Производство газов сверхвысокой чистоты (UHP) и специальных газов

Руководство по чистоте газов, обеспечению качества и сертификации

Компания Southland Sensing поставляет анализаторы кислорода и датчики для таких сфер, как производство газов сверхвысокой чистоты (в том числе для полупроводниковой промышленности), приготовление газовых смесей специального назначения, наполнение баллонов, поставка газов в больших объемах и системы распределения газов высокой чистоты. Надежное измерение содержания кислорода на уровне следовых концентраций и значений ниже 1 ppm позволяет производителям подтверждать соответствие продукции стандартам, выявлять загрязнения, обеспечивать стабильность технологических процессов и соблюдать строгие требования к чистоте газов.

Обзор

Производство газов сверхвысокой чистоты (UHP) и специальных газов относится к числу технологических процессов, предъявляющих самые строгие требования к качеству в современной промышленности. В таких сферах, как производство полупроводников и фармацевтической продукции, аэрокосмическая отрасль, аналитические исследования и передовые производственные технологии, критически важно использовать газы с минимальным содержанием кислорода. Независимо от того, идет ли речь о получении азота, аргона, гелия, водорода высокой чистоты, калибровочных газов или специализированных газовых смесей по индивидуальному заказу, даже следовые количества кислорода могут нарушить чистоту газа, привести к загрязнению смесей и стать причиной выпуска дорогостоящей продукции, не соответствующей установленным спецификациям.

Анализаторы кислорода играют ключевую роль на всех этапах производства газов сверхвысокой чистоты (UHP), обеспечивая непрерывный контроль чистоты газа и выявление загрязнений до того, как это скажется на качестве продукта. На этапе очистки газа измерение содержания кислорода позволяет контролировать эффективность работы очистного оборудования и заблаговременно обнаруживать проскок примесей. В системах приготовления смесей специальных газов анализ микропримесей кислорода подтверждает соответствие состава смеси заданным параметрам и гарантирует неизменное соблюдение требований заказчика. При наполнении баллонов непрерывный мониторинг уровня кислорода подтверждает эффективность продувки и предотвращает загрязнение, а контроль на этапах хранения, транспортировки по трубопроводам и подачи к месту потребления гарантирует чистоту газа на всем пути от производителя до конечного потребителя.

Помимо обеспечения качества продукции, контроль уровня кислорода также повышает безопасность на объекте. Использование больших объемов азота и других инертных газов в процессе производства газов сверхвысокой чистоты (UHP) может привести к возникновению среды с дефицитом кислорода в случае утечки. Стационарные системы контроля уровня кислорода обеспечивают непрерывный мониторинг рабочей зоны и раннее оповещение, помогая защитить персонал от опасностей, связанных с нехваткой кислорода.

В данном информационном бюллетене рассматриваются ключевые точки контроля содержания кислорода в процессах производства газов сверхвысокой чистоты и специальных газов; описываются места установки кислородных анализаторов, обосновывается необходимость измерения уровня кислорода на каждом этапе технологического процесса, а также указывается, какие анализаторы и электрохимические датчики кислорода производства Southland Sensing лучше всего подходят для каждой конкретной задачи.

Области применения, для которых мы обеспечиваем поставки специальных газов и газов сверхвысокой чистоты:

  • Проверка чистоты газов сверхвысокой чистоты (UHP) в системах централизованного газоснабжения
  • Приготовление специальных газовых смесей и анализ точности их состава
  • Контроль продувки азотом и аргоном на станции наполнения баллонов
  • Обнаружение утечек и примесей в системах распределительных трубопроводов
  • Сертификация качества газа и анализ прослеживаемости
  • Контроль чистоты в системах подачи газа с высоким расходом
  • Хранение реакционноспособных специальных газов в инертной атмосфере
  • Oxygen Safety Monitoring (Asphyxiation Hazard Prevention)
  • Интеграция оборудования для газового анализа в системы OEM-производителей

Почему контроль уровня кислорода важен при производстве специальных газов и газов сверхвысокой чистоты: Неконтролируемое попадание кислорода на любом этапе приготовления специальных газовых смесей или производства газов сверхвысокой чистоты (UHP) может поставить под угрозу сертификацию продукции, изменить состав смесей, привести к преждевременной деградации чувствительных газов и нарушить соблюдение строгих производственных стандартов, выработанных в ходе многолетней оптимизации процессов. Непрерывное и точное измерение содержания кислорода в критических точках технологического процесса обеспечивает получение данных в режиме реального времени, необходимых для поддержания чистоты технологических газов, подтверждения качества продукции, выявления сбоев до того, как они приведут к выпуску партий, не соответствующих спецификациям, а также для защиты персонала от опасностей, связанных с дефицитом кислорода в условиях крупномасштабного производства газов.

Критерии выбора датчиков для работы со специальными и сверхчистыми газами:

Обратитесь к нашему Руководство по совместимости датчиков кислорода (O₂) чтобы подтвердить правильность выбора датчика для вашей модели анализатора и технологического процесса.

Часто задаваемые вопросы

Примеси кислорода даже в следовых количествах могут нарушить чистоту газов сверхвысокой чистоты, что приводит к браку продукции и несоответствию строгим отраслевым стандартам качества.
Наши анализаторы обеспечивают быстрое реагирование в режиме реального времени, что критически важно для обнаружения отклонений состава газовой среды в системах смешения и распределения газов до того, как будут произведены партии продукта, не соответствующие спецификациям.
Да, наши датчики рассчитаны на замену без использования инструментов всего за несколько минут, а их типичный срок службы составляет от 24 до 60 месяцев в зависимости от условий технологического процесса.
Безусловно. Мы предлагаем как модели для монтажа в 19-дюймовую стойку, так и компактные проточные конфигурации, специально разработанные для бесшовной интеграции в установки для смешивания специальных газов и системы подачи газа.
Да, наши датчики прошли проверку на точность измерений в различных газовых средах — включая азот, аргон и водород — и не подвержены влиянию перекрестной чувствительности или помех.
Вы можете обратиться к нашему Руководство по совместимости датчиков кислорода (O₂)  чтобы подтвердить правильную модель датчика с учетом конкретных условий применения (анализируемого газа) и требований к анализатору.
При производстве специальных газов и газов сверхвысокой чистоты (UHP) чистота газа является ключевым параметром, определяющим качество продукции и экономическую эффективность производства. Даже кратковременное превышение допустимого уровня кислорода в процессе смешивания или наполнения может привести к выпуску партий, не соответствующих спецификациям, и к значительным убыткам. Компания Southland Sensing предлагает полный спектр анализаторов следовых концентраций кислорода — от систем для монтажа в стойку до компактных модулей для встраивания в оборудование (OEM) — специально разработанных для удовлетворения жестких требований к контролю чистоты в газовой промышленности.

Готовы детализировать свое решение?

Наши инженеры по применению готовы помочь с выбором датчиков, предоставить рекомендации по установке и ответить на любые дополнительные вопросы.