高壓氣體配管工程

氣體配管工程是指供應與輸送各類工業、醫療或實驗室氣體的管道系統,確保氣體能夠安全、穩定且有效地送達使用點。這類系統常見於半導體廠、生技醫療、化學實驗室、工業製程等場合,涉及高純度氣體、有毒氣體、可燃氣體等,必須遵循嚴格的設計與安裝規範。凱頂科技團隊均有相當充足之經驗及實績,以服務廣大客戶群,範圍遍及科技園區、醫療院所、研究單位。

凱頂科技提供實驗室工程服務,包括:風管安裝(包含 PP 風管)工程、空調工程、高壓氣體配管、水電配設。



一、氣體配管的類型
根據氣體種類與應用領域,氣體配管可分為以下幾類:

1. 一般工業氣體配管
● 常見氣體:氮氣(N₂)、氧氣(O₂)、氬氣(Ar)、二氧化碳(CO₂)、壓縮空氣(CDA)
● 應用:焊接、製造業、食品加工、電子設備製造
● 管材:不鏽鋼(SS316L)、碳鋼、銅管、PVC管

2. 高純度氣體配管(Ultra High Purity, UHP)
● 常見氣體:高純氫氣(H₂)、高純氦氣(He)、高純氧氣(O₂)、氮氣(N₂)
● 應用:半導體、生技醫療、光電產業、航太科技
● 管材:電拋光不鏽鋼(EP SS316L)、PFA(高純度氟塑膠管)
● 特殊要求:需無塵安裝,內部潔淨度要求極高(例如粒子濃度 ≤ 0.1 μm)。

3. 特殊氣體與有毒氣體配管
● 常見氣體:氨氣(NH₃)、氯氣(Cl₂)、氫氟酸氣(HF)、二氧化硫(SO₂)
● 應用:化工廠、製藥、危險化學實驗室
● 管材:耐腐蝕不鏽鋼、PVDF(聚偏氟乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)
● 安全要求:需具備防漏、毒氣偵測、強制排風等安全機制。

4. 可燃氣體與高壓氣體配管
● 常見氣體:天然氣(NG)、液化石油氣(LPG)、乙炔(C₂H₂)、氫氣(H₂)
● 應用:石化廠、燃氣供應站、實驗室
● 管材:碳鋼、不鏽鋼(SS316)、銅管(部分低壓應用)
● 安全要求:必須使用防爆設備、氣體洩漏偵測、火焰回火防止閥等。

二、氣體配管的設計與施工重點
1. 氣體壓力與流量設計
● 依照氣體種類與用途,計算所需壓力(Bar/Psi)與流量(L/min 或 m³/hr)。
● 高壓氣體(如氫氣)需要減壓閥,避免壓力過大導致管路損壞或危險。


2. 管材選擇

● 不鏽鋼(SS316L):適用於高純度、腐蝕性氣體,耐壓耐腐蝕。
● 銅管(Cu):適用於醫療用氧氣、氦氣、氮氣等惰性氣體。
● PVDF / PFA / PTFE:耐化學腐蝕,適用於強酸性或有毒氣體。

3. 接頭與閥門選擇
● 使用VCR(金屬密封接頭)或BA(焊接管接頭),確保無洩漏。
● 選用適合的閥門(球閥、針閥、隔膜閥),避免氣體不當釋放。

4. 洩漏防範與安全裝置
● 壓力調節裝置:減壓閥、背壓閥,避免超壓導致管線破裂。
● 氣體偵測系統:針對有毒氣體(例如Cl₂、NH₃)、可燃氣體(例如H₂、CH₄)安裝偵測器。
● 緊急切斷閥(ESD):可遠端控制關閉管線,防止事故擴大。

5. 配管安裝與測試
● 無塵施工:高純度氣體系統需要100級(ISO 5)無塵室焊接,避免污染。
● 焊接技術:高純度氣體管線需使用TIG(氬焊)或Orbital焊接,確保無縫焊接。
● 洩漏測試:完成後需進行氦氣檢漏(Helium Leak Test, HeLT),確保管道無微漏。

三、相關法規與標準
● CGA G-4.1:美國氣體協會高純度氣體管路規範
● SEMI F20:半導體業高純度氣體標準
● ASME B31.3:工業與高壓氣體管道標準
● NFPA 55:可燃與高壓氣體存儲與管線規範
● ISO 7396:醫療氣體供應系統標準
● 台灣CNS法規(例如CNS 12514、CNS 15038)


四、施工時的常見問題與解決方案



高壓氣體配管工程施工流程

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