多晶硅洁净室施工工法.docx
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多晶硅洁净室施工工法
多晶硅生产车间洁净室施工工法
1．前言
随着电子、化工行业的飞迅发展，对产品纯度的要求日益提高，而生产、加工环境的洁净度直接影响着产品的纯度。
洁净室从最初的生物医药行业逐步扩展至电子、化工行业。
近几年，对产品纯度要求极高的多晶硅行业的发展与兴起使得洁净室更充分的应用于化工领域。
我单位根据所承建的江苏中能硅业多晶硅一期、二期与三期近三万平方米洁净室的施工经验，总结编定本工法。
其中一期、二期洁净室已验收、检测合格，投入使用，顺利产出合格的多晶硅，取得了良好的社会和经济效益；三期洁净室正在紧张、有序施工。
《多晶硅生产车间洁净室施工工法》被我公司评为2008年度施工工法一等奖。
2.特点
2．1洁净室的建造需要多个专业共同配合完成。
土建专业要为建造洁净室提供合格的外围护结构。
洁净室的装修材料要求壁板平整、接缝严密且平整光滑，不许有凸凹造型，阴阳角全部做成R＞50mm的圆弧角；窗户应与墙面平齐，不应设置凸出墙面的踢脚；风口、灯具采用带密闭罩的净化灯吸顶安装；地面采用不产尘材料整体制作，且平整、光滑、防静电。
在洁净室内明装的管道均应采用不锈钢管，其连接采用氩电连焊。
2．2采用本工法施工，可以保证洁净室的施工质量，并可大大提高工效、减少材料消耗，降低施工成本，取得更大的经济效益。
3.适用范围
本工法适用于以多晶硅洁净厂房为代表、其净化要求为千级至十万级的精细化工、医药车间、电子车间等生产车间的施工，不适用于有特殊要求的生物工程实验室的施工。
本工法重点介绍洁净室装修工程的施工内容，对洁净室施工中的通风、电气、给排水等专业的施工工艺不做详细说明。
4.工艺原理
通过二次排版设计和材料选用、节点选型进行施工，使洁净室内不出现污染死角或气流过滤不到的部位，没有扬尘。
经过净化装修保证洁净室达到不产尘、不集尘要求，具有一定的密闭性能，确保室内维持一定的正压，防止外界非洁净空气渗入造成污染。
5.施工工艺流程与操作要点
5.1施工流程
施工流程遵循先有尘后无尘、先上后下的原则。
具体施工顺序如下：
施工准备→测量放线→二次排版→材料加工→可调节吊杆安装→槽铝安装→壁板安装→T型铝安装→顶板安装→彩钢板调平并固定→门窗安装→阴阳角安装→风口安装→灯具安装→地面施工→过滤器安装→硅胶密封→保护膜拆除→清洁→洁净度检测→竣工验收
5.2操作要点
5.2.1施工条件
经图纸会审与施工现场勘察，土建工程屋面防水与保温已竣工；室外门窗安装完毕，室内易产生粉尘的施工内容结束，水、电已进入施工现场，厂房周围能通过8t以上载重汽车。
5.2.2施工准备
施工技术准备：
根据业主提供的合格施工图与收集到的现场资料，结合工程特点，确定工程施工的管理技术人员构成、管理体系；熟悉、消化技术文件、设计图纸与相关规范、标准，做好设计交底和图纸会审工作，对各施工班级进行详细的施工技术交底。
材料与设备的准备：
所使用材料必须符合设计要求和施工规范规定，且具有出厂合格证明书或相关质量证明文件。
根据设计要求制定不同施工阶段的供应计划，落实货源，组织运输，安排好现场储备，保证项目施工连续、有序进行。
施工人员的准备：
包括项目经理部管理人员和施工工人，与由此二者组成的工程施工管理层与作业层。
5.2.3测量放线
测量放线是洁净室装修施工的的基础，有多个专业共同安装施工的洁净室装修工程施工准确性至关重要，而测量放线是施工准确性能否得到保证的关键条件。
由于施工中专业多、交叉施工复杂，洁净室装修测量需按统一的安装基准线进行，以纵横两方向的轴线为原始基准，确定一条对各专业施工最有利的安装基准线。
