高純氣體管道檢測方案

時間：2018-09-19作者：濟(jì)寧協(xié)力特種氣體有限公司瀏覽：1356

一、氣體管道測試范圍:

      假定設(shè)備機(jī)臺需要進(jìn)行測試的管路系統(tǒng)為二次配系統(tǒng)，包含：Special Gas System，特氣種類包括NH3、SiH4、1% PH3/H2、NF3、PH2；測試包含內(nèi)容（五項測試）：保壓、氦氣檢漏、氧份、顆粒、水分；

Bulk Gas System，種類包括CDA、GN2；測試包含內(nèi)容：吹掃、保壓；

Bulk Gas System，種類包括PN2、PAr、PHe；

測試包含內(nèi)容：保壓、顆粒、氦氣檢漏、氧份、顆粒、水分。




二、測試項目及方法

1.保壓測試

a.測試目的

   確保管路輸送系統(tǒng)沒有明顯的泄漏及管路耐壓情況進(jìn)行判斷，以便對管路系統(tǒng)進(jìn)行氦測漏。

b.測試規(guī)則

測試時間為24小時，測試壓力不能小于設(shè)計壓力的1.5倍，經(jīng)溫度糾正后的允許壓力降為不大于開始壓力的1%.

壓力變化方程式(考慮到溫度影響)







P2=測試結(jié)束壓力值  (PSIG)

P1=測試開始壓力值(PSIG)

T2=測試結(jié)束溫度值 (℃)

       T1=測試開始溫度值(℃)

Pta=考慮到溫度影響的壓力變化值；

 c.測試儀器

   保壓計。

d.測試前準(zhǔn)備 

  在圖紙上標(biāo)出要進(jìn)行壓力測試的管路,以及保壓計的放置位置。測試中在管線上拆卸的任何部件都要在圖紙以及最后的測試報告中標(biāo)出。測試開始之前，仔細(xì)的檢查管線以確保給系統(tǒng)增壓時的安全。保證所有已經(jīng)安裝的配件的額定承受壓力都滿足或**過測試的壓力。拆除不滿足要求的配件和系統(tǒng)。

注意事項：

（1）在管線上拆卸的任何配件都要在圖紙以及最后的測試報告中標(biāo)出。

（2）保證測試范圍內(nèi)所有的閥門（包括調(diào)壓閥）都處于全開的狀態(tài)。

（3）保壓計應(yīng)該位于調(diào)壓閥的進(jìn)氣口一側(cè)，并且經(jīng)調(diào)壓閥出去的壓力應(yīng)該大于測試的壓力。

（4）系統(tǒng)測試時須含如下內(nèi)容的標(biāo)示牌：“ 注意/系統(tǒng)壓力測試中/聯(lián)系人”                       

e.測試方法

（1）讓保壓計與系統(tǒng)的隔離閥處于“關(guān)閉”狀態(tài)。

（2）將保壓計的管線支路壓力增加到 20 PSIG。

（3）慢慢打開隔離閥。

（4）每次增加 10 PSIG，緩慢的將系統(tǒng)壓力增加到較終測試壓力的50% 。觀察保壓計10 到15 分鐘，看系統(tǒng)有無泄漏。如保壓計顯示系統(tǒng)有泄漏，則減小系統(tǒng)壓力并處理漏點。重復(fù)上述操作。

（5）確認(rèn)系統(tǒng)無任何泄漏后，慢慢的增加系統(tǒng)壓力到測試值，斷開氣源，較少觀察壓力表30 分鐘（二次配的管路為10 分鐘）看系統(tǒng)有無泄漏。

（6）在系統(tǒng)的壓力穩(wěn)定并顯示無任何壓降后，在壓力測試報告中記錄測試開始時的溫度、時間和壓力值，并通知業(yè)主方代表到現(xiàn)場確認(rèn)。

f.測試結(jié)束后注意事項

(1).在測試報告中記錄下測試的參數(shù)。將系統(tǒng)的壓力釋放，在進(jìn)行氦測漏之前用純化氣體對系統(tǒng)進(jìn)行持續(xù)的吹掃。

