JP3837523B2 - Pipe inner surface treatment monitoring method - Google Patents

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JP3837523B2
JP3837523B2 JP2002296403A JP2002296403A JP3837523B2 JP 3837523 B2 JP3837523 B2 JP 3837523B2 JP 2002296403 A JP2002296403 A JP 2002296403A JP 2002296403 A JP2002296403 A JP 2002296403A JP 3837523 B2 JP3837523 B2 JP 3837523B2
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明 黒河
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子製造で使用する高純度ガスの配管等、内壁面に酸化被膜形成処理を行う工程に関し、配管の酸化被膜形成処理計測およびそれを用いた酸化被膜形成処理方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
半導体プロセスにおいては、高集積化に伴い、高純度ガスの利用が必須である。そのため、高純度ガスの輸送に用いる半導体ガス配管にも低脱ガス、パーティクルの低減、高耐食性等が求められる。そのため、これら半導体ガス配管において多用されるステンレス管にも、電解研磨による内壁研磨およびクロム酸化物による不動態化処理(CRP)が施される。酸素よりも活性で、処理温度を大幅に下げられるオゾンの特性を利用した処理では、以下のものが提案されている。
【0003】
5〜10%のオゾンを含むオゾン酸素混合ガス中において、200℃の温度で処理する高温・低濃度のオゾン処理方法(下記特許文献1参照)
【0004】
50%以上のオゾンを含むオゾン酸素混合ガスを配管中に封入し、60℃以下の温度で処理する低温・高濃度のオゾン封入処理方法(下記特許文献2参照)
【0005】
12%のオゾンを含むオゾン酸素混合ガスを配管に流下し、配管の出口と入り口の濃度差が0.01%以下になるまで処理するオゾン流下処理方法(下記特許文献3参照)
【0006】
【特許文献1】
特開平5−287496号公報
【特許文献2】
特開平9−195031号公報
【特許文献3】
特開2001−279423号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来、オゾンを用いてステンレス管の内壁表面にクロム酸化物を形成する処理での処理完了の判断基準をあたえる例は数少なく、配管出口でのオゾン濃度と流下したオゾン濃度との差が0.01%以下になること(上記特許文献3)やオゾンを封入した配管の圧力上昇が不動態化完了によってオゾン分解が止まるために停止することであった。
【0008】
しかしこの方法でも問題があった。それは、配管中で処理不足の部分があった場合に配管のどの箇所であるかを同定することができないということである。
【0009】
工場等の生産ラインで長尺配管を施工する場合、様々なパイプが溶接接合されたり、バルブや継ぎ手等の配管部品(本明細書においては、これら管、バルブ及び継ぎ手等を「被処理部品」という。)がメタルシールされたりする。配管中では、管や配管部品を構成する材料の差やクロム酸化膜が失われる溶接部など、様々な表面状態や材料組成が存在する。オゾン処理はそれら表面を不動態化する酸化処理であるので、材料や表面状態により不動態化に要する時間が大きく異なってしまう。そのため配管はオゾン処理に要する時間が配管内の各箇所において一様ではない。場合により大部分は不動態化処理が完了したが、一部未完了であることも生じる。
【0010】
従来の計測法においては、配管全体にわたるオゾンの平均分解率を計測している。例えば、配管出口でのオゾン濃度の流下したオゾン濃度の割合の計測(上記特許文献3)や、オゾンを封入した配管の圧力のオゾン分解による圧力上昇の計測(特許文献2)等である。
【0011】
これらの手法においては、配管中に部分的にオゾンを分解する未処理の箇所があってもその場所を同定することは不可能であるという問題があった。
【0012】
もし、不動態化困難な部品が配管中のどの場所にあるかを同定できれば、それを不動態化が完了した部品と交換することも可能となり、配管の不動態化処理施工時間の短縮も図ることができる。
【0013】
特に、高濃度オゾンガスを輸送する場合は安全性にも関わる。高濃度オゾンガス用の配管中に未処理の部分がわずかでも存在すると、その他の配管部分が完全に不動態化していても、その未処理部分でオゾンが分解して発熱しその熱でオゾンの分解が誘起されるというオゾンの自己分解が繰り返される。そのため高濃度オゾンが輸送できないという問題や場合によっては爆発の要因ともなりうる。よって安全性の向上のためにも、その未処理部分の同定は欠かすことができない。
