Berdasarkan konstruksi sebenarnya dari fasilitas yang memproduksi air ultra murni dengan resistivitas melebihi 18,2 MΩ · cm, artikel ini memperkenalkan proses dasar produksi air ultra murni. Panduan ini memberikan penekanan khusus pada bahan perpipaan yang digunakan pada berbagai tahap pengolahan air dan memberikan penjelasan rinci tentang pemasangan perpipaan air ultra murni berdasarkan pengalaman praktis.
I. Ikhtisar Sistem Air Ultra Murni
Dengan berkembangnya industri elektronik, persyaratan kualitas air selama pembuatan dan pemrosesan chip menjadi semakin ketat. Untuk memastikan produksi sirkuit terpadu-skala ultra-besar,-air dengan kemurnian tinggi-bersama dengan-bahan mentah, gas, dan bahan kimia dengan kemurnian tinggi-merupakan faktor penting. Sistem air ultra murni mengubah air standar kota menjadi air ultra murni yang memenuhi standar ketat terkait kandungan ion dan ukuran partikel.
Secara umum, sistem air ultra murni terdiri dari tiga bagian utama:
Area produksi air ultra murni (bagian CUB),
Area pemolesan dan sirkulasi air ultra murni (bagian FAB),
Jaringan perpipaan distribusi air ultra murni (berbagai area penggunaan dalam FAB).
Area produksi air ultra murni adalah yang paling kompleks dan dapat dibagi lagi menjadi tiga bagian:
Pra{0}}perawatan,
Pemurnian primer,
Pengolahan air ultra murni.
Bagian pra-pengolahan terutama mencakup penyaringan pasir dan menara karbon aktif (beberapa produsen juga menambahkan tangki reaksi dan tangki flotasi udara terlarut sebelum penyaringan pasir);
Bagian pemurnian utama terutama mencakup menara penukar anion/kation, menara degasifikasi (DG), filter pengaman, alat sterilisasi UV, dan unit osmosis balik multi-tahap;
Bagian air ultra murni terutama mencakup MDG (modul deoksigenasi membran), alat sterilisasi UV TOC-, penukar ion campuran-bed (MB), dan filter-tempat-penggunaan.
Namun, karena perpipaan dapat{0}}mengkontaminasi ulang air selama pengangkutan ke peralatan proses, sistem pemolesan dan sirkulasi biasanya dipasang di dalam FAB. Sistem ini berpusat pada unit-bed campuran (MB) yang dilengkapi dengan peralatan ultrafiltrasi (UF) untuk menghilangkan kotoran yang terlarut ke dalam air dari jaringan perpipaan selama distribusi ke jalur produksi.
II. Bahan Perpipaan Yang Biasa Digunakan Pada Setiap Tahap Sistem Air Ultra Murni
Memilih material perpipaan yang tepat sangat penting untuk sistem air ultra murni; pilihannya harus menjamin kualitas air namun tetap masuk akal secara ekonomi. Bahan perpipaan yang umum digunakan dalam sistem air ultra murni meliputi PVC, SGP, SGP (RL), SUS304, CPVC, SUS316, dan PVDF. Perpipaan PVC atau SUS304 biasanya digunakan selama tahap pretreatment produksi air ultra murni. Perpipaan baja berlapis karet (SGP{7}RL) umumnya digunakan untuk sambungan samping peralatan, sedangkan perpipaan SUS304 digunakan di sekitar mesin yang bergetar seperti pompa air; Perpipaan CPVC atau SUS304 digunakan untuk jalur aliran utama selama tahap pemurnian primer. Karena tekanan tinggi, bagian antara pompa bertekanan tinggi dan unit osmosis balik (RO) memerlukan perpipaan dan flensa SCH80 SUS304 dengan nilai 2,0 MPa. Karena proses RO memiliki persyaratan suhu air yang spesifik, penukar panas biasanya dipasang di bagian hulu unit RO, dan pipa SUS304 harus digunakan di sekitarnya. Perpipaan SUS316 dan CPVC umumnya digunakan untuk jalur aliran utama selama tahap produksi air ultra murni. Jalur aliran utama di zona sirkulasi pemolesan biasanya menggunakan perpipaan SUS316 (sambungan las yang memerlukan penetrasi penuh/pembentukan manik las dua sisi) dan perpipaan PVDF, sedangkan perpipaan CPVC digunakan untuk jalur pemulihan air ultra murni. Pipa PVC standar digunakan untuk saluran pembuangan air limbah di semua tahap pengolahan air yang disebutkan di atas. Pipa PVC yang tahan benturan diperlukan untuk jalur takaran bahan kimia (misalnya untuk asam dan basa) dalam proses produksi air murni. Perpipaan SUS304 digunakan untuk sistem nitrogen yang melayani sistem air murni, sedangkan perpipaan SUS316 digunakan untuk saluran nitrogen dalam sistem pemolesan air ultra murni. Perpipaan SUS304 atau SGP umumnya digunakan untuk sistem udara bertekanan yang menggerakkan katup pneumatik; jika pipa SGP digunakan, filter harus dipasang sebelum saluran masuk ke panel kontrol listrik.
