浅谈二次配管的应用

摘　要：“二次配管”（英文简称HOOK-UP）广泛存在于电子和半导体行业的建厂过程中。本文以北京京东方第5代薄膜晶体管液晶显示器件项目（以下简称京东方）的二次配管为例谈谈二次配管的特点和管道的合理布置。

关键词：

　 “二次配管”就是将工艺设备同各种主管道连接起来。“二次”是相对主管道的“一次”安装而言的。二次配管有如下一些特点：
1. 管道布置和走向比较自由。

         　　二次配管一般是在主管道和工艺设备安装完毕之后进行的（设备安装好之前可以进行一些预制工作），相当于在三维空间固定了两点（起点和终点），HOOK-UP就是要用管道将这两点连起来。如图1所示，主管道上有三个预留口（即A、B、C三点），工艺设备上也有三个预留口（即A’、B’、C’三点），我们要做的工作就是用管道将它们一一对应，连接起来。二次配管一般没有施工图，施工时可以根据现场情况灵活地进行管道布置。图1和图2就是两种不同的管道布置。

              

2. 涉及的系统多。
　　二次配管涉及的系统一般都比较多。例如在京东方项目上，仅我们公司所涉及的系统就有五大类：气体（3种）、工艺冷却水、超纯水、废水和化学废液（8种）、排气（4种），共17种。
3. 材料种类多。

       因为二次配管涉及的系统多，而不同系统的介质不一样，对材料性能的要求也不一样，因而材料种类也很多。在京东方，材料有六大类：SUS316L、SUS304、Clean PVC（洁净PVC）、PVC和Multi Hose（复合软管）。就管长而言，其中以SUS316L所占百分比最大，约占41％，如图3所示。

                    
4. 管径较小。
　　二次配管的管道直径相对于主管道而言都比较小。例如京东方，HOOK-UP的管道总长约25678米，而1”（25A）以下（包括1”和25A）的就有16579米，约占64.6%。在直径小于等于1”的管道中，SUS316L约占62％。小管径带来的好处就是1”以下的SUS316L管在管道拐弯处，都可采用直接弯管，而不需用弯头连接。
5. 对施工要求高。
　　因为二次配管涉及的系统多、材料多，所以施工的复杂性和难度也大了。二次配管大多在洁净室（Clean Room）内进行，因而在加工和安装过程中要严格保证洁净度的要求（如不能用裸手触摸管道；管子切割过程要及时用吸尘器将碎屑吸掉）。二次配管是在工艺设备安装之后进行的，有时甚至是在部分生产线已经开始运行的条件下进行的。如果因为安装质量不过关（如管道漏水），导致设备损坏或生产线停产，那造成的损失将难以估量（如京东方洁净室内的工艺设备基本上都是进口的，一台设备的价格动辄就是几百万）。同主管道施工比，二次配管需要的体力少（因为管子小，机具轻便），需要的“脑力”多：要时刻注意保持洁净，保证质量，在没有施工图的情况下灵活而合理地布置管道。
　　前面说过，二次配管的管道布置和走向比较灵活，这只是相对而言，并不是说管道可以随心所欲地布置。一般情况下（特别是在洁净室）工艺设备在楼上（活动地板上），而主管道在楼下（活动地板下），HOOK-UP的管道要从楼下的主管道开始，穿过活动地板上的开孔，到达设备，必须要避开其它管道、风管、电缆、设备、灯具、梁、柱子等。在保证“走得通”的条件下，还要考虑管道支架是否容易固定，管道刚性能否保证，看起来是否美观，等等，因此要对管道进行合理的布置。所以进行二次配管，不要急于动手。在预制安装前，要仔细查看现场情况，在纸上（或脑子中）先描绘出管道布置和走向的草图，找到一条最佳“路径”。
　　二次配管如何布置才算合理，没有一个严格的标准，但有一个基本原则必须遵循，那就是：先“合”后“分”，尽量“集中”。这句话的意思是（参见图2），从主管道的预留口接出来的管道应合并起来，集中布置，到了工艺设备处，再分开接至不同的设备预留口。这样做的好处有：（1） 容易布置管道支架，而且可以使支架尽可能少。

      （2）集中布置的管道被支架和铝夹（见图2和图4）连成整体，增加了管道（特别是1”以下的小管道）的刚性，管道不易弯曲变形。在图1中，管道分散布置，很容易变形（特别是立管），而且容易晃动。（3）更加美观。如图5所示，设备APTK11/12的二次配管中，气体管道集中于3处（图中圆圈标注），显得干净整洁，看上去比较美观；而图6所示APTK01/02的二次配管中，气体管道比较分散，显得杂乱无章，不够美观。4）集中布置的管道便于管理维护。

       
　　当然集中布置管道可能会浪费一点管道（对比图1和图2），也就是说“集中”布置所用的管道比“分散”布置要长，但总体来说不会长太多，而且同“集中”布置带来的好处比，多用一点管道也是值得的。
　　总之，在二次配管的施工中，要结合其特点，综合考虑，合理布置管道，严把质量关，时刻注意保证洁净的要求。