(2).重新連接已經(jīng)拆卸的系統(tǒng)配件時，必須使用新的墊片，并觀察壓力表30分鐘（一次配管路），保證系統(tǒng)充滿壓力時連接點無泄漏。

(3).系統(tǒng)打壓時不要**過配件所能承受的壓力值。

(4).將壓力測試用的管線拆除，用堵頭來密封系統(tǒng)并使用新的墊片。

(5).萬一由溫度所引起的壓力下降**過了業(yè)主的要求，通過關(guān)閉測試范圍內(nèi)的系統(tǒng)閥門來斷開所有的潛在漏點，觀察各個不同隔離部分的壓降。高純管路氣體不允許使用液體查漏 。 

(6).在將漏點隔離和修復(fù)之后，重復(fù)上述測試步驟。

g.具體測試步驟

CDA 2個點，封閉設(shè)備接頭，共同串聯(lián)保壓一次；

PN2（10）、Par（5）、PHe（1）、NH3（5）、SiH4（5）、1% PH3/H2（5）、NF3（5）、PH2（5）針對不同的氣體單獨保壓測試，封閉設(shè)備接頭，共同串聯(lián)保壓一次。

2．噴吹法氦質(zhì)譜檢漏

a.測試目的

    利用氦質(zhì)譜儀感測漏入系統(tǒng)中的微量的氦氣來測漏的，并根據(jù)檢測到的氦氣的量來確定漏率的大小，此法適用于所有的高純氣體和特殊氣體管路輸送系統(tǒng)。

  b.相關(guān)名詞及解釋

真空度：處于真空狀態(tài)下的氣體稀薄程度，通常用“真空度高”和“真空度低”來表示。

真空度單位：Torr 、Pa。

1托=1/760大氣壓=1毫米汞柱

1托=133.322帕

1帕=7.5×10-3托

漏率：密閉真空空間在外界標(biāo)準(zhǔn)大氣壓和單位時間內(nèi)， 物質(zhì)泄漏的速率。

漏率常用單位：Pa.m3/sec、mbar.l/sec、/s

                       10 Pa.m3/sec=1 mbar.l/sec=1 /s

分子泵：通過高速旋轉(zhuǎn)的葉輪，當(dāng)氣體分子與渦輪葉片相碰撞時就被驅(qū)向出氣口再由前級泵抽除。

 c.測試儀器

   氦質(zhì)譜檢漏儀

d.測試前準(zhǔn)備 

（1）系統(tǒng)成功的的通過了保壓檢漏。

（2）確認(rèn)系統(tǒng)的所有部件都能承受得住真空狀態(tài)而不損壞。

（3）先對測漏儀本身閥組及連接管路進(jìn)行漏率檢測。

（4）測漏儀與系統(tǒng)管路接通前，要將被測系統(tǒng)內(nèi)的氣體釋放掉。

（5）緩緩打開測漏儀入口處的閥門，將測漏儀與管路系統(tǒng)隔離閥之間的管路抽真空，直至測漏儀顯示的背景漏率**   1× 10-9 mbar.l/s。

（6）對連接管路上所有的焊道及機(jī)械連接處進(jìn)行氦氣噴吹。

（7）確定連接管路沒有漏后，關(guān)閉測漏儀入口處的閥門。                  

e.測試方法

（1）確認(rèn)系統(tǒng)上壓力表/計是可以承受負(fù)壓的復(fù)合型壓力表/計。如果不是，要把壓力表/計拆下來，并用堵頭封口。確認(rèn)系統(tǒng)中所有的閥門和調(diào)壓閥都是全開的。

