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工艺冷却水管道的选择主要考虑两个方面

日期:2024-04-14 阅读:171
  半导体、TFT-为了避免工艺设备冷却盘管的结垢和堵塞,LCD等行业的工艺冷却水系统对工艺冷却水水质提出了要求。
  以半导体厂工艺冷却水设计水质为例:电阻率>30 kΩ? 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,一方面是对水质的要求;另一方面,纯水设备需要管道腐蚀。
  工艺冷却水管道主要有不锈钢管道和塑料管道。
  (1)不锈钢管道
  根据工艺冷却水的水质要求,SS304不锈钢管可满足要求,但半导体和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,根据纯水制备工艺的不同,RO出水的pH值也不同。当水的pH值为中性或弱碱性时,可使用SS304不锈钢。当水的pH值为酸时(RO出水通常为酸,无碱),应使用耐酸性好的SS304L不锈钢。
  根据不同工程的研究,不锈钢管道的腐蚀发生在接口和管道底部。分析其主要原因,接口腐蚀主要是由于焊接过程中氩弧焊造成的氧化层损伤,导致氧化层下的不锈钢金属铬合物腐蚀。管道底部腐蚀主要是由于管道冲洗自来水,自来水含有更多余氯,冲洗管道水未及时排空,导致局部管段集水,当管道施工验收系统长期未投入运行时,容易造成不锈钢氯腐蚀,不锈钢氯离子腐蚀为应力腐蚀,在“奥氏体不锈钢”中-CL溶液中氧的存在促进金属钝化,氯离子破坏金属钝化,进入裂缝尖端,形成盐酸,加剧腐蚀。
  因此,在选择不锈钢管道时,应考虑一定的腐蚀余量。至少应选择壁厚等级为Sch-10S的产品,并采用正确的焊接方法。管道冲洗后,纯水设备应清空干燥管道内的水。
  (2)塑料管
  PVC管道可根据工艺冷却水的水质要求满足要求。常用的PVC有两种,硬质PVC(PVC-U)由聚乙烯单体聚合而成的热塑性聚合物化合物;氯化聚氯乙烯(PVC-C)聚氯乙烯树脂氯化得到的一种独特的聚合物。由于聚氯乙烯管道具有较强的耐腐蚀性,即使水质为弱酸、弱碱性,也不会引起管道腐蚀。
  然而,塑料管道应注意工作压力。由于工艺设备中冷却管径小,水头损失大。因此,工艺冷却循环水系统的工作压力较高,管道的压力等级应根据应力计算确定。需要特别注意的是,管道的压力等级并不等于管道的设计
  公式中:P是管道允许的工作压力(MPa);
  d为管道外径(mm);
  E为管道壁厚(mm);
  C为设计系数;
  σ为管道应力(MPa)。
  以PN16 PVC-以U管为例,管径110 mm×8.1 mm,管道应力15.5 MPa,设计系数2.5,液体温度40℃。
  可见,虽然管道的压力等级为PN16,但该管道的允许工作压力为9.86 MPa。
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