低温泵 - 为了客户能够安全使用

1.关于压力的注意事项

低温泵能够贮存大量凝结性气体。
（参照表6-6）由于低温泵的内部容积有几十L，如果低温泵在密闭状态下升温，内部压力会达到几十气压，非常危险。

因此，低温泵一定安装有安全阀，当内部压力过高时，将内部气体向外排出，以免压力上升。

安全阀的开启压力设定为20kPa（gage）。
安全阀是为了保证安全的，因此绝对不要堵塞安全阀，或是将其改造成其他用途，例如用作再生时的气体释放阀等。

低温泵设有再生时气体冲洗用的阀门。
再生时导入低温的氮气压力低于安全阀开启压力的20kPa（gage）。
气体冲洗用阀门的孔较大，注意不要让泵内压上升过高。
安全阀动作时，如有不纯物会附着在安全阀座会造成漏泄，因此请经常对安全阀进行清洁。

另外，使用有害气体时，请在安全阀上安装风管引到处理设备中，注意千万不要漏泄到外部。

2.可燃性气体和爆炸性气体排气时

因低温泵为气体贮存式真空泵，凝结在泵内的气体，在进行再生或升温时，又重新向泵内释放。
被排出的气体并不是由单一气体组成，混合着其他气体尤其是空气的情况居多。
如果存在引火因素的话，可能会发生燃烧或爆炸等事故。

(1)　由于对真空计的灯丝点灯而引起的燃烧
(2)　由加热器类引起的燃烧
(3)　由于静电引起的燃烧

静电在使用聚乙烯树脂等塑料制粗抽配管或排气配管时容易产生。
建议粗抽配管或排气配管使用金属制品。同时金属管配必须接地。
且接地电阻应低于100Ω。

表1：主要气体的特性、燃烧范围及易爆范围 (与空气的容量比％)

表2：氧与可燃性气体混合的燃烧范围及易爆范围

3.利用低温泵排放氧气时

低温泵内的氧气有导致燃烧的危险。在工艺气体中需要使用氧气时，必须特别注意以下事项。

请严格按照低温泵使用说明书的规定来操作使用低温泵。
并请注意以下事项。
☆在低温泵的再生过程中，请避免会引起燃烧的因素（例如：灯丝型真空计点亮等）。

请参照以下图2。

①用于从低温泵中排放气体用配管，请采用金属制品。并应采取接地措施以避免产生静电。
②请充入适当量的惰性气体后进行再生。
③将低温泵中排放出的气体释放于大气中之前，为了将该浓度控制在燃烧范围以下，请将惰性气体
（如氮）注入配管内进行稀释处理。
④需向配管内注入氮气实施稀释处理时，请与开始进行低温泵再生的操作同时进行。
这是为了保证当低温泵向排气配管内释放泵内气体时配管内没有空气（氧气）。
⑤请将低温泵的安全阀与配管连接起来。使在安全阀在开启工作的情况下也能利用不活性气体来进行稀释。
决定再生周期时必须考虑到要使低温泵内与氧气容易产生反应的物质含量达到最低限度。
在低温泵内的氧气浓度高于空气的状态（如停电后）下，不可进行粗抽真空作业。必须充入惰性气体进行稀释后方可进行。

为了能够安全地进行再生作业，把油回转泵作为粗抽泵使用时，请把润滑油换成不易氧化反应的无机物润滑油或使用干泵进行粗抽。

对停电后的真空室不要立刻进行真空排气。必须先充入惰性气体进行稀释。

低温泵内的臭氧有导致爆炸的危险。
把氧气作为工艺气体使用时有可能会生成臭氧。
在进行离子化工艺中（如溅射，蚀刻，辉光放电，EB蒸镀）有生成臭氧的可能。

特别是在进行低温泵的再生作业时，如存在臭氧，会有爆炸的危险。

为了能及时地掌握臭氧产生情况，应对以下项目进行检查确认。
开始再生作业数分钟后，泵内响出类似放电的异常声音。
在进行再生作业时，低温泵内的气体发出一种类似电弧焊接时所发生的刺激性臭味。

改变工序将有可能导致臭氧产生量增加。
大量的臭氧的将会导致强烈的爆炸，非常危险。
当已产生臭氧时，请注意以下几点。

１．请严格按照上述有关氧气方面的注意事项规定执行。请增加再生的频率，将低温泵中的臭氧量控制在最小限度内。
必需的再生次数，会根据流量及工作程序的不同而异。有可能每天都必须进行再生的操作。
２．在不影响工艺的前提下，尽可能减少氧气的导入量。