采用激光水平仪或精度较高的水准仪进行测量放线。
在测量放线中，必须采用多点法确定每一个基准点和基准线，以保证精确度，在地面尽可能低的地方寻找确定最高点，并在柱中央相对于地面最高点绘出500mm高的水准测量点。
弹墨线前应用棉线校核基准点或参考点，墨线弹好后与时做好相关标记。
5.2.4二次排版
根据现场测量放线的尺寸了解完成的建筑实体与图纸的误差进行二次排版，排版内容包括顶板、壁板与高效过滤器、灯具、门窗的安装位置与尺寸规格，绘出结点大样图和各部分的的详细尺寸。
排版时尤其要注意考虑门窗、高效过滤器、灯具、通讯、消防、工艺管道所开孔洞与彩钢夹芯板间的模数、位置关系与强度、结构要求。
对原设计图中的门窗尺寸与位置，在二次排版时可能根据现场实际进行一定调整。
在排版过程中不能完全按照土建工程中的建筑模数，如果门窗口宽度没有特殊严格的尺寸要求，可以将门窗的宽度改为彩钢板的有效宽度并提前预留，裁下的板正好可做门扇材料，这样不但节约材料，而且门窗缝与彩钢夹芯板拼接缝相重合，效果美观。
如果工艺要求门洞宽度大于彩钢夹芯板的有效宽度，做成双扇门且门洞位置于两板相邻壁板中间，裁下来的材料可做门扇。
彩钢夹芯板上电气、工艺管道、消防、通讯等专业洞口的定位要避免在彩钢夹芯板企口位置而降低强度，同时要考虑阴阳角的安装尺寸。
彩钢夹芯板上的高效过滤器泂口口边的宽度不得太窄，若洞口边宽度太窄，人上吊顶时，由于彩钢板顶板的强度降低而存在严重的安全隐患。
5.2.5已完装饰工程的保护
保护好已完成的装饰工程表面，不得因撞击、敲打、踩踏、多水作业等造成板材凹陷、暗裂和表面装饰的污染。
壁板安装过程中不得撕下壁板表面塑料保护膜，禁止撞击和踩踏板面。
所有穿过洁净室的管道、设备在与彩钢夹芯板接口处均密封处理。
5.2.6节点
彩钢板安装中主要的节点有：
彩板与洁净灯具的节点、彩板与过滤器的接点、彩板与密闭窗门的接点、彩板与百页风口的接点、顶板的节点、壁板的节点等。
节点连接形式有多种，这里仅以其中一类为例说明（详见图5.2.6），具体接点形式的选用，可根据现场情况灵活选取。
图5.2.6
5.2.6.1壁板与地面：
按图纸开间尺寸弹出墨线，用电锤间距300mm～500mm钻眼，用膨胀螺栓固定槽铝，壁板按照公母口方向按顺序安装。
在壁板和地面施工完毕后安装阴角条，最后用硅胶密闭缝隙。
墙角应垂直交接，防止累积误差造成壁板倾斜扭曲，壁板的垂直度偏差不应大于０.２％。
（如图5.2.6.1）
图5.2.6.1
5.2.6.2壁板与顶板连接：
在壁板上端用抽芯固定槽铝并用自攻螺丝与顶板连接，室内侧安装铝合金阴阳角，用硅胶密封（如图5.2.6.2）。
图5.2.6.2
5.2.6.3顶板与现浇板：
根据二次排版的顶板布置图用电锤在现浇板上间距1.2m～1.5m钻眼，吊杆一般采用镀锌或不锈钢拉丝柑，吊杆上端焊接50mm的角钢。
用膨胀螺栓固定在现浇板上。
吊杆中间设置花篮调节螺栓，用以调节顶板的水平或起坡坡度。
吊杆下端焊接T型铝，顶板放置在T型铝上，并用角铝压紧，角铝与T型铝用抽芯铆钉固定，并用胶密封。
（如图5.5.3）。
图5.2.6.3
5.2.6.4顶板与建筑墙面：
工艺同壁板与地面节点（如图5.2.6.4-1）。
用乳胶漆封闭墙柱面后方可安装彩钢板，阴阳角安装完毕后缝隙用硅胶密封（如图5.2.6.4-2）。
图5.2.6.4-1
图5.2.6.4-2
5.2.6.5门窗节点：
净化彩钢门一般采用不锈钢或铝合金门框，在门扇底端设置扫地密封条，材质有橡胶类、皮革类等，底部缝隙高度5mm～10mm，扫地条长度约为缝隙的1.5倍～２.5倍（如图5.2.6.5－1）；
图5.2.6.5－1
