高纯度气体管道中所有高纯度、高洁净的气体均需通过管路输送到仪器用点(POU)，为了达到仪器对气体的质量要求，在气体出口指标一定的情况下，则更需重视配管系统的材料选用和施工质量。除取决于制气或净化设备的精度外，在很大程度上受到管路系统诸多因素的影响，因此，管材的选取应恪守相关行业原则，并注明管道材质。

高纯度气体的管道输送，将高纯气体送至用气点，并保持质量合格的关键是供气系统设计合理、管件及附件选择正确、施工安装正确和试验检测合格。高纯气体管道输送管道，要根据工艺过程对气体纯度、允许的杂质含量、微粒含量等的要求不同，采用相应质量的管材。比如半导体产业因其生产工艺复杂、加工精细，它不仅要求有洁净的生产环境，而且对生产过程中所需的各种高纯气体有特定的、严格的要求，从微米技术进入亚微米、深亚微米(小于O．35g．m)技术，对气体中的杂质含量、水含量要求极为严格，10 (ppm级)已经不能达到要求，需要达到10 (ppb级)，甚至10一~2(ppt级)，尘埃粒径要求控制到0．05-0。Olla,m。因此输送管道本身的管道材料特性适应高纯、超高纯气体的要求成为必须。

1.管道材料特性

对输送高纯气体管道而言，其影响气体质量的管道材料主要特性是气体渗透性、出气速率、吸附性、表面粗糙度和耐磨性、抗腐蚀性。

2.气体渗透性

气体从压力(或分压力)高的一侧透过材料向压力(或分压力)低的一侧流入的现象成为气体渗透。因为空气中氧气和氮气分压力最大、气体分子相对较小，管道材料对气体的渗透性主要表现氧气和氮气的渗透，一般对氧气的渗透测试比较多。不同材料对氧的渗透性材料大气中氧气的渗透(ppm)不锈钢管 O铜管 O聚丙烯管 1l聚四氟乙烯管 12普通钢管 203 从表看到，对于输送ppm级及更高纯度要求的气体，从气体渗透角度必须选用不锈钢管或者钢管，如果我们不恰当地选用了不符合要求的管道材料，那么，无论我们采取什么净化手段，都将是无济于事的。

3.出气速率

材料冶炼过程形成的管道材料晶间或者晶格内部存在着某些杂质，如氮、碳氢化合物等，在高纯气体输送过程中，这些杂质会缓慢地释放出来，污染高纯气体，尤其是杂质要求在ppb以上级的高纯气体。通常低碳不锈钢管的出气速率极低。

4.吸附性

由于水分等杂质是极性分子，吸附性很强。橡胶、塑料或一些表面粗糙的材料极易吸附水分等杂质，铜材对水吸附性极强，使用这些材料输送高纯气体易被污染，除了输送ppm级以下的氧气会使用紫铜管外，高纯气体都不采用铜管和塑料管，气体会接触到的垫片、填料也不得采用橡胶、塑料材料(包括聚四氟乙烯)。

5.表面粗糙度和耐磨性

为了确保输送的气体纯净度，要求管道材料内表面有一个极高的光洁度，这样可以防止污染粒子及湿气在管壁滞留，可以在吹扫时比较容易吹净。管材比较光洁而且耐磨，可以在气流高速冲刷下，产生的金属粒子就少，不锈钢比铜管产生粒子要少，所以不锈钢管耐磨性优于钢管。

6.抗腐蚀性

微电子生产中，经常使用一些腐蚀性很强的气体，这时必须采用耐腐蚀的管材，否则管道会被腐蚀，轻则表面产生锈斑，重则管道大面积剥落、穿孔，不但污染气体，还会发生安全事故。

7.内表面处理

为了进一步改善管道材料特性，对管道内表面进行处理，一般有三种方法：酸洗钝化(AP)，光亮退火(BA)和电解抛光(EP)处理。试验资料和实践都证明，通过表面处理后。管道材料的粗糙度减小。出气速率降低。表面吸附性减弱。

8.管道材料及连接

纯度在99．99％以内的气体管道，采用10#或20#无缝钢管(内表面镀锌或纯化处理)、铜管。镀锌管道采用螺纹连接。总杂质含量≤10—100ppm的气体管道，采用304不锈钢光亮退火管(304BA)、304不锈钢管纯化处理(304AP)、紫铜管。管道采用焊接连接，可以采用对接焊、承插焊或套管焊接。总杂质含量≤1-1oppm的气体管道，采用316L不锈钢光亮退火管(316LBA)、316L不锈钢电抛光管(304EP)。管道连接采用焊接， 内壁无瘢痕的对接焊，高纯氩气保护焊。总杂质含量≤lppm的高纯气体管道，必须采用316L不锈钢电抛光管(3l6LEP)。管道连接采用焊接，内壁无瘢痕的对接焊，高纯氩气保护焊，在专用的洁净室内进行。

9.管道阀门及连接

气体管道普遍采用球阀、隔膜阀和波纹管阀，根据气体纯度、有毒性和可燃爆炸性要求选择相适应的阀门。纯度在99．9999％以内的气体管道，采用304不锈钢球阀，可以采用法兰连接，法兰垫片为软金属垫片、聚四氟乙烯垫片．总杂质含量≤10ppm的气体管道，采用隔膜阀和波纹管阀。可燃爆炸性的气体必须采用波纹管阀。阀门采用卡套连接，软金属整片。由于隔膜阀具有波纹管阀相同的密封性能外，还具有阀内死空间小、容易吹除干净、污染小等突出特点，总杂质含量≤lppm纯度要求极为严格的管道以及危险性极大的气体管道，推荐使用隔膜阀。阀门采用VCR卡套连接，软金属垫片。