【0014】
本発明は、上記のような点に着目し、配管施工後でも内面の全面に対して完全な処理を施すため、処理の不完全部分を同定する手法を与え、処理完了の判断基準を与えるとともに、配管の安全性を向上させる方法を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
配管内壁の不動態化処理工程において、配管中の不動態化の不十分な箇所を同定するため、まず配管にオゾンを一定時間封入し、ついで該配管内のオゾンをパージし、出口から流れ出るオゾン濃度を時系列に測定する。該配管において不動態化が不十分の部分においては、オゾンの分解が進んでいるので、測定した時系列の濃度分布において、不動態化が十分な部分よりも、オゾン濃度が少なくなるので、配管の不動態化の不十分な部位を同定することができる。
【0016】
また、この解析結果に基づき、封入したオゾンガスの分解度が配管全域にわたり判定基準以下となったら、配管全域にわたる不動態化処理工程が完了したと判断することができる。
【0017】
【実施の態様】
図1は、本発明の実施形態を示す配管の内面処理装置を示す構成図である。上記処理装置は、処理される配管の入り口側に、バルブ(A)、オゾン濃度計測器(A)、流量調節器及びオゾン発生器がこの順に連結され、出口側に、バルブ(B)及びオゾン濃度計測器(B)が連結されている。また、配管を酸素でパージするための流量調節器(B)及びバルブ(C)が配管入り口に連結されている。
【0018】
上記配管は、その内壁面が不動態酸化皮膜を形成する金属を含有するものであり、該不動態酸化皮膜は、鉄、チタン、アルミナ、ニッケル又はクロム等の酸化膜である。上記オゾン発生器は、オゾンを含む混合ガスもしくはオゾンを含むオゾン水であってもよい。また、パージで使用するものは、オゾンを含む混合ガス、オゾンを含むオゾン水、窒素、酸素又はアルゴン希ガスであってもよい。
【0019】
配管入り口および出口オゾン濃度を計測した結果は、データ処理装置に送られる。オゾン発生器は、オゾン酸素混合ガスを供給し、オゾン濃度は27wt%である。オゾン濃度はこのほかの値であってもよい。
【0020】
本願発明の測定法においては、入口からパージガスを流入させて配管中のオゾンガスを押し出す。そのためパージガスと配管内のオゾンガスの混合による不確かさが生じる。そこで、オゾンと酸素の混合による不確かさの影響を調べた。
【0021】
図6は、オゾンによって酸素を押し出す測定を行い、パイプ内ガスを押し出すときの影響を調べたものである。試料は、長さ8m外径12.7mmのパイプである。パイプ内壁は、あらかじめオゾンにより不動態化させてある。このパイプに酸素を充填し、ついで入口よりオゾンガス(濃度700g/m3)を一定流量で流し込み、そのときの出口でのオゾン濃度を計測した。このとき出口での濃度の立ち上がり、すなわち酸素からオゾンに切り替わる時間は、図6のように1.2分であった。理想的にはこの立ち上がりはゼロとなるはずであるが、オゾンによってパイプ内の酸素を押し出す際の混合により若干ぼけが生じている。
【0022】
流し込んだオゾンが入口から出口に到達するのに、図6に示されるように、17分要したことから、オゾンによってパイプ中の酸素を押し出す際のガス混合による位置分解能のあいまいさは、7%である。
なお本結果は一例であり、パージ時でのガス押し出しによるぼけは、パイプの直径に応じたパージガス流量、パージガスの種類及びパイプの温度制御等によってさらに改善することができる。
【0023】
【実施例1】
被処理配管は、外径1/2インチ、長さ6mのSUS304ステンレス管である。内面処理は、電解研磨である。オゾン酸素混合ガスを流して、その総量が36L,142L、244Lとなったとき、以下に説明する濃度計測手法により配管中のオゾン濃度分布を計測した。
【0024】
すなわち、上記所定量のオゾンを流した後、バルブ(A)(B)を同時に閉じ、オゾンを被処理配管内に保持したままで、110分間放置した。配管温度は23℃に保った。その後、バルブ(B)(C)を同時に開けて流量調節器(B)で酸素を毎分50cc流し、該配管内のオゾンをパージした。(このときの出口濃度をオゾン濃度記録計(B)で計測した。計測結果は、データ処理装置で時系列に記録した。
【0025】
出口からは、配管内の各点で滞留しその場の不動態化度に応じて分解したオゾンが順次排出される。それら濃度の時系列データを、データ処理装置にて、配管の入り口からの距離に応じたオゾン分解率の分布としたのが図2である。ここでオゾン分解率は、オゾン濃度計測器(A)による入り口濃度に対する出口濃度の比を取って1から減じたものである。すなわち、出口濃度が0%の時オゾン分解率を1、出口濃度が入り口濃度と等しいときオゾン分解率を0としたものである。