窗有单层密闭窗（如图5.2.6.5－2）和双层密闭窗（如图5.2.6.5－3）两种，双层密闭窗在彩钢板壁板安装时预先将窗洞口留设出来，用铝合金型材进行包边，然后按下图粘贴双面胶，之后现场测量洞口尺寸，按尺寸下料白玻璃，玻璃尺寸要比洞口每边少5mm，最后用扣条压盖并用硅胶密封。
单层密闭窗同样在安装壁板时留设窗洞口，先将内侧不锈钢框架安装并用铆钉固定打胶密封，然后安装白玻璃或防火玻璃。
安装外侧不锈钢框架，玻璃与框架间的缝隙用密封条密闭，框架与彩钢板缝隙用胶密闭。
图5.2.6.5－2
图5.2.6.5－3
回风夹道根据设计净化风量设置回风夹道的尺寸和位置（如图5.2.6.5－4）
图5.2.6.5－4
5.2.6.6过滤器、灯具与彩钢板：
洁净灯具与过滤器根据二次排版的平面布置图在顶板安装前开孔，留设过滤器和灯具的安装位置（如图5.2.6.6）。
洁净灯具宜采用吸顶式、易清洁的、不易积尘的灯具。
过滤器每个框架需设置四根吊筋，且吊筋不得承载其他构件，过滤器框架从室内用绳子吊上去人工校正后用螺栓固定到顶板上，防止位移，承重要靠吊筋，不得用顶板承重。
安装完毕后进行清洗并用薄膜保护，过滤器在净化系统调试运转48小时后方可进行安装。
过滤器安装后洁净室必须按规范要求进行管理，防止管理不当对过滤器造成损耗或损坏。
图5.2.6.6
5.2.6.7洁净室PVC地面：
用石磨机打磨地面，并用吸尘器清理灰尘与沙粒；自流平水泥，经充分搅拌均匀后，呈稀和状倒在地面，用工具刮涂均匀，厚度约2-3mm。
待干透后，表面用磨光机打磨一遍，灰尘清理干净。
地面干燥后进行放线、涂胶：
确定地板基准线，采用双组分防水胶，经充分搅拌后刮涂于干净地面，根据地面位置，涂胶先后顺序，留出合理的施工通道。
正常环境下等候时间为15－20分钟后开始铺设；将材料铺设在湿的胶水上，施预压力使其粘接住，地板安装完成一部分后，要立即使用50公斤组合滚筒将地板压平；安装完毕后，清扫或使用吸尘器将地面所有残留物清除干净，确保房间通风，使胶水干燥，刚铺好24小时后进行打腊，清洗机对完工PVC地面进行彻底清洗，地面水吸干后用专用蜡水涂抹均匀。
打蜡后8小时即可投入使用，竣工前宜用薄膜覆盖防止污染。
6．材料与施工机具
洁净室壁板与顶板要求防静电、耐腐蚀、易清洁、不产尘、不集尘、接缝少，根据工艺要求不同采用不同材质的彩钢夹芯板，一般有阻燃自熄聚苯乙烯板、聚氨酯材料、石膏板、岩棉板、纸蜂窝板、铝蜂窝板等。
厚度一般50mm～80mm不等。
地面装饰材料要求具有良好的耐磨性能、防滑、防静电、耐腐蚀、易清洁、不易起尘开裂、二次施工简便、接缝少或无接缝。
洁净室常用的装饰材料有嵌铜条水磨石地面、环氧自流平地面、防静电PVC地板和聚氯乙烯软板等。
洁净室施工的主要工机具见下表6-1
序号
名称
规格型号
单位
数量
1
交流焊机
BX3-300
台
2
2
氩弧焊机
NSA4-300
台
1
3
液压升降机
YSD-300
台
1
4
工业吸尘器
GM80
台
1
5
切割机
TC-4QPVC
台
1
6
冲击钻
GBH3-28E
台
3
7
手电钻
φ6
台
8
8
铆钉枪
YWJ-D
把
13
9
水平尺、线垂
把
6
10
尘埃粒子计数器
y09-6
台
1
11
热球式风速仪
EY3-2A
只
2
12
补偿式微压计
YJB-150
台
2
13
通风干湿球温度计
DHM2
只
1
7.工程质量控制措施
7.1材料控制措施
7.1.1进场设备、材料的检查验收。
在订购设备、材料前，详细了解生产厂家的各种有效证件；设备、材料进场后，会同业主与监理人员进行验收。
7.1.2彩钢夹芯板分批次运输入场，根据尺寸大小分别水平存放在车间平整地面处，下部垫防潮软质材料，并用彩条布覆盖。
