2018年采购部内部技术交流会 会议简报(不锈钢洁净管道)
汇报人:唐志刚
中国电子系统工程第二建设有限公司
2018年采购部内部技术交流会 会议简报(不锈钢洁净管道)
汇报人:唐志刚
中国电子系统工程第二建设有限公司
1 定义与分类
2 应用与检测
3 采购注意事项
4 品牌及成本分析
不锈钢
洁净管道
1 定义与分类
1-1 不锈钢洁净管道的定义
定义:无尘、无油,表面粗糙度较小的不锈钢管道。
1 定义与分类
1-2 表面粗糙度
在不锈钢表面加工过程中,绝对光滑的表面是一种理想状态,实际上永
远都达不到。经过加工的不锈钢材料,无论看起来多么光滑,表面一定
会产生高低起伏的现象。
如果放大来看,加
工表面的高低起伏,
实际上是由许多微
小的凸峰和凹谷组
成。按其几何形状
特征的不同,我们
把表面形貌分为表
面粗糙度、表面波
纹度和形状误差。
1 定义与分类
1-2 表面粗糙度
波距小于1mm,属于微观几何形状误差——表面粗糙度。
波距介于1~10mm的并呈周期性变化的——表面波纹度。
波距10mm以上的且不呈明显周期性变化的——宏观的几何形状误差。
相比较波纹度和形状误
差,表面粗糙度实际上
是极细微的不平,波距
小于1mm,肉眼已无法
精确识别,必须借助工
具才能观察清楚。
1 定义与分类
1-2 表面粗糙度—评定参数:Ra、Rz、Ry
表面粗糙度是评定表面质量的一项技术指标,表面粗糙度要求越高(即
表面粗糙度参数值越小),则其加工成本也越高。
表面粗糙度的单位是微米(μm),即0.001mm。通常有如下三种评定参数:
轮廓算术平均偏差Ra:指在一定的取样长度内,轮廓上各点到轮廓中线
距离绝对值的平均值。
Ra能充分反映表面微
观几何形状高度方面
的特性,但因受计量
器具功能的限制,不
用作过于粗糙或太光
滑的表面的评定参数。
1 定义与分类
1-2 表面粗糙度—评定参数:Ra、Rz、Ry
微观不平度十点平均高度Rz:指在取样长度内5个最大的轮廓峰高平均值与5
个最大轮廓谷深平均值之和。
Rz只能反映轮廓的峰高,不能反映峰顶的尖锐或平钝的几何特性,同时若取点
不同,则所得Rz值不同,因此受测量者的主观影响较大。
轮廓最大高度Ry:在取样长度内,轮廓的峰顶线和谷底线之间的距离。
Ry是微观不平度十点中最高点和最低点至中线的垂直距离之和,因此它不如Rz
值反映的几何特性准确,它对某些表面上不允许出现较深的加工痕迹和小零件
的表面质量有实用意义。
表面粗糙度,是指加工表面具
有的较小间距和微小峰谷不平
度。其两波峰或两波谷之间的
距离(波距)很小(在1mm以
下),用肉眼是难以区别的,
因此它属于微观几何形状误差。
表面粗糙度越小,则表面越光
滑。定义的主要参数是Ra或Rz、
Ry,是国际间交流使用最广泛
的参数。但在粗糙度基本评定
参数中,一般优先选用 Ra。
1 定义与分类
1-3 洁净管道分类
a.按材质分
304 — 牌号06Cr19Ni10
304L — 牌号06Cr19Ni10
316L — 牌号06Cr17Ni12Mo2 添加钼元素
使其具有更
好的抗氯化
物腐蚀能力,
最常见
304L /316L是碳含量较低的
304/316不锈钢变种,用于
需要焊接的场合。较低的碳
含量使得在靠近焊缝的热影
响区中所析出的碳化物减至
最少,而碳化物的析出可能
导致不锈钢在某些环境中产
生晶间腐蚀(焊接侵蚀)。
1 定义与分类
1-3 洁净管道分类
b.按表面处理方式(Ra值)分
AP (Annealed & Pickled):即酸洗钝化
MP(国产管做法,机械抛光)
BA (Bringt Annealed):即光亮退火 Ra≤0.50μm
EP (Electro—Polished):即电解抛光 Ra≤0.25μm
1 定义与分类
1-3 洁净管道分类
Ra=1.2
AP管
管道内表面经过酸性溶液(硝酸与亚氟酸等)酸洗
钝化、清洗,来除去钢管的氧化层,不会降低表面
粗糙度,但可去除表面残存的颗粒和油脂,再经过
洁净禁油清洗,可以达到电子级AP管要求。
AP从字面意思来说是酸洗
钝化表面,在洁净级产品
的范畴里面来说是酸洗表
面+禁油清洗
1 定义与分类
1-3 洁净管道分类
指在低于再结晶温度下
使金属产生塑性变形的
加工工艺,如冷轧、冷
拔、冷锻、冲压、冷挤
压等。冷加工变形抗力
大,在使金属成形的同
时,可以利用加工硬化
提高工件的硬度和强度,
但会使塑性降低。冷加
工适于加工截面尺寸小,
