气体系统建造基础常识

一、专业词汇：

TUBE & PIPE( 管件)；

习惯上3/4”以下的管称为TUBE, 15A以上称为PIPE.(参阅管件尺寸)

其选取参数分为管径、材料、表面处理程度.

a.常用ASTM-tube管道尺寸表（左边使用频率高，右侧使用频率低）：

b.JIS-PIPE管道尺寸表：

    气体系统材料分为SUS 304/SUS 304L及SUS 316/SUS 316L,其差异在于SUS 316增加钼(Mo)金属,改善其机械性质, L则表示材料降低含碳(C)量,增加含镍(Ni)量.

    管道表面处理等级常用可分两种, BA (Bright Anneal)是经过表面研磨处理其Rmax≦4.5μm，EP (Electro Polish)除了表面研磨外,再加以电解研磨其Rmax≦0.7μm.

管材(含FITTING)又因母材原始制程不同而区分为VOD (vacuum

oxygen decarburization ) ，即真空氧气除碳，为制造母材之程序。

VIM(vacuum induction melting) VAR(vacuum arc remelting)制造母

材程序，双重真空溶解超清净钢。

二者皆为母材制造程序，VIM VAR较VOD clean，purity。

二、FITTINGS( 配件)；

VCR接头:

SWAGELOK接头:

其它：

3.VALVE( 阀件)；

VALVE 一般分为 BALL- - VALVE( 球塞阀 )/BELLOWS- - VALVE

( ( 波纹阀 ) & DIAPHRAGM- - VALVE( 膜片阀, ), 另外又因作动方

式区分为 MANUAL  VALVE（手阀） & AIR VALVE（气阀）；

A. BELLOWS VALVE ： MAX,WORKING PRESSURE (10kgf/cm 2 2 G)

1. 使用耐久性佳，可多次开/ / 关不易损坏。

2. 阀件尺寸多样。

3. 阀件内易产生 PARTICAL 。

B. DIAPHRAGM VALVE ：  MAX,WORKING PRESSURE (10kgf/cm 2 G)

1. 使用耐久性较差，在多次开/ / 关后 DIAPHRAGM 易疲疺。

2. 目前阀件最大尺寸为 3/4” 。

3. 使用流量较小。

4. 没有 OIL 和 PARTICAL 产生，适合高纯度管路使用。

供应膜阀主要厂商（气动/手动）：

Swagelok、Parker、APTech、Rotarex、Ham-let、Fujikin、Kitz、TK。

手动阀又分直手柄和圆手柄

90°和3/4开度，高压和低压，接口（VCR和焊接）及尺寸大小、Cv值大小，阀座材质（PCTFE/Vespel）、阀体材质（SS316L/哈氏合金）、Ra值（10μ、7μ和5μ）

工作温度（一般最大60℃）

气动阀分NO，NC型；

C. BALL VALVE ：  MAX,WORKING PRESSURE (50kgf/cm2)

内部含密封用油脂，使用时会外泄，不适合高纯度管路使用。

4.REGULATOR( 调压阀)；

REGULATOR用途为调整出口端压力值，一般分为高压与低压，

HPG量程：0~3000psi（204kg.cm-2）

LPG量程：-30~160psi

流量型式有高流量型，表头有单表头双表头，材质粗糙度分BA、EP两种等级，一般均为EP。

5.CHECK VALVE( 逆止阀)；

CHECK VALVE为单向阀，其功能为防止气体回流，选择主要依据其尺寸及两端接头形式而定。

常见故障：

1.复位弹簧折断，气体或液体反向流通       

2、阀芯被脏污卡死在全开位置，漏气或液体外漏 

6. Safety Valve( 安全阀) )；

7.Burst disc & Rupture disc( 爆破片) ；

通常压力容器的最后一道保护屏障，即爆破片，其设定压力比安全阀稍高，若破裂后需要更换同等级产品。

6.FILTER( 过滤器)、纯化器

 6.1 FILTER功能主要是去除气体中Particle，与Purifier纯化气体功能不一样，选取时注意参数操作压力、接头形式、材质、过滤等级及流量大小，压力等级分为高压和低压；接头分为VCR、SWG、WELD等型式

；材质主要有SUS、NI、PTFE；过滤等级0.01、0.03、0.003um等；流量有一般流量和大流量区别。

1）过滤颗粒

2）常用精度：0.003μm

3）腐蚀性气体– Ni基金属过滤膜；其他

      － PTFE过滤膜

4） CO和O3不能使用Ni基金属过滤膜

 6.2纯化器（Purifier）：

主要除：H2O、O2杂质气体。

7.VACUUM GENERATOR( 真空产生器)；

VG：Vacuum generator（真空发生器）主要用于VMB或者G/C上作为Vent抽气使用，使用场合较少,最大真空度：-13psig;