堆放时预先根据二次设计图的用料需求，按顺序堆放，以免因多次翻找造成板面的划痕。
7.1.3彩钢夹芯板在堆放时标明生产批次，以免在同一洁净室内产生色差。
安装过程中安排专人清扫施工现场，以免造成板面的划伤。
7.1.4彩钢夹芯板的配套型材，要根据类别分架放置，以免造成不可恢复的压痕，影响安装质量。
7.1.5在彩钢夹芯壁板明显位置张贴标语，提醒其它专业施工单位做好成品保护，并在壁板转角等易碰撞位置包裹橡塑板等软质材料，防止彩钢夹芯板被撞损。
7.2施工过程控制
洁净室建造具有技术含量高、专业施工交叉多等特点，如果采用传统的“秋后算账”式质量控制方法，只强调中间验收、竣工验收的相关数据达标，而对施工过程的动态控制力度不够，会造成验收资料合格但实际工程不合格的现象。
所以，通过提高二次排版、材料选用、节点选型等施工技术，加强施工过程中动态质量控制是保证洁净室施工质量的有效方法。
施工过程中的动态质量控制也是洁净室施工的技术难点之所在。
7.2.1施工前环境控制：
净化空调系统施工前，屋面防水工程和外围结构完成，外门、外窗安装完毕。
施工现场环境交由负责净化工程施工的公司管理，组织人员对室内地面、柱、墙、空间进行一次彻底清扫，达到清洁无尘后方可开始施工。
7.2.2洁净室的密封控制：
洁净工艺房间内的空气压力必须保证相对于室外大气为正压，避免室外非洁净空气渗入室内影响室内洁净度。
洁净房间的严密性对房间正压值的维持和洁净度的保证具有决定性的影响。
车间洁净区的房间采用净化彩钢夹心板作为房间围护结构材料，板材与板材之间的拼缝均涂密封胶，并要达到严密不漏风。
洁净房间的围护结构按规范标准要求进行工序交接验收，合格后方可对穿越围护结构的管线进行开孔安装。
机电安装工程中必须在壁板上开孔安装的插座、开关、烟感探测器、广播喇叭、监控摄像头、照明开关箱、消火栓箱等部件，其箱体与壁板之间用密封胶进行密封，箱体中各种管道与箱体之间必须采取可靠和有效的密封措施。
7.2.3洁净房间空调系统风管和设备的清洁控制：
施工过程中必须重视对风管和空调部件的清洗，安装后须防止再次污染。
风管制作前必须用中性洗涤剂擦洗其表面油污，再用清水冲洗晾干。
风管加工应在干净、无风沙的室内操作间进行，工作台上应铺设地毯或橡胶板，防止铁皮表面镀锌层划伤。
应用清洁半干抹布擦拭风管内表面，再用白绸布检查内表面清洗质量，白绸布揩擦后不留任何灰迹、油渍即为清洗合格。
风管管段加工清洗合格后，用塑料薄膜封好管段两端再运至安装现场，所有风管配件与设备在安装前必须擦拭干净，否则不得安装。
净化空调的所有送风管和回风管均进行漏风量测试，检测合格后方可进行下一道工序施工。
洁净室和空调送回风管道应在高效过滤器安装前达到清洁要求，净化空调系统必须连续试运转（空吹）12小时以上，空吹后再对送回风管和组合式空调器内进行清扫和擦洗干净。
每台安装于5级洁净区的高效过滤器在安装前应进行检漏，检漏合格后方可安装。
7.3竣工验收
7.3.1洁净室的工程验收分为两个阶段进行，先进行竣工验收，再进行综合性能全面评定。
7.3.2竣工验收和综合性能全面评定必须对洁净室进行性能检测。
7.3.3洁净室的检测在空态、静态下进行（动态检测因超出了洁净室施工单位控制的范围，一般不做为洁净室竣工检测依据。
）。
空态：
设施已经建成，所有动力接通并运行，但无生产设备、材料与人员。
静态：
设施已经建成，生产设备已经安装，并按业主与供应商同意的状态运行，但无生产人员。
综合性能全面评定的检测状态，由建设、设计和施工单位三方协商确定。
检测得出的洁净度级别，并注明检测状态。
7.3.4在空态与静态条件下检测时，室内检测人员不多于２人，均必须穿洁净工作服，尽量少走动。