加工尺寸和表面粗糙度
要求较高的金属件。
BA管
RA=0.3
AP管
冷加工
Cold draw
光亮退火
Bright annealing BA管
在加氢或真空状态高温热处理,一方面消除内应力,
另一方面在管道表面形成一层钝化膜,以改善形态
结构,减少能量水平,降低了表面粗糙度
1 定义与分类
1-3 洁净管道分类
通过电化学抛光,可以极大地提高表面形态及结构,
使表层面积得到极大的程度的减少。表面是一层封
闭的、厚厚的氧化铬膜,接近合金的正常水平,增
加抗腐蚀能力,同时介质数量也会降为最少。
EP管
RA=0.15
AP管
冷加工
Cold draw
光辉烧结
Bright annealing BA管
电解抛光
Electro polish
EP管
1 定义与分类
1-3 洁净管道分类
总结
a.按Ra值:AP>BA>EP
b.按工艺:AP→BA→EP
1 定义与分类
1-4 执行标准
a.日标(JIS):PIPE SIZE
小尺寸(6 A ~300A)—JIS G3459
大尺寸(350A~800A)—JIS G3468 壁厚:SCH.5S、10S、20S、40S
b.美标(ASTM):TUBE SIZE
小尺寸(1/8’’~4-1/2’’)—ASTM A269
大尺寸( 5’’~12’’ ) —ASTM A312 壁厚:SCH.5S、10S、20S、40S
注意:
(i)1”之尺寸在PIPE SIZE=25A,其外径OD为34.4mm,在TUBESIZE其OD为
25.4mm
(ii)在PIPE SIZE中:25A又称1” 50A又称2” 80A又称3” 100A又称4”
(iii)TUBE SIZE(一般使用在1“以下之GAS配管),常用尺寸为1/8”(一分)、
2/8“(二分)、3/8”(三分)、4/8“(四分)、5/8”(五分)、6/8“(六分)、1”
(八分)
厂牌:SUMIKIN,KUZE,NEWBEST
厂牌:VALEX,DOCKWEILER,EGMO
2 应用与检测
2-1 不锈钢洁净管道应用于哪些气体?
行业:半导体,显示器,LED光伏,太阳能
大宗气体(BULK GAS)
特殊气体(SPECIALITY GAS)共两大类
前者使用量较大:如N2、Ar、O2等
后者使用量较小:一般指用量小,对人体造成生命威胁的特殊气体,如SiH4、
NF3、Cl2等
但大宗气如GN2、PN2、PAr、PHe具有窒息性的危险,这些气体无臭、无色、无
味,如大量泄出致空气中含氧量(一般为21﹪)减少至16﹪以下时,即有头痛与
恶心现象。当氧气含量少至10﹪时,将使人陷入意识不清状态,6﹪以下瞬间昏
倒,无法呼吸,6分钟以内即死亡。PH2因泄漏或混入时,其本身之浓度只要在
H2之爆炸范围(4%-75%)内(如对空气),只要一有火源,此气体乃会因相混而
燃烧。PO2会使物质易于氧化产生燃烧(助燃性),造成火灾。
GB 50724-2011 大宗气体纯化及输送系统工程技术规范
GB 50646-2011 特种气体系统工程技术规范
2 应用与检测
2-2 管材的选用
使用范围
(1) EP 级别管道
高纯气体(5N&6N或以上),毒性(PH3 、AsH3、
SiH2Cl2),腐蚀性(Cl2 、NH3),易燃易爆(SiH4)气体
(2) BA级别管道
普通气体 :GN2、GO2、GH2、 CDA
(3)AP级别管道
压缩气体,双套管外管
2 应用与检测
2-3 配套阀门的选用
阀门选用(常规做法,看设计)
(1) EP 级别管道
1/4’’-1/2’’:隔膜阀(VCR);
3/4’’及以上:波纹管阀(焊接)
(2) BA级别管道
1/4’’-1’’:球阀(LOK);1-1/2’’
及以上:球阀(焊接)
2 应用与检测
2-4 管材的连接
自动焊接
(1) 自动焊机
充氩自动保护焊,将空气隔离在焊区之
外,防止焊区的氧化。焊缝成形美观,焊
纹细腻致密,焊缝宽窄一致,内表面光亮平
滑,收弧质量好,通X-Ray无损探合格率高
(2) 焊样
在正式焊接前、更换焊头后、更换钨棒
后、改变焊接口径后以及结束焊接前,都
应进行焊接测试
2 应用与检测
2-5 管道系统五项测试
半导体厂一般测试要求
五项测试
1、保压测试
2、氦检露测试:利用氦气(相
对原子质量为4)作为介质,测
试已施工完成的管道密闭程度,
atm.cc/sec:一个标准大气压
下,每秒钟每立方厘米单位内
的漏率
3、水份测试
4、氧份测试
