وتفلّي تكنولوجي — ضمان جودة وأمان أنابيب الغاز المخبرية

نظرة عامة

تُعَدّ أنابيب غاز المختبرات بنية تحتية حاسمة في مجالات البحث العلمي والاختبارات والتصنيع الدقيق. ويجب توصيل الغازات مثل الهيدروجين (H₂) والأكسجين (O₂) والنيتروجين (N₂) والأرجون (Ar) والهيليوم (He) والأمونيا (NH₃) والسيلان (SiH₄) بضغطٍ مستقرٍ ونقاءٍ عالٍ وتدفُّقٍ منتظمٍ لضمان تكرار نتائج التجارب بدقة وتشغيل المعدات بأمان.

١. مخاطر السلامة ومتطلبات الجودة

٠١ تصنيفات الغازات

المخاطر الأساسية الخمسة

تسرب

● — تحدث عادةً عند حشوات الصمامات، ووصلات فلنجات VCR، واللحامات، والفلنجات. ويمكن لتراكم الغاز القابل للاشتعال أن يصل إلى الحدود الانفجارية؛ بينما تشكل الغازات السامة خطراً مباشراً على العاملين.

تلوث النقاء

● — الجسيمات، والرطوبة، وأيونات المعادن المنقوعة من أسطح الأنابيب الداخلية تُقلِّل من درجة النقاء. وتتطلب الأنظمة عالية النقاء خشونة سطحية داخلية لا تتجاوز Ra = ٠٫٤ ميكرومتر.

الانحرافات في الضغط

● — يؤدي فشل جهاز تنظيم الضغط أو التبديل بين مصادر الغاز إلى ارتفاعات مفاجئة أو تقلبات في الضغط، مما يؤثر على سلامة المعدات واستقرار التجارب.

تآكل المواد

● مقابض من الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316L تتحمّل غاز الأمونيا والغازات القلوية؛ أما غاز الكلور والمؤكسِّدات القوية فتتطلّب سبائك الهستيلوي أو المونيل.

المعايير النوعية رقم ٠٣

المادة

● أنابيب كهربائية مصقولة من الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 316L لتطبيقات الغاز عالي النقاء؛ وأنابيب غير ملحومة من الفولاذ المقاوم للصدأ من الدرجة 304 للاستخدام العام.

الوصل

● لحام قوسي دوراني (GTAW) للأنظمة عالية النقاء؛ ووصلات معدنية ذات إغلاق سطحي بنوع VCR ومعدل التسرب ≤ ١×١٠⁻⁹ باسكال·متر³/ثانية.

اختبار

● اختبار ضغط مائي (بضغط يساوي ١,٥ ضعف الضغط التصميمي) → ثم اختبار ضغط هوائي (بضغط يساوي ١,١٥ ضعف الضغط التصميمي) → ثم كشف التسرب باستخدام جهاز طيف الكتلة الهيليومي.

المواصفات القياسية

● المواصفات SEMI F20، وGB 50177، وGB 50029.

٢. حلول شركة ووفلي التكنولوجية

الخدمة الهندسية الكاملة رقم ٠١

توفر شركة ووفلي التكنولوجية خدمات متكاملة تشمل جميع مراحل المشروع من التصميم وحتى التشغيل.

التصميم

● تخطيط مُخصَّص يعتمد على نوع الغاز ومعدل التدفق والضغط وتوزيع النقاط النهائية. ويتم توجيه الغازات القابلة للاشتعال والغازات المؤكسدة والغازات المسببة للتآكل عبر أنابيب مستقلة أو منفصلة.

شراء المواد

● أنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ 316L بنهاية مُصقولة (EP)، وصمامات غشائية (بدون تسرب على الإطلاق)، ومنظِّمات ضغط مختارة لتتوافق مع متطلبات ضغط المدخل ومعدل تدفق المخرج.

التركيب

● قص دائري ولحام دائري آلي مصحوب بسجلات مؤهلة لإجراءات اللحام (PQR). ويتم تمرير الأرجون داخل الأنبوب أثناء اللحام لمنع الأكسدة.

التشغيل الأولي

● اختبار الضغط وكشف التسرب وتنظيف الأنابيب وإثبات النقاء وتسليم الوثائق الكاملة.

02 المعدات الرئيسية

خزائن الغازات الخاصة (GC)

● تخزين أسطوانات الضغط العالي مع تهوية تلقائية وإنذارات تسرب وأبواب مقاومة للانفجارات.

منظِّمات الضغط (سلسلة WR1200)

● خفض ضغط الأسطوانة (15–20 ميجا باسكال) إلى ضغط التشغيل (0.1–0.8 ميجا باسكال)؛ تصميم ثنائي المرحلة بدقة تنظيم ±2%؛ سطح داخلي من النوع EP.

الصمامات الغشائية (سلسلة MV4 / MVH4)

● ختم غشائي معدني بدون أي تسرب وبدون غدد تعبئة. نموذج MV4 للغازات عالية النقاء القياسية؛ ونموذج MVH4 للوسائط ذات درجات الحرارة العالية أو المواد المسببة للتآكل. عمر الخدمة ≥ ١٠٠٬٠٠٠ دورة فتح/إغلاق.

لوحات إمداد الغاز (GSP)

● دمج المنظمات، وأجهزة قياس الضغط، والصمامات الغشائية، وأجهزة قياس التدفق في تصميم وحداتي لمراقبة مركزية للضغط والتدفق وصيانة سهلة.

٣ تقنيات أساسية

الأنابيب المشغولة كهربائيًّا

● سطح داخلي من الفولاذ المقاوم للصدأ ٣١٦ل مع خشونة سطحية (Ra) ≤ ٠٫٤ ميكرومتر؛ وطبقة سلبية غنية بالكروم تقلل إلى أدنى حد امتزاز الجسيمات وإطلاق الأيونات.

اللحام الدائري الآلي

● تحديد برمجي للتيار الكهربائي وسرعة الدوران وسرعة تغذية السلك؛ وإمكانية تتبع جميع المعاملات الخاصة بكل وصلة لحام.

ختم معدني وجهي بنظام VCR

● معدل التسرب ≤ ١ × ١٠⁻⁹ باسكال·متر³/ثانية عبر تشوه بلاستيكي للحشية المعدنية؛ ومناسب لأنظمة النقاء الفائق والفراغ العالي جدًّا.

التنظيف والتجهيز

● يتم إزالة الجسيمات والرطوبة باستخدام غاز نيتروجين عالي النقاء (N₂) أو أرجون (Ar) بتدفق عالٍ؛ أما الأنظمة الحساسة للأكسجين فتخضع لعملية تجهيز إضافية لتكوين طبقة أكسيد مستقرة.