（2）通常氦檢漏工作需要兩個人，一個人噴吹氦氣，另一個人監(jiān)視檢漏儀的指示。

（3）確認(rèn)系統(tǒng)中的壓力0，如果系統(tǒng)中還有正壓，要先將系統(tǒng)中的氣體放掉。緩緩打開系統(tǒng)與檢漏儀的隔離閥。

（4）緩緩打開檢漏儀入口處的閥門，開始將系統(tǒng)抽成真空狀態(tài)。遵照檢漏儀的操作說明操作，直至達(dá)到可以檢測的狀態(tài)。

（5）記錄下檢漏儀的背景氦漏率，該背景氦漏率**1 ×10-9 mbar.l/s以后，才可以進(jìn)行噴吹工作。

（6）檢漏儀在檢測過程中不能做清零的動作。

注意：如果在檢漏測試以前，由于其它原因(如檢測或安裝不當(dāng))系統(tǒng)中被引入了氦氣或濕氣，則要用高純對管路系統(tǒng)進(jìn)行吹掃，除去氦氣或濕氣以便于檢漏測試能順利完成。如果背景氦漏率在30 分鐘后仍無法降到**1×10-9 mbar.l/s，測試人員可以在連接處噴吹氦氣來判斷哪里是否有明顯的泄漏。如果沒有，關(guān)掉檢漏儀入口處的閥門，把系統(tǒng)重新充進(jìn)高純，斷續(xù)吹掃系統(tǒng)中的每一個部分至少一次，然后將系統(tǒng)連續(xù)吹掃30分鐘后再重新作檢測。

（7）從較靠近檢漏儀的焊道或連接處開始檢測，將氦氣用噴槍噴吹到焊道或連接處，使得氦氣會停留在焊道或連接處一段時間，確認(rèn)沒有泄漏后，進(jìn)行下一個焊道或連接處的檢測，直到最后一個焊道或連接處。

（8）如果發(fā)現(xiàn)檢漏儀的指示值有上升的現(xiàn)象，待到檢漏儀讀值恢復(fù)正常后，重新檢測該焊道或連接處以確認(rèn)其是否真的有漏，如果確認(rèn)不是該焊道或連接處有漏，要依次檢測該焊道或連接處之前的焊道或連接處，直到找到漏點為止。

（9）直至所有的接點都被檢測到，檢測合格的接點要貼合格標(biāo)志。所有的接點都噴吹過氦氣后，繼續(xù)觀察檢漏儀的讀值10分鐘左右，確認(rèn)讀值沒有異常后才可以將系統(tǒng)與儀器之間分離開。

（10）關(guān)閉檢漏儀入口處的閥門。如果每個接點的氦氣漏率都**1× 10-9 mbar.l/s (mBar l/sec)，說明該系統(tǒng)的漏率是符合要求的。測試人員可以將檢測結(jié)果記錄在檢測報告里了。

（11）關(guān)閉系統(tǒng)的隔離閥，將檢漏儀與系統(tǒng)分開。

注意：對高純管路及部件的操作要遵照業(yè)主相關(guān)規(guī)定，確保管路及部件沒有被污染及損壞。

雙層管路的檢漏步驟：

（1）雙層管路的外管只有在內(nèi)管安裝完畢并經(jīng)檢測合格后才能焊接。

（2）雙層管路的外管的安裝不需要象安裝內(nèi)管一樣嚴(yán)格要求潔凈品質(zhì)，所以不需要做潔凈度檢測，但其密閉性檢測要求仍然要與內(nèi)管一樣。

外管的氦質(zhì)譜檢漏步驟，等同于上述檢漏步驟。

檢測完畢后，外管或者被抽成真空狀態(tài)(-30 in/hg)，或者被充進(jìn)60PSIG的(如果管路附有加熱袋)，由于管路附有加熱帶，外管要充進(jìn)60 PSIG 的 。繼續(xù)觀察外管上的壓力指示表/計 24 或 48 小時，確認(rèn)壓力沒有變化。

g.具體測試步驟：

PN2（10）、Par（5）、PHe（1）氣體單獨氦檢測試，封畢設(shè)備接頭，共同串聯(lián)一次完成氦檢。

NH3（5）、SiH4（5）、1% PH3/H2（5）、NF3（5）、PH2（5）針對不同的氣體不同管道單獨氦檢測試；條件允許的情況，全部串聯(lián)同一種特氣設(shè)備接頭，共同串聯(lián)氦檢，需測試5次。

3．水分檢測

a.測試目的和驗收標(biāo)準(zhǔn)：

         露點檢測是指檢測高純氣體在輸送的過程中從管路系統(tǒng)中的水分含量濃度，分析儀能精確的測量出高純氣體里的水分含量值，如果管路系統(tǒng)中沒有任何泄漏，水份會在管路內(nèi)壁形成一層薄膜并緩慢的釋放出(蒸)汽體,造成比較嚴(yán)重的污染問題。


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