大宗供气系统的设计要点

伴随我国半导体、电子行业的快速发展，大宗供气系统的应用越来越广泛，像半导体、制芯、医药、食品等行业都不同程度的使用了供气系统，因此气体管道的施工对于我们来说也越来越重要，要确保其安全性和经济性。

大宗供气系统是半导体生产过程中必不可或缺的系统，其直接影响全厂生产的运行和产品的质量。相比较而言，集成电路芯片制造厂由于工艺技术难度更高、生产过程更为复杂，因此所需的气体种类更多、品质要求更高、用量更大，也就更具有代表性。大宗供气系统是在气柜基础上开发出来的，可以持续进行超大流量不间断供应特气的供应系统。

大宗特种气体供气系统

一、供气系统的设计

必须根据工厂所需用气量的情况，选择最合理和经济的供气方式。氮气的用量往往是很大的，根据其用量的不同，可考虑采用以下两种方式供气：

（1）液氮储罐，用槽车定期进行充灌，高压的液态气体经蒸发器(Vaporizer)蒸发为气态后，供工厂使用。这是目前采用最多的一种方式。

（2）采用空分装置现场制氮。这适用于N2用量很大的场合。集成电路芯片制造厂多采用此方式供气，而且还同时设置液氮储罐作为备用，氧气和氩气往往采用超低温液氧储罐配以蒸发器的方式供应，氢气则以气态方式供应，一般采用钢瓶组(Bundle)即可满足生产要求。

二、大宗气体输送管道系统的设计

经纯化后的大宗气体由气体纯化间送至辅助生产层(SubFAB)或生产车间(FAB)的架空地板下，在这里形成配管网络，再由二次配管系统(Hook-up)送至各用户点。

(2)配管系统的基本设计原则是在主管上按一定间距设置支管端，再在每个支管上按一定间距设置分支管供二次配管使用。另外，主管的管径不必随流量的递减而采取渐缩设计。这种配管系统的确具有充分的灵活性，但由于超高纯气体管路的管件和阀件价格昂贵，该系统的成本之高也是显而易见的。通常，集成电路芯片厂的建设往往会分成若干个阶段，一方面可以缓解一次性投资的巨大资金压力，另一方面也可以根据市场状况作出相应的调整决策。在新厂建设的第一阶段，设计产量往往不是很高，用气点也不是很多，尤其是氢、氩、氧、氦的用气点就更少。因此必须考虑如何来简化该配管系统以降低成本。

三、其它设计要点

在设计中还应遵循国内其他相关规范，如《洁净厂房设计规范》、《氢氧站设计规范》、《供氢站设计规范》等，其中主要的设计要点有：

(1)在主管末端要设计气体取样口，对于氢气和氧气，还需在主管末端设置放散管。放散管引至室外，应高出屋脊1米，并应有防雨、放杂物侵入的措施;

(2)氢气、氧气管道间距问题;

(3)氧气管道及其阀门、附件应经严格脱脂处理，并应设导除静电的接地设施;

(4)氢气管道接至用气设备的支管和放散管，应设阻火器;引至室外的放散管，应设置防雷保护设施;应设导除静电的接地设施。