8.加热毯/带

1）47L钢瓶、Y型钢瓶和T-Tank

2）PID控制，可防止钢瓶“出汗”，影响系统流量（钢瓶

出汗会损坏称）。

3）设定温度：35~45℃

4）绑在钢瓶底部。并需将保护网移去，保证加热效果。

面板/管道加热带：

1）PID控制，防止调压阀发生J-T效应（出汗）

2）设定温度：35~45℃

9. 其它.；

其它附件诸如钢瓶接头、压力表（PG/PGS）、压力传感器PT、流量开关（EFS）、RFO（限流环/孔）、Pigtail(钢瓶出口接口及管道<俗称猪尾巴> )

现场的实际pigtail比这个螺旋数目要多，本图只是示意图，主要是为了增加更换钢瓶时灵活性，保证接口对齐不渗漏。

EFS:过流量保护开关，用于下游气体流量异常时动作，迅速关闭输送管路，确保安全。

9.安全装置：

A.IR/UV Fire Sensor(火焰侦测)

针对一些易燃气体,易爆气体或因为其他原因而设置。

工作原理:当气柜里面有火焰时气柜内部会有个超声波检测模块(UV-TRON)当探测到一个特殊的频段时,会产生报警信号。可探测红外和紫外波长;一般选用开关量输出;平时需定期清理探头前的保护玻璃，以免灰尘影响精度;定期测试，确保正常工作。

B.High Temp Sensor(高温传感器HT)

    为了防止气柜内部温度过高而导致危险

工作原理:这是一个双金属开关,它由两个受热膨胀绿不同的金属片组成,从而控制电信号开关.

规格:工作温度是63℃,超过63℃便产生报警信号;

设定点不可调（63℃）,开关量输出（NC/NO）,一直高温会损坏;

C.Auto Guard(钢瓶接口处的安全装置)

     为了保证换钢瓶的安全.为了防止在没有进行换瓶前吹扫便把钢瓶卸下从而导致毒气泄漏.

工作原理:这是一个气动装置.装置内部有一个控制开关的电磁阀.这个装置保证了钢瓶接口处的安全,操作者无法轻易卸下钢瓶接口,除非是在安全流程下才会打开此装置,允许操作者卸下接口。

D.Sprinkler(喷淋装置)

      当气柜内部由于火焰或其他原因导致内部温度超过72℃时喷淋启动;采用煤油液泡，腊封设置点不可调（69℃），喷淋水压力：3~4bar，主要用于降温，而非灭火。

工作原理:当气柜内部温度上升到一定极限(72℃)时消防水便会被开启

E.Seismic Detector(防震探测器)

部分半导体大厂有配备，不常用,探测器与气柜进行连锁，发生时关闭相应阀门，以确保安全。

F.Gas Leak Detector(毒气侦测器) 

侦测环境中毒气含量的装置,特气房、使用点、气柜等具有泄露风险的位置进行布置，根据所设定值来产生报警；

工作原理:常用的是电化学式的侦测器,通过采样管从气柜风管里抽取少量气体从如侦测器分析毒气含量,之后排出大气.(采样管必须接在排气管的下面)

安装:可以采集气柜内部的气体进行分析,也可以采集环境中的气体进行分析。可任意方向安装；不同气体采用不同探头，探测器分防爆和非防爆两种。

部分气体报警设定值参考如下：

SIH4一段2.5ppm； 二段为5ppm；

NH3一段为12.5ppm； 二段为25ppm；

HCL一段为1ppm； 二段为2ppm；

O2一段为19.5ppm；  二段为18.5ppm；

气柜元件常用英文缩写:

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