由于工艺设备内的冷却管道有很多为管径很细的毛细管道,为避免毛细管道的结垢,对工艺冷却水的水质也提出了相应的要求。纯水主要应用于各种电子产品的清洗,纯水的使用可以避免水中杂质对电子产品的污染。应用于电子厂房的纯水的主要特点不只是水的电阻率高,还对颗粒度、总有机碳(TOC)、总硅、溶解氧(DO)、以及各种离子的含量有不同的要求。
工艺冷却水管道的选择。半导体、TFT-LCD 等行业的工艺冷却水系统为避免工艺设备冷却盘管的结垢及堵塞,对工艺冷却水水质提出了要求。以某半导体厂工艺冷却水设计水质为例:电阻率>30kΩ·cm硬度<0.5德国度因此工艺冷却水管道的选择主要考虑两个方面的要求,一方面是对水质的要求;另一方面是对管道腐蚀的要求。
工艺冷却水管道主要有不锈钢管道及塑料管道两种。
(1)不锈钢管道根据工艺冷却水的水质要求,SS304 不锈钢管即可满足要求,但是半导体、TFT 行业通常采用纯水制备过程中产生的反渗透(RO)出水作为工艺冷却水的补充水源,而RO出水根据纯水制备工艺流程的不同其酸碱度也有所不同。当水的pH值呈中性或弱碱性时,可采用SS304不锈钢,当水的pH 值呈酸时(RO出水在不加碱的情况下通常呈酸性),需采用抗酸性好的SS304L不锈钢。根据不同工程的调研发现,不锈钢管道的腐蚀均发生在接口处及管道的底部。分析其主要原因,接口腐蚀主要在于焊接过程中未采用氩弧焊接而造成的氧化层破坏,使氧化层下的不锈钢金属铬合物造成腐蚀。管道底部腐蚀主要是由于管道冲洗时采用自来水,而自来水中含有较多的余氯,冲洗后管道内的水未及时排空,造成了在局部管段的集水,当管道施工验收完毕后较长时间系统未投入运行,则容易造成不锈钢的氯腐蚀,不锈钢中的氯离子腐蚀是应力腐蚀,在“奥氏体不锈钢-CL”中,溶液中氧的存在是促进金属的钝化,而氯离子则破坏金属的钝化,同时进入裂缝的尖端,构成盐酸,使腐蚀加剧。所以不锈钢管道选择时需考虑一定的腐蚀余量,应至少选用壁厚等级为Sch-10S 级的产品,并采用正确的焊接方式,且在管道冲洗后应将管道内的水放空、吹干。
(2)塑料管道根据工艺冷却水的水质要求,PVC管道即可满足要求。常用的PVC 有两种,硬质聚氯乙烯(PVC-U)由聚乙烯单体聚合而成的一种热塑性高分子化合物;氯化聚氯乙烯(PVC-C)由聚氯乙烯树脂氯化得到的一种独特的聚合物。由于PVC管道有较强的耐腐蚀性,故而即使水质呈弱酸、弱碱性,也不会造成管道的腐蚀。但塑料管道需注意工作压力的问题,由于工艺设备内的冷却管道管径小而造成了较大的水头损失,故而,工艺冷却循环水系统的工作压力较高,在管道的选择时应根据应力计算确定管道的压力等级。特别需注意的一点是管道的压力等级并不等于设计管道的允许工作压力。
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