由于半导体和微电子技术向更高性能、更高集成度发展，对电子特气的纯度提出了越来越高的要求，高纯气体配管技术是高纯气体供气系统的重要组成部分，是能否将符合要求的高纯气体送至用气点，仍保持质量合格的关键技术。

高纯配管技术包括系统的正确设计、管件及辅材的选择、施工安装和试验测试等内容。盖斯帕克针对高纯气体输送管道的选材到施工作以下简单的概述。

01气体输送配管的一般概念

所有高纯度、高洁净的气体都需通过管路输送到终端用气点，为了达到工艺对气体的质量要求，在气体出口指标一定的情况下，则更需要重视配管系统的材料选用和施工质量。除了取决于制气或净化设备的精度外，很大程度上受管路系统诸多因素的影响，因此，管材的选取就需要恪守相关净化行业原则，并在图纸中标注好管道的材质。

02高纯管道在气体输送中的意义

高纯管道在高纯气体输送中的意义在不锈钢熔炼制材过程中，每吨可以吸收大约200g的气体，不锈钢材加工完毕，不仅其表面粘有各种污染物，而且在其金属晶格内也吸留有一定量的气体。

当管路中有气流通过时，金属所吸留的这部分气体会重新进入气流中，污染纯净气体。当管内气流为不连续流动时，管材对所通过的气体形成压力下吸附，气流停止通过时，管材所吸附的气体又形成降压解析，而解析的气体同样作为杂质进入管内纯净气体中。

同时，吸附、解析周而复始，使得管材内表面金属也会产生一定的粉末，这种金属粉尘粒子同样污染管内纯净的气体。管材的这一特性至关重要，为了确保输送的气体的纯净度，不仅要求管材内表面有一个极高的光滑度，而且，应当具有很高的耐磨特性。

腐蚀性能较强的气体时，必须选用耐腐蚀的不锈钢管材作配管，否则，管材将会由于腐蚀而在内表面产生腐蚀斑，严重时会出现大片金属剥离甚至穿孔，从而污染输送的纯净气体。

03管道的材质

管道的材质选择需要根据使用的需求进行选择，一般根据管内表面粗糙度衡量管材质量的标准。粗糙度越低，其颗粒携带可能性大大降低。一般分三种：

一种为EP级316L管道，经电解拋光(Electro-Polish)处理，耐腐蚀，表面粗糙度低，Rmax(maximum peak to valley height)约为0.3μm以下，平整度最高不容易形成微涡流，可将污染粒子带出。制程用的反应气体选用该级别管道。

一种为BA级316L管道，经过光辉烧结(Bright Anneal)处理，常使用于和芯片接触但不参与制程反应的气体，如GN2、CDA。

一种是AP管(Annealing & Picking)，未经特殊处理，一般用于不做为供气管路的双套外管。

目前在国内洁净管道参照标准比较少，通常我们除了参照《洁净厂房设计规范》、《压缩空气设计规范》、《氢氧站设计规范》以及《氢气站设计规范》等有关技术行业技术规范外，盖斯帕克惯用的选材与配管一般参照国际通用的行业标准，如下：

氮气（N2）：系统管道采用内壁电解抛光（EP）低碳（316L）不锈钢管或光亮退火（BA）低碳（316L）不锈钢管，阀门采用相同材质的波纹管阀或球阀。

第高纯氮气（PN2）：系统管道采用内壁电解抛光（EP）低碳（316L）不锈钢管，阀门采用相同材质的波纹管阀或隔膜阀。

高纯氢气（PH2）氢气（H2）：系统管道采用内壁电解抛光（EP）低碳（316L）不锈钢管，阀门采用相同材质的波纹管阀或隔膜阀。

氩气（Ar）：系统管道采用内壁电解抛光（EP）低碳（316L）不锈钢管，阀门采用相同材质的波纹管阀或隔膜阀。

氦气（He）：系统管道采用内壁电解抛光（EP）低碳（316L不锈钢管）阀门采用相同材质的波纹管阀或隔膜阀。

特气系统：必要的还需做双套管：外管酸洗钝化（AP）处理，内管电解抛光（EP），阀门采用相同材质的波纹管阀或隔膜阀。

04管道的施工

管口的加工是本施工技术的关键点之一，管道切割、预制均在洁净环境进行，同时确保管道切割前表面无有害痕迹、破损。管道开封前应做好管内冲氮的准备工作。

大流量的高纯、高洁净度气体输配管道的连接，原则上采用焊接，但不能直接对焊，应采用套管接头，要求采用的管材，在施焊时组织不发生变化。如果是含碳过高的材料在焊接时，受焊接部位的透气，使得管内外气体的相互渗透，破坏输送气体的纯度、干燥度和洁净度，将会导致严重后果，影响生产质量。

综上所述，对于高纯气体及特种气体输送管道，必须采用一种特种处理的高纯不锈钢管，这使高纯管道系统（包含管道、管件、阀门、VMB、VMP）在高纯气体配送中占有至关重要的使命。