Đường ống khí UHP: Kiểm soát từ bề mặt trong đến lắp đặt

Một tuyến khí đi qua phòng sạch chưa đủ để được xác nhận đáp ứng yêu cầu UHP. Ngoài nguồn khí, hệ thống cần kiểm soát vật liệu, bề mặt tiếp xúc với khí, độ sạch, quá trình lắp đặt và các bằng chứng nghiệm thu.

UHP — Ultra-High Purity, nghĩa là siêu tinh khiết — cần được chuyển thành những yêu cầu cụ thể trong specification của dự án. Vị trí lắp đặt trong phòng sạch hay ngoại quan inox sáng bóng không thể thay thế các tiêu chí đó.

Với đường ống khí phục vụ sản xuất bán dẫn, việc bảo vệ trạng thái sạch cần được duy trì từ nhà máy đến vận chuyển, lưu kho, thi công và vận hành.

Phòng sạch và bề mặt bên trong đường ống là hai phạm vi kiểm soát khác nhau.

Điều kiện môi trường xung quanh không tự xác nhận được:

• Vật liệu có đúng yêu cầu được duyệt không.
• Bề mặt trong có đáp ứng quy cách hoàn thiện không.
• Dư lượng sau sản xuất và gia công đã được kiểm soát ra sao.
• Vật tư có được bảo vệ trong quá trình vận chuyển và lưu kho không.
• Công đoạn cắt, gá lắp và hàn có duy trì điều kiện sạch không.
• Tuyến ống sau lắp đặt đã được kiểm tra theo yêu cầu nào.

Một tuyến ống được lắp trong phòng sạch vẫn có thể gặp vấn đề nếu vật tư được mở bao quá sớm, đầu ống để hở hoặc dụng cụ đưa tạp chất vào bên trong.

Bề mặt trong là khu vực tiếp xúc trực tiếp với dòng khí. Khi lựa chọn vật tư, cần làm rõ ít nhất ba nhóm yêu cầu.

Tên gọi “inox 316L” chưa mô tả đầy đủ quy cách vật tư.

Cần đối chiếu mác vật liệu, tiêu chuẩn sản phẩm, kích thước, chiều dày và hồ sơ tương ứng. Việc lựa chọn phải phù hợp với loại khí và điều kiện sử dụng của dự án.

EP — Electropolished, hay đánh bóng điện hóa, là một phương pháp xử lý bề mặt.

Khi specification yêu cầu EP, cần xác định thêm quy cách bề mặt, giá trị độ nhám, phạm vi áp dụng và cách xác nhận. Không nên chỉ ghi “ống điện phân” hoặc “ống siêu bóng”.

Độ sạch cần được mô tả bằng tiêu chí và phương pháp kiểm soát phù hợp. Quan sát bằng mắt là một bước kiểm tra nhưng chưa đủ để xác nhận toàn bộ yêu cầu.

Trong catalogue Microelectronics EMEA 12-2024, Dockweiler giới thiệu dòng ultron cho ứng dụng khí UHP trong ngành bán dẫn và hóa học tinh khiết.

Đối với cấu hình inox 316L được nêu trong tài liệu, các nội dung kỹ thuật gồm:

Khi mua hàng, cần đối chiếu đúng mã sản phẩm, phiên bản tài liệu và yêu cầu đặt hàng. Không nên sử dụng bảng tổng quan thay cho specification của đơn hàng.

Theo quy cách ultron, tube và fitting được nạp N₂, bảo vệ đầu bằng các thành phần PA/PE và nắp PE, sau đó đóng hai lớp và hàn kín trong bao PE.

Những bước này giúp bảo vệ trạng thái sạch đã được thiết lập. Tuy nhiên, hiệu quả còn phụ thuộc vào cách tiếp nhận và xử lý tại công trường.

Dự án cần xác định:

• Điều kiện lưu kho và vận chuyển nội bộ.
• Khu vực loại bỏ từng lớp bao.
• Thời điểm tháo bộ phận bảo vệ đầu ống.
• Cách bảo vệ vật tư khi tạm dừng.
• Phương án xử lý khi bao bì bị hư hỏng.

Vật tư giao đúng quy cách chưa đồng nghĩa tuyến ống sau lắp đặt tự đáp ứng yêu cầu.

Cần kiểm soát hình học mặt đầu, bavia, phoi, dụng cụ và tình trạng bề mặt sau gia công.

Phương pháp cắt hoặc khỏa mặt phải phù hợp với vật tư và quy trình. Gia công cơ khí nguội không tự bảo đảm độ sạch UHP.

Cần đối chiếu điều kiện lắp ghép, chương trình hàn, điện cực và khí bảo vệ.

Hàn orbital hỗ trợ thực hiện chương trình có kiểm soát, nhưng kết quả vẫn phụ thuộc vào đầu vào và cách vận hành.

Đầu ống, chi tiết đã chuẩn bị và đoạn ống chưa sử dụng cần được bảo vệ theo quy trình. Việc chạm tay hoặc đưa dụng cụ không được kiểm soát vào bề mặt trong có thể tạo thêm nguồn nhiễm bẩn.

Các phép kiểm tra, thử nghiệm và tiêu chí chấp nhận phải được xác định theo yêu cầu dự án.

Hồ sơ vật liệu hoặc dữ liệu máy hàn không thay thế việc đánh giá tuyến ống sau lắp đặt.

Ngoài bảo vệ độ sạch, dự án cần giữ được liên kết giữa vật tư, quá trình thi công và vị trí sử dụng.

Khi cắt một cây ống thành nhiều đoạn, cần duy trì liên kết về vật tư gốc bằng phương pháp được phê duyệt.

Tương tự, hồ sơ mối hàn cần gắn với mã và vị trí mối hàn thực tế. Một tập tài liệu đầy đủ nhưng không liên kết được với tuyến ống sẽ gây khó khăn khi kiểm tra và bàn giao.

Specification là yêu cầu kỹ thuật. BOQ — Bill of Quantities là bảng khối lượng, danh mục vật tư và thiết bị.

Hai tài liệu cần liên kết với nhau để bộ phận thiết kế, mua hàng, thi công và QA/QC hiểu thống nhất yêu cầu.

APAX cùng đơn vị thiết kế, tích hợp và thi công làm rõ yêu cầu từ ứng dụng đến lựa chọn vật tư và điều kiện triển khai.

Anh/chị có thể gửi specification, BOQ hoặc bản vẽ để cùng rà soát:

• Những yêu cầu đã được xác định rõ.
• Thông tin còn thiếu hoặc chưa thống nhất.
• Tài liệu cần đối chiếu với nhà sản xuất.
• Các điểm kiểm soát cần bổ sung trong quá trình thực hiện.

APAX | Cùng khách hàng tìm ra giải pháp phù hợp từ những vấn đề kỹ thuật thực tế.