一、大宗气体系统(CDA、GN₂、GO₂、GAr、GH₂、GHe、CO₂)
1、依据工艺机台流量叠加+20%余量完成耗量计算,总流量偏差≤±3%;设计压力等级0.6MPa、0.8MPa、1.6MPa三档,末端压力波动≤±0.02MPa。
2、设计空压机+吸附干燥+催化干燥+0.01μm过滤器制取CDA,露点≤-70℃,残油≤0.01mgm⁻³,颗粒≥0.1μm≤0.1pcs/m³;系统冗余N+1,自动切换时间≤30s。
3、设计低温储罐(GN₂/GO₂/GAr/GHe)、真空绝热管道,日蒸发率≤0.15%;储罐压力0.4MPa,末端汽化器出口温度15-25℃,汽化能力峰值≥1.5倍最大小时用量。
4、设计高压GH₂隔膜压缩机,出口压力45MPa,泄漏率≤1×10⁻⁹Pa·m³s⁻¹;设置氮气吹扫+双截止泄放阀组,管道材质316LEP级,内表面粗糙度Ra≤0.25μm。
5、设置中央纯化器:GN₂纯化后O₂≤1ppb,H₂O≤1ppb,颗粒≥0.05μm≤1pcs/m³;GO₂纯化后THC≤10ppb,H₂O≤50ppb;纯化器切换再生时间≤4h,旁路响应≤10s。
6、配置PLC+SCADA,实时监测压力、温度、流量、露点、纯度,数据刷新≤1s;高压段设置气体侦测器,报警≤10s,自动关断阀关闭时间≤1s。
7、编制安装、保压、氦检、颗粒测试方案:高压管道30MPa保压30min压降≤0.05MPa;氦质谱检漏率≤1×10⁻¹⁰Pa·m³s⁻¹;颗粒≥0.1μm≤10pcs/m³。
二、特气供应系统(SiH₄、NH₃、Cl₂、HCl、PH₃、AsH₃、BF₃、WF₆、N₂O、CF₄、HBr等)
1、依据工艺机台流量及切换瞬态完成瓶束/钢瓶/Y-cylinder耗量计算,余量≥30%;设计双流程源柜(VMB)+双钢瓶自动切换,切换时间≤15s,压力波动≤±0.01MPa。
2、设计独立特气间,耐火等级≥2h,防爆等级ExdIICT6,排风换气≥12次/h,负压差-50Pa~-100Pa;设置红外/电化学双传感器,气体侦测器T90≤10s,报警≤1s联动关断阀。
3、选用316LEP级管道,内表面Ra≤0.13μm,全自动轨道焊100%拍片,焊缝凸起≤0.05mm;He检漏率≤1×10⁻¹¹Pa·m³s⁻¹,颗粒≥0.02μm≤10pcs/m³。
4、设置双气动隔膜阀+泄放阀组(DoubleBlock&Bleed),阀座泄漏率≤1×10⁻⁹Pa·m³s⁻¹;SiH₄、PH₃、AsH₃等自燃/剧毒气体配置0.01s高速关断阀,驱动氮气压力0.6-0.8MPa。
5、设计尾端LocalScrubber:燃烧+水洗+吸附三级,DRE≥99.99%,出口SiH₄≤0.1ppm,PH₃≤0.05ppm,HF≤1mgm⁻³;烟囱高度≥15m,流速≥10ms⁻¹。
6、设置钢瓶称重系统,精度±10g,剩余量≤5%触发更换信号;建立钢瓶全生命周期条码追溯,领用、回收、报废记录100%系统留痕。
7、编制SEMIS2、NFPA318、GB50493符合性验证文件,完成IQ/OQ/PQ,系统可用率≥99.9%,年度泄漏检测≥4次零事件。
三、化学品供应系统(酸、碱、溶剂、研磨液、光刻胶、显影液)
1、依据工艺用量+20%余量完成日耗量计算,设置ISOTank/IBC/Drum三级补液模式,切换时间≤5min;主管流速1-1.5ms⁻¹,回流速≥0.5ms⁻¹,温度控制±1℃。
2、设计独立化学品间,耐火≥2h,地面防腐环氧+围堰110%容积,负压-30Pa;排风≥12次/h,溶剂间采用防爆ExdIIBT4,酸间设酸雾吸收塔,排放HCl≤5mgm⁻³。
3、选用PTFE/PFA/316LEP级管道,内表面Ra≤0.25μm;双管套管输送,外层PP-R透明管,泄漏传感器响应≤5s,自动关断阀≤1s。
4、设置中央化学品供应柜(CDU),配置0.1μm过滤器,颗粒≥0.1μm≤10pcs/mL;金属离子Na⁺≤0.3ppb,K⁺≤0.2ppb,Cu≤0.05ppb;温度控制15-25℃±0.5℃。
5、设计回收/废液收集系统:废酸、废溶剂分类收集,废液罐N+1冗余,液位连续测量±5mm;设置废液浓度在线监测,超标自动切换事故罐,零排放外泄。
6、配置PLC+SCADA,实时监测压力、流量、温度、液位、泄漏,数据刷新≤1s;设置两级报警:预报警90%液位,紧急报警95%,自动停泵;历史数据存储≥5年。
7、编制化学品质保与追溯体系:每批次MSDS、COA、金属离子、颗粒、水分、色度检测,数据录入LIMS;过滤器更换压差≥初始2倍或30天,先到为准。
四、安全、环保与职业健康
1、符合SEMIS2、NFPA318、GB50493、GB50058、GB/T20801、危险化学品管理条例;建立HAZOP、LOTO、PPE、应急响应体系。
2、设置气体/化学品泄漏中央监控系统,T90≤10s,声光报警≤1s,自动切断阀≤1s;年度泄漏检测≥4次零事件。
3、建立钢瓶、储罐、管道、阀门台账,年度检验率100%;特种设备备案、定检一次通过率100%。
4、组织特气自燃、化学品灼伤、HF中毒、Cl₂泄漏应急演练≥2次/年,演练评估改进完成率100%;年度安全、环保事故0起。
五、运行维护与故障处理
1、建立7×24h巡检制度,大宗气体、特气、化学品间每班≥1次;红外热像检测每月≥1次,热点温升≤55K。
2、制定年度预防性维护计划:过滤器、纯化器、泵、阀门、传感器、标定气体,一次完成率≥98%;特气柜阀座泄漏率年度复测≤1×10⁻⁹Pa·m³s⁻¹。
3、故障响应:大宗气体压力异常MTTR≤15min,特气柜泄漏MTTR≤10min,化学品泄漏MTTR≤5min;建立RCA数据库,年度重复故障率下降≥20%。
4、备品备件:高速关断阀、隔膜阀、传感器、过滤器、PFA管关键件库存≥单元总量10%,存储环境≤25℃/50%RH。
六、项目与成本管理
1、编制气化专业WBS、进度网络图,关键路径偏差≤2天;预算控制±2%以内,设计变更签证率≤1%。
2、工程量清单准确率≥98%,高纯气体管道、PFA管损耗率≤1%,废管回收率≥95%;对承包商月度考核,质量、安全、进度权重分别40%、30%、30%。
3、竣工后30天内完成竣工图、备品备件、软件备份、验证报告移交,资料完整率100%。

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