As 반도체마이크로 전자 기술이 고성능 및 고집적화 방향으로 발전함에 따라 전자 특수 가스의 순도에 대한 요구 사항도 높아지고 있습니다. 고순도 가스 배관 기술은 고순도 가스 공급 시스템의 중요한 구성 요소이며, 품질 기준을 유지하면서 가스 사용 지점에 필요한 고순도 가스를 공급하는 핵심 기술입니다.
고순도 배관 기술에는 시스템의 올바른 설계, 배관 부속품 및 보조 재료의 선택, 시공 및 설치, 그리고 테스트가 포함됩니다.
01 가스 수송 배관의 일반적인 개념
모든 고순도 및 고청정 가스는 파이프라인을 통해 최종 가스 저장 지점까지 운송되어야 합니다. 가스 수출 지표가 확실한 경우, 가스의 공정 품질 요구 사항을 충족하기 위해서는 배관 시스템의 자재 선정 및 시공 품질에 더욱 세심한 주의를 기울여야 합니다. 가스 생산 또는 정제 설비의 정확도 외에도 배관 시스템의 여러 요소가 품질에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 배관 선정 시 관련 정제 산업 원칙을 준수하고 도면에 배관 재질을 명시해야 합니다.
02. 가스 운송에서 고순도 파이프라인의 중요성
고순도 가스 수송에서 고순도 파이프라인의 중요성 스테인리스강 제련 과정에서 1톤당 약 200g의 가스가 흡수됩니다. 스테인리스강 가공 후에는 표면에 각종 오염물질이 달라붙을 뿐만 아니라 금속 격자 내부에도 일정량의 가스가 흡수됩니다. 파이프라인을 통해 공기가 흐를 때, 금속에 흡수된 가스의 일부가 다시 공기 흐름으로 유입되어 순수 가스를 오염시킵니다.
배관 내 공기 흐름이 단속적일 때, 배관은 통과하는 기체에 압력 흡착을 일으킵니다. 공기 흐름이 멈추면 배관에 흡착된 기체는 압력 감소 분석을 일으키고, 분석된 기체는 배관 내 순수 기체에 불순물로 혼입됩니다.
동시에 흡착 및 분석 과정에서 파이프 내면의 금속에서 일정량의 금속 분말이 발생합니다. 이러한 금속 분말은 파이프 내부의 순수 가스를 오염시킵니다. 따라서 파이프의 이러한 특성은 매우 중요합니다. 이송되는 가스의 순도를 보장하기 위해서는 파이프 내면이 매우 매끄러워야 할 뿐만 아니라 높은 내마모성도 갖춰야 합니다.
가스의 부식성이 강할 경우, 내식성이 뛰어난 스테인리스강 배관을 사용해야 합니다. 그렇지 않으면 부식으로 인해 배관 내부 표면에 부식 반점이 생깁니다. 심한 경우에는 금속 조각이 떨어져 나가거나 구멍이 뚫려 운송 중인 순수 가스를 오염시킬 수 있습니다.
03파이프 재질
배관의 재질은 사용 목적에 따라 선택해야 합니다. 배관의 품질은 일반적으로 배관 내부 표면의 거칠기로 측정됩니다. 거칠기가 낮을수록 이물질이 유입될 가능성이 적습니다. 배관은 일반적으로 세 가지 유형으로 나뉩니다.
하나는EP 등급 316L 파이프전해 연마(Electro-Polish) 처리된 표면은 내식성이 뛰어나고 표면 조도가 낮습니다. Rmax(최대 피크-밸리 높이)는 약 0.3μm 이하입니다. 평탄도가 매우 높아 미세 와전류가 발생하기 어렵습니다. 오염 입자를 제거할 수 있으며, 공정에 사용되는 반응 가스는 이 표면 수준으로 배관되어야 합니다.
하나는BA 316L 등급브라이트 어닐링 처리된 파이프는 칩과 접촉하지만 공정 반응에 참여하지 않는 GN2 및 CDA와 같은 가스에 자주 사용됩니다. AP 파이프(어닐링 및 피킹 파이프)는 특별한 처리를 하지 않고 일반적으로 가스 공급 라인으로 사용되지 않는 이중 외부 파이프 세트에 사용됩니다.
04 파이프라인 건설
배관 입구 가공은 이 건설 기술의 핵심 요소 중 하나입니다. 배관 절단 및 사전 제작은 청정 환경에서 수행되며, 절단 전 배관 표면에 유해한 자국이나 손상이 없도록 해야 합니다. 배관 개방 전에 질소 충전 준비를 완료해야 합니다. 원칙적으로 고순도, 고청정 가스의 대용량 수송 및 분배 배관 연결에는 용접이 사용되지만, 직접 용접은 허용되지 않습니다. 케이싱 접합부를 사용해야 하며, 사용되는 배관 재질은 용접 중 구조 변화가 없어야 합니다. 탄소 함량이 지나치게 높은 재질을 용접할 경우, 용접 부위의 공기 투과성으로 인해 배관 내부와 외부의 가스가 서로 침투하여 이송 가스의 순도, 건조도 및 청정도를 저하시켜 심각한 결과를 초래하고 생산 품질에 악영향을 미칠 수 있습니다.
요약하자면, 고순도 가스 및 특수 가스 수송관에는 특수 처리된 고순도 스테인리스강관을 사용해야 하므로, 고순도 가스 시스템(파이프라인, 파이프 부속품, 밸브, VMB, VMP 포함)은 고순도 가스 유통에 있어 매우 중요한 역할을 담당합니다.
게시 시간: 2024년 11월 26일