AKU AKU AKU. Konstruksi Sistem Air Ultra Murni
Pembangunan stasiun air ultra murni menghadirkan tantangan terbesar dan terdiri dari tiga komponen utama: pengiriman dan pemasangan peralatan, fabrikasi dan pemasangan rak pipa bersama, dan instalasi perpipaan. Saat memindahkan peralatan, rencana pengangkatan yang terperinci harus disiapkan-khususnya untuk peralatan yang kelebihan berat badan, terlalu besar, atau rapuh-untuk menghindari praktik pemasangan yang sembrono atau berbahaya. Dua aspek utama yang memerlukan perhatian selama konstruksi rak penyangga bersama: pertama, sambungan antara rak dan struktur sipil harus kuat, idealnya menggunakan pelat baja tertanam. Jika pra-penyematan tidak dapat dilakukan karena alasan apa pun, baut jangkar kimia harus digunakan untuk mengamankan penyangga pada balok; standar, baut ekspansi sederhana tidak diperbolehkan. Pelat besi dan baut ekspansi sederhana tidak boleh digunakan untuk menambatkan penyangga ke pelat lantai. Kedua, seluruh bagian rak pipa harus dijaga rata untuk mencegah pembengkokan atau kerusakan pipa akibat tegangan yang tidak merata pada titik kontak antara pipa dan rak. Mengenai pemasangan perpipaan di stasiun air, meskipun saluran CDA, nitrogen, dan penukar panas uap atau air panas/dingin dapat dipasang sistem-demi-sistem, pemasangan perpipaan stasiun lainnya dibagi menjadi dua bagian utama: perpipaan rak dan peralatan-perpipaan yang berdekatan. Kedua bagian ini dapat berjalan secara bersamaan pada tahap awal konstruksi. Setelah bagian lurus pada rak dan perpipaan yang mengelilingi peralatan telah selesai, sambungan antara peralatan-perpipaan yang berdekatan dan perpipaan rak harus dilakukan untuk membentuk sistem perpipaan tertutup. Pemasangan perpipaan sistem air ultra murni berbeda secara signifikan dengan pemasangan perpipaan utilitas umum; selain memastikan kedap udara sistem, persyaratan penting lainnya adalah menjaga kebersihan pipa selama proses pemasangan. Di bawah ini, saya akan membahas teknik pemasangan khusus untuk perpipaan CPVC (Chlorinated Polyvinyl Chloride) dan PVDF (Polyvinylidene Fluoride) dalam sistem air ultra murni.