5、颗粒度测试:测试已施工完
成管道里的颗粒物污染程度
2 应用与检测
2-6 供气系统简介
3 采购注意事项
1.材质
304,304L,316,316L
2.口径标准及壁厚
美标,日标,5s,10s,注明外径壁厚(如1/2’’,12.70mm*1.24mm),
另外注意配套阀门的口径壁厚是否与管道相同
3.明确有缝无缝
1’’以下为无缝,1’’既有有缝也有无缝,1’’以上为有缝
4.Ra值
每个业主要求不同,每个厂家的执行数据也不同
5.米数取整
管道6米或4米一支,整支销售
4 品牌及成本分析
1.一档高端
早期洁净管道三剑客:SUMIKIN,KOBE,KUZE,均为日本品牌,价格不具备竟争力
在日本半导体行业萎缩之后,这三大品牌分别选择以下不同的生存策略:
KUZE:转入韩国建厂,降低成本,进入中国大陆及台湾销售
SUMIKIN:仍留由日本生产,进入高端产品行业
KOBE:与台湾强新(NEWBEST)合作,原生产线及技术迁入台湾,再销往日本及大陆
KUZE—上海上茂国际贸易有限公司
4-1 品牌档次分析
4 品牌及成本分析
2.二档主流
NEWBEST :台湾品牌,自称日本KOBE技术移转,2006年左右与我公司合
作,为目前市场上主流品牌,性价比相对较高,我公司洁净管道的主要供
应商,在中国的销售渠道直属台湾强新股份有限公司,强新在大陆设置分
公司:苏州元钛新商贸有限公司。
VALEX:美国品牌,由上海实科贸易有限公司代理销售,同时上海正帆
(国内较出名的气体系统工程公司)拥有原厂价格使用权,不需通过实科
购买。所以早年上海正帆在比较多的LED项目中带入此品牌,因此近年名
气也大有上升。但目前在上海建有工厂,部分小尺寸EP管及常规尺寸BA
管在国内加工,其美国产品价格略高,一般业主多排斥其国内产品。
4-1 品牌档次分析
4 品牌及成本分析
3.三档常见
DOCKWEILER:德国品牌,最早是做BPE管道,也就是生物制药管道,后面转
入半导体行业,约在1999年由上海盛邦工业装备有限公司取得亚太区代理权
(上海盛邦有自主品牌)。早年因为缺少同类产品竞争,取得一定的业绩,近
年产品性价比不好,业绩下滑过多,已非主流品牌。目前盛邦多喜欢推自己的
自主品牌SCT,品牌意思是SUPEX(盛邦公司名) CLEAN TUBE,说是韩国生产。
ASFLOW:韩国品牌,做接头起家。在韩国有少量的小尺寸管道生产,但近年在
大陆代工较多,代理商是铭帛贸易(上海)有限公司。
EGMO:以色列品牌,成交记录较少,由诺戈(上海)贸易有限公司代理。听
说现在以国产化为主,价值比国产管道略高。我司15年惠州信利特气项目购买
的EGMO产品,由于质量问题全部退货。
4-1 品牌档次分析
4 品牌及成本分析
4-1 品牌档次分析
4.Ra值的差异
KUZE EP:
RA<=0.25微米
VALEX 的 EP 有三个系列:
501:V+V 材料,多次熔炼,一般不常用
401:RA 分别是<= 0.13、 <= 0.18、 <= 0.25 微米三种等级。
301:单次熔炼,RA <= 0.25 微米,为其常规品
NEWBEST EP:
RA<= 0.125 微米。
单从常规交货的粗糙度上来看,为NEWBEST最优
4 品牌及成本分析
4-2 禁油清洗成本简析 对象:NEWBEST品牌洁净AP管道、广州永大普通AP管道
依据: 洁净AP管道是在普通AP管道基础上“禁油清洗”加工而来
1.尺寸越小,禁油清洗
成本所占比例相对较
高
2.尺寸大于等于200A
时,禁油清洗成本所
占比例趋近60%
3*.“原材料”与禁油
清洗成本几乎成三七
开
如果原材料上涨10%,
洁净AP管道涨幅在多
少较为合适
?
4 品牌及成本分析
4-2 禁油清洗成本简析 禁油清洗成本与管道口径关系的图表分析
4 品牌及成本分析
4-3 光亮退火成本简析 对象:NEWBEST品牌洁净AP管道、 NEWBEST品牌洁净BA管道
依据: 洁净BA管道是在洁净AP管道基础上光亮退火“加工”而来
“原材料”与光亮退
火成本几乎成五五开
4 品牌及成本分析
4-4 电解抛光成本简析 对象:NEWBEST品牌洁净AP管道、 NEWBEST品牌洁净BA管道
依据: 洁净EP管道是在洁净BA管道基础上电解抛光“加工”而来
尺寸越大,电解抛光成本
所占比例越高
谢
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