＊需排放氧气时，请与装置制造厂家或敝公司联系商洽。
除上述项目之外，还需要探讨是否有必要采取下述措施。
请安装连接在停电时也能向低温泵内、配管内注入N2的控制电路。
因此，必须装备无停电电源。最低限度也必须装备好温度计，用于向低温泵内注入N2的阀，以及低温泵内气体排放阀，低温泵内大气压检测器，用于对配管进行稀释处理的N2注入阀。
关于停电后是否必须实施再生之操作，请确认低温泵的2级冷头的温度是否超过20K后再做出判断。
如超过20K时，请实施再生。以下情况请在此状态下进行重新启动操作。

图1：氧气/可燃性气体的稀释方法(1)

4.可燃性气体排气后的再生

对可燃性气体（包含等离子反应在真空室内生成的可燃性气体的情况）排气后对低温泵进行再生时应特别注意。

・以氢气为例，工作气体的分解，靶材及镀膜材料所放出气体，基片及工件放出气体（H2O）的分解等能生成氢气。
可燃性气体排气后,用油回转泵对低温泵进行再生时，因可燃性气体和空气混合进入油回转泵的排气口或排气配管内，
会有发生燃烧或爆炸的危险。但是，如对可燃性气体进行稀释，浓度低于燃烧范围（参照表2）时，则不会有发生燃烧或爆炸的危险。
对有可燃性气体的低温泵进行再生时，与氧气排气时一样，应遵守以下注意事项。

・在低温泵的再生过程中，请认真检查，避免导致起火的因素（例如：灯丝型真空计点灯等）。

请参照以下图2。

①请在注入适量的惰性气体之后，再进行再生。
②从低温泵中排放气体用的配管，请采用金属制品。并应采取接地措施以避免产生静电。
③需将从低温泵中排放出的气体释放于大气中之前，为了将其浓度控制在燃烧范围以下，请将惰性气体（如N2）注入配管内来进行稀释处理。
④需向配管内注入氮气实施稀释处理时，请与开始进行低温泵再生的操作同时进行。
　将低温泵内的气体向外释放时，请避免配管内存有空气（氧气）。
⑤请将低温泵的安全阀与配管连接起来，在安全阀开启工作时请使用惰性气体进行稀释。
⑥请不要在停电后立即对真空室进行抽真空操作。抽真空之前，请务必使用惰性气体进行稀释处理。
⑦请将低温泵中的可燃性气体量控制在燃烧范围以下的浓度内，并在考虑N2冲洗及稀释的范围后再决定再生周期并进行再生。

＊需排放氧气时，请与装置制造厂家或敝公司联系商洽。

除上述项目之外，还需要探讨是否有必要采取下述措施。
请安装连接在停电时也能向低温泵内、配管内注入N2的控制电路。
因此，必须装备无停电电源。最低限度也必须装备好温度计，用于向低温泵内注入N2的阀，以及低温泵内气体排放阀，低温泵内大气压检测器，用于对配管进行稀释处理的N2注入阀。
关于停电后是否必须实施再生之操作，请确认低温泵的2级冷头的温度是否超过20K后再做出判断。
如超过20K时，请实施再生。以下情况请在此状态下进行重新启动操作。

利用油回转泵来排放低温泵内的气体时，应少量缓慢地将低温泵内的可燃性气体一点点地排放出来。
并请将氮气等惰性气体注入配管内，将管道内的可燃性气体的浓度控制在燃烧范围以下。(图3：从Ｂ部位注入不活性气体)
利用低温泵来排放大量的氧气，进行再生时，当低温泵内的氧气浓度达到20%以上的情况下，如果在此状态下使用油回转泵来排放气体，将有导致油回转泵内的油燃烧或爆炸的危险。
请将氮气等惰性气体注入低温泵和油回转泵之间的粗抽配管内，将氧气浓度控制在20%。以下(图3：从Ａ部位注入惰性气体)
如需利用低温泵同时排放可燃性气体和空气或氧气时，请将低温泵的运转操作停止下来。
事先决定好可燃性气体的排气时间后，再来进行再生之操作。以次来确保即使是可燃性气体恢复还原为普通气体后
其浓度也将控制在燃烧范围之外。为了安全起见，请将氮气等不活性气体注入配管内。

图1：氧气/可燃性气体的稀释方法(2)