IV. Pemasangan Perpipaan CPVC dan PVDF pada Sistem Air Ultra Murni
Bahan perpipaan CPVC dan PVDF memenuhi persyaratan ketat sistem air ultra murni terkait pencucian ion logam dan karbon organik, tidak adanya partikel halus, dan pencegahan pertumbuhan bakteri yang aktif. Karena material dan aksesori perpipaan diproses dan dikemas dalam lingkungan yang sangat-bersih, pemasangannya memerlukan prosedur khusus. Untuk perpipaan CPVC, sebaiknya digunakan perekat pipa plastik "Tanpa. 85" buatan Jepang. Pemotongan pipa harus dilakukan dengan menggunakan gergaji pita listrik atau pemotong pipa putar; penggunaan gergaji tangan harus dihindari sebisa mungkin (karena akan sulit-untuk-menghilangkan gerinda pada ujung potongan). Gerinda pada ujung potongan harus dihilangkan seluruhnya, dan talang 2-3 mm harus dipasang pada ujung pipa. Hal ini mencegah perekat tergores ke dalam soket selama penyambungan-kesalahan yang dapat mengurangi luas permukaan ikatan dan menyebabkan kebocoran pada sambungan. Perekat harus diaplikasikan secara merata pada permukaan ikatan alat kelengkapan pipa dan pipa. Sebelum mengaplikasikan, hilangkan debu permukaan dari permukaan bagian dalam alat kelengkapan dan permukaan luar pipa menggunakan kain putih, lalu bersihkan dan bersihkan dengan kain bebas serabut yang dibasahi dengan aseton. Selain itu, menjaga kebersihan selama pemasangan juga sangat penting-inilah perbedaan utama antara pemasangan pipa CPVC dan pipa PVC standar. Sebenarnya, pengikatan pipa CPVC harus dilakukan di lingkungan ruang bersih, dengan sambungan akhir dibuat di lokasi menggunakan flensa. Namun, karena kondisi lokasi tertentu, pemotongan, pengikatan, dan pemasangan sering kali dilakukan di-lokasi. Dalam kasus seperti ini, area kerja harus tetap relatif bersih (bebas dari debu berat). Operasi pengikatan tidak boleh dilakukan langsung di lapangan; sebaliknya, platform fabrikasi khusus harus digunakan. Pekerja harus mengenakan sarung tangan khusus ruang bersih sekali pakai; dilarang menyentuh dinding pipa bagian dalam dengan tangan kosong (karena minyak kulit yang berpindah ke dinding bagian dalam sulit dibersihkan). Gunakan penarik kabel atau alat serupa saat memasukkan pipa, dan tandai pipa untuk memastikan kedalaman penyisipan yang memadai. PTFE (polytetrafluoroethylene) harus digunakan sebagai bahan penyekat antar flensa. Pipa harus dilindungi selama penyimpanan dengan meletakkannya di atas terpal atau terpal plastik.
Sistem perpipaan PVDF sepenuhnya bergantung pada sambungan las. Kebersihan selama pengoperasian dan kontrol ketat terhadap lingkungan instalasi adalah yang terpenting. Pengelasan pipa PVDF harus dilakukan di dalam ruangan khusus yang bersih; lingkungan ruangan umum tidak cocok. Personil yang memasuki area fabrikasi bersih harus mengganti alas kaki khusus, dan ujung pipa serta perlengkapannya harus tetap tertutup rapat sampai berada di dalam area bersih. Bahan pengemas untuk perlengkapan hanya boleh dilepas segera sebelum pemasangan. Sarung tangan PVC bersih sekali pakai harus dipakai selama pengelasan, dan ujung pipa harus dihilangkan lemaknya serta dibersihkan dengan isopropil alkohol, etanol, atau aseton sebelum pengelasan dimulai. Hanya kain bersih-yang bebas serabut yang boleh digunakan untuk membersihkan, dan kain kotor harus segera diganti. Personil yang membantu proses pengelasan juga harus mengenakan sarung tangan katun yang bersih. Inspeksi visual harus dilakukan segera setelah setiap pengelasan selesai; manik las di sekitar sambungan harus memiliki ketinggian yang seragam dan menonjol di atas permukaan luar pipa. Setelah pipa PVDF dilas, ujung pipa harus segera disegel sebelum diangkut ke lokasi pemasangan, di mana sambungan flensa-menggunakan gasket PTFE-digunakan. Selama pemasangan, pengukuran tepat di lokasi dilakukan untuk menghasilkan gambar fabrikasi dan pemasangan yang terperinci, setelah itu personel khusus akan melakukan pengelasan dan fabrikasi. Tim pengelasan dan instalasi beroperasi dengan tanggung jawab yang jelas untuk memaksimalkan efisiensi operasional.
V.Kesimpulan
Singkatnya, pembangunan sistem air ultra murni tidak hanya memerlukan kepatuhan terhadap standar-kekencangan sistem yang ketat, namun, yang lebih penting, fokus pada pengembangan "kesadaran kebersihan" di kalangan personel konstruksi. Pekerja harus dengan sungguh-sungguh mengikuti protokol untuk instalasi perpipaan yang bersih dan melaksanakan tugas sesuai dengan persyaratan spesifik setiap tahap pengolahan air. Pendekatan ini mencegah kontaminasi yang disebabkan oleh praktik konstruksi yang tidak tepat-yang dapat membahayakan kualitas air, gagal memenuhi spesifikasi klien, dan menyebabkan insiden-terkait kualitas.
