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管道设计

更新时间:2022-08-17   点击次数:659次

 6.3.1 特种气体管道的设计应根据输送流体的特性参数,并结合管道布置、环境等进行,并应符合现行国家标准《工业金属管道设计规范》GB50316的有关规定。

6.3.2 特种气体管道的设计应符合用气设备对流量、压力的要求,并应符合现行行业标准《化工装置工艺系统工程设计技术规定》HG/T 20570的有关规定。
6.3.3 管材的壁厚应符合现行国家标准《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T 14976的有关规定。
6.3.4 液态特种气体水平管道的坡度不应小于0.3%,坡度应坡向供液设备或收集器。
6.3.5 具有自燃性、剧毒性、强腐蚀性的特种气体,宜采用双套管设计。
6.3.6 低蒸汽压特种气体的管道应设置伴热和保温措施,加热温度不宜超过50℃。
6.3.7 特种气体管道宜采用全自动轨道焊接。阀件或管件连接处应采用径向面密封连接,不宜采用螺纹或法兰连接。
6.3.8 特种气体阀门应采用隔膜阀或波纹管阀。
6.3.9 特种气体管道连接用密封垫片宜选用不锈钢或镍垫片,垫片的材质与特种气体的性质应相容。
6.3.10 特种气体输送系统易产生颗粒的阀件下游宜安装过滤器。

条文说明

6.3.1 由于电子工厂应用的特种气体的品种多,且每种气体的使用量较小的实际情况,特种气体管道系统的管道设计中应充分考虑所输送的流体品种及其特性以及产品生产工艺所要求的动力、流量等参数进行设计,为此做了本条规定。管材通常采用美国机械工程师协会ASME B36.10标准的 Sch5 或 Sch10 的管道,但是设计要符合现行国家标准《工业金属管道设计规范》GB 50316 的98规定。
6.3.2 电子产品生产设备用特种气体的用量较小,压力较低,因此,在进行管道水力计算时应充分考虑流量、压力、温度等参数,按照流量设计图表对管道进行设计计算。目前电子工厂中的大多数特种气体管道的管径较小,一般不超过DN25。
6.3.3 由于电子工厂使用的特种气体要求具有较高的纯度,所以对输送管道的材质有严格的要求,目前主要是采用进口的低碳不锈钢管道,如EP管、BA管等。表3是不锈钢管外径和壁厚规格。电子行业常用的是美标和日标规格。
表3 不锈钢管道外径壁厚规格
表3 不锈钢管道外径壁厚规格
6.3.4 为了保证液体的流动,本条规定液态特种气体水平管道应有不小于0.3%的坡度,坡度应坡向供液设备或收集器。
6.3.5 由于自燃性、剧毒性和强腐蚀性气体一旦泄漏,危害性极大,将会造成较大的人身伤亡和财产损失,目前在电子工厂中较多地采用双层管道输送这类特种气体,属于这类特种气体的主要有强反应性气体:B2H6、H2Se、GeH4、SiH4、Si2H6、SiH3CH3、C2H2、 B(CH3)3、F2、CIF3等;自燃性气体:B2H6、GeH4、SiH4、Si2H6、SiH3CH3、 B(CH3)3等剧毒性气体:AsH3、PH3、GeH4、B2H6、H2Se、F2、 B(CH3)3、NO、CIF3、PF5等。但是在工程实际中,由于每一个工厂对气体特性的理解不同,从而导致同一种高危险性气体在不同工厂所使用的管道不一致。
6.3.6 为防止低蒸汽压力气体在输送过程中,因为冷却导致液化,导致输送困难,无法使用,本条规定低蒸汽压力气体应设置伴热或保温措施。电子工厂应用的低蒸汽压气体主要有BCl3、C5F8、WF6、SiH2CI2、CIF3等。
6.3.7 为防止特种气体的泄漏和确保管道焊接质量,特种气体管道宜采用全自动管道焊接连接,与阀门或管件连接处,应采用径向面密封连接(VCR连接),规定不宜采用螺纹或法兰连接的目的也是防止气体在连接处发生泄漏。
6.3.8  隔膜阀和波纹管阀都具有良好的密封性,且不易产生颗粒;而球阀、旋塞阀等,因采用填料密封,密封性较差,易发生泄漏,且阀门开关时有部件摩擦,易产生颗粒,不能满足特种气体的输送过程的严格要求。
6.3.9 为防止密封垫片与特种气体性质的不相容而产生化学反应,规定垫片宜采用不锈钢或镍垫片,垫片与特种气体的性质应该相容。
6.3.10 特种气体钢瓶接口处,在每次更换钢瓶时,因摩擦作用易产生颗粒,因此其下游宜设置过滤器,保护阀门的膜片和下游气体不被污染。为了保证特种气体的纯度,在接人生产工艺设备前的特种气体管道上宜设置精密过滤器。