буде уједначен по висини и да вири изнад спољашње површине цеви. Када се ПВДФ цеви заваре, крајеви цеви морају одмах да се заптиве пре транспорта до места уградње, где се користе прирубнички прикључци-користећи ПТФЕ заптивке{11}}. Током уградње, прецизна мерења-на лицу места се врше како би се направили детаљни цртежи за израду и монтажу, након чега специјализовано особље обавља заваривање и производњу. Тимови за заваривање и монтажу раде са јасно дефинисаним одговорностима како би максимизирали оперативну ефикасност.
В. Закључак
Укратко, изградња система ултра чисте воде захтева не само поштовање строгих стандарда{0}}заптивености система, већ, што је још важније, фокусирање на подстицање „свести о чистоћи“ међу грађевинским особљем. Радници морају савесно да поштују протоколе за чисту инсталацију цевовода и да извршавају задатке у складу са специфичним захтевима сваке фазе третмана воде. Овај приступ спречава контаминацију узроковану неправилним грађевинским праксама-које би иначе могле да угрозе квалитет воде, неиспуњавају спецификације клијената и доведу до инцидената{4}}у вези са квалитетом.