7.3.5综合性能全面评定由建设单位负责，设计、施工单位配合，有资格的第三方检测单位进行综合性能全面评定检测。
该项工作应在洁净室各系统已调试完成，稳定运行24h以上后方可进行。
检测前再次全面清洁洁净室，按以下内容逐项进行检测：
送风量、静压差、空气洁净度级别、室内温度和相对湿度、室内噪声级、室内照度与均匀度，根据工艺需要如有必要还需加测：
浮游菌和沉降菌、室温波动范围和区域温差、室内倍频程声压级、室内微振、表面导静电性能、室内气流流型、自净时间等。
具体检测操作过程由第三方检测单位进行，这里不做说明。
7.3.6竣工验收应在对各分部工程做外观检查、单机试运转、系统联合试运转，空态或静态条件下的洁净室性能检测和调整以与对有关的施工检查记录审查合格后进行。
7.3.7竣工验收的检测结果应全部符合设计要求，其检测项目符合室内洁净度级别要求，满足现行国家标准《洁净厂房设计规范》GB50073-2001、《洁净室施工与验收规范》JGJ71-90与《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002的要求。
8.安全措施
8.1建立完善的安全生产组织机构与规章制度，配备专职安全员负责安全管理工作。
8.2施工作业人员进厂时必须经过三级安全教育，教育施工人员在施工过程中做到不伤害他人、不伤害自己、不被他人伤害。
现场设置安全警示牌。
8.3进入施工现场必须统一穿工作服，带好安全帽，系好下额带，登高作业必须系安全带。
在施工现场室内工作时严禁吸烟，严禁酒后进入施工现场。
8.4施工需搭设脚手架时，所搭设的脚手架必须经专职安全员确认安全可靠后方可使用，施工所用工具应放入工具袋内，不能随手放在脚手架上。
8.5施工用电必须采用三相五线，配电箱必须牢固且有可靠接地。
8.6避免动火作业，当不可避免时，要做好动火作业的监护。
8.7各种机具设备应有专人操作与管理。
9．环保措施
9.1建立定期噪音监测制度，对施工中产生的机械噪声、金属撞击噪声等采取有效措施进行减弱和隔离，并严格控制施工时间，噪音较大的工序避免夜间施工，以减少对周边居民产生的影响。
9.2施工中产生的废水必须进行测量，满足环保排放要求后，方可排放。
9.3施工中所使用的各类气体、油漆等对环境有污染的化学品，妥善保存，避免泄露污染环境。
9.4施工中所使用的各类光源，对其照射范围进行控制，避免产生光学污染。
9.5现场的易燃易爆品单独存放，并与产生热源光源的地方保持安全距离，避免发生火灾和爆炸事故。
9.6对施工中使用的各种主材和附属材料等必须按计划使用，水、电、气等做到随用随开，减少浪费
9.7工区内道路通畅、平坦、整洁，不乱堆乱放，无散落物；场地平整不积水，排水成系统，并畅通不堵；施工废料集中堆放，与时处理。
10.效益分析
采用本工法施工通过在本项目洁净厂房统计的数据，彩钢板的施工损耗比《江苏省建筑与装修工程计价表—2004》中彩钢板安装损耗降低18%，人工工日比定额降低20%，每10㎡降低直接成本约72.26元，每10㎡工期可缩短1.45天。
累计节约人工3040工时，降低成本14.45万元，节约材料费6.9万元。
11.工程实例
11.1江苏中能硅业多晶硅一期工程位于江苏省徐州市金山桥开发区，洁净厂房为框架结构，面积0.8万平方米，已验收、检测合格。
11.2江苏中能硅业多晶硅二期工程位于江苏省徐州市金山桥开发区，洁净厂房为框架结构，面积0.2万平方米，已验收、检测合格。
11.3江苏中能硅业多晶硅三期工程位于江苏省徐州市金山桥开发区，洁净厂房为框架结构，面积2.0万平方米，正在紧张、有序施工，已完成总工程量83%。
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