管路设计时基本要件须先确认,如流体种类,是为给排水、气体、送排风、化学品或蒸汽等类;次为流量,此流量大小数据一般来自业主所提供之资料;再则为流速,依不同流体而选择适当之流速,流速参考如表9-5所示,最后则为管径之确认。既知流体之流速和流量,即可依公式Q=A*V计算得管径。
为维持高品质气体之供应,除了在管材及各相关元件之选择上要特别留意之外,管路的规划设计适当与否也直接影响到供气品质与安全。
一般而言在高科技厂的气体管路设计上,须考虑到以下几个基本重点:
1.施工之便利性:如空间、高层、分层、管线路径之规划。
2.未来管路延伸或修改之可能性:如延伸阀门及空间之预留,排杂及测试口(Port)之规划等。
3.有效减少管路系统之死点空间(Dead Space):模块式阀件之使用,环路式管路(Loop-Type)之设计等,均可降低滞留空间。
4.其他品质上之考量:如各种不同元件品质等级之一致性,减少焊接点及弯角之数量,曲率半径之规定等。
5.安全之考量:材质选用、施工规范、空间布置、遮断系统等。
6.配管途径之环境:耐压、耐蚀、外力、温湿度、化学药品和电气等。
7.操作及维护性:阀之位置、压力计、流量计、排杂系统容易性和接头、零件之位置与检查等。
半导体厂中有部份之危险性、爆炸性、可燃性或毒性之气体如SiH4(硅甲烷)、PH3、B2H6、AsH3、H2⋯等,基于安全因素之考量,而以双重管的配管方式施工,其结构图如9-14所示。双重套管之使用优点在于安全性佳,缺点则在于较高之成本(含材料及施工费用);焊接技术不易控制;特殊材料及零组件之交货期延长,甚至部份可能须订做,施工期同时也会加长。图9-15为气体供应系统管路设计架构图,图9-16则为VMB(阀组箱)之管线设计图。