【0026】
図2より、配管の入り口からオゾン分解率が減少し、不動態化が入り口から進行すること、オゾン流下時間の増加に伴い、配管全体のオゾン分解率が減少することがわかる。
【0027】
配管の処理の完了は、オゾン分解率が配管全域にわたって判定基準値以下となることで判定することができる。
判定基準値は、配管が室温でかつ封入時間が2時間程度以下の時1%である。
ただし、配管が室温を超える場合は、オゾンの自己分解による影響を補正して判定数値を引き上げる必要がある。オゾンの自己分解は温度依存性を持ち25℃から40℃に温度を上げると自己分解速度が2倍強となる。この場合は判定値を2倍とする必要がある。
また、封入時間がきわめて長い場合、配管温度が室温でもオゾン自己分解の補正が必要である。たとえば、濃度50vol%のオゾンを80時間封入したとき25℃での自己分解率は10%であるので、判定値を10%とする。
【0028】
本実施例では、酸素を一定流量流してパージしたが、酸素の換わりにオゾン発生器からのオゾンでも可能である。要は、配管内のオゾンを押し出せるガスであり封入されたオゾンガスと反応しなければ他のガスも使用可能である。
また、配管にオゾン水を封入する場合は、パージに水やオゾン水などの液体を使用することができる。
【0029】
オゾンをパージガスとして使用する場合酸素パージライン(流量調節器BおよびバルブC)は不要である。
【0030】
オゾンガスをパージガスとすると、バルブの開閉だけで、オゾン処理中において適宜本手法による不動態化の判定を行えるので、装置として簡単な構造とすることができる。
【0031】
またパージにおいて一定流量でパージガスを流す必要はなく、場合によって可変とすることもできる。たとえば長尺の配管等において、不動態化をとくに調べる必要のない配管部分のオゾンガスは素早く排出するようにパージガス流量を大きくし必要な箇所で流量を落として詳しく濃度分布を測定するような制御をすることも可能である。このような制御は、流量調節器の時間制御と出口オゾン濃度の時系列記録をデータ処理装置で同期して行うことで可能である。
【0032】
この実施例においては、閉じこめ時間は110分としたが、配管の構造や不動態化度に応じて換えることが可能である。精密に調査するにはもっと長い時間を用いてもよい。
【0033】
パージによる計測時間は、配管へのオゾン封入時間よりも十分に短い必要がある。推奨する割合は、計測時間を1とすると封入時間は10以上である。また、パージによる計測時間は、計測中に配管内をパージされるオゾンがあまり分解せず、計測に影響を与えない程度に小さくする必要がある。配管へのオゾン封入時間は、パイプ中でのオゾンや酸素の相互拡散の影響が大きくなってオゾンの分解位置の同定が妨げられない程度に小さくする必要がある。
【0034】
【実施例2】
図3は、被処理配管として、外径12.7mm、長さ4mのTi管の場合である。閉じこめ時間は、110分である。SUS304と同様に、入り口から不動態化が進むため、入り口からオゾン分解率が下がってくる。
【0035】
【実施例3】
図4は、被処理配管として、外径12mm長さ3mのA5052アルミ合金管の場合である。表面処理は、湿式化学研磨後、精密洗浄したものである。この場合も同様に入り口から不動態化が進行する。
【0036】
【実施例4】
被処理配管として、その主要部分をチタン製パイプ(外径1/2インチ、長さ6m)とし、中途に1カ所、ステンレス製の部品を設けた。またチタン製パイプの両端にはステンレス管を接続しバルブを連接した。
【0037】
不動態化処理計測のために、配管に封入したオゾン濃度は690g/m3、封入時間は2時間、封入終了後のパージガスはオゾンである。パージに伴い出口から出るオゾン濃度を計測した結果が図5である。
【0038】
図5において、オゾン濃度が減少している部分は、封入中にオゾンがステンレス部品と接触していた位置に対応している。オゾン濃度が減少している部分は、不動態化が不十分であることから、チタン管の途中に接続したステンレス部品の内壁処理が不完全であることがわかる。
【0039】
【発明の効果】
本発明によれば、配管内面の不動態化処理の不完全な部分を同定できるので配管処理の完了度を評価することができる。また、工場での配管施工後にも用いることができ、配管の内面処理をその処理の完了度をとらえつつ行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における測定装置・処理装置概略図
【図2】SUS304配管におけるオゾン処理に伴う不動態化進行状況図
【図3】Ti配管におけるオゾン処理に伴う不動態化進行状況図
【図4】A5052アルミ合金管におけるオゾン処理に伴う不動態化進行状況図
【図5】Tiとステンレスから成る配管におけるオゾン処理に伴う不動態化進行状況図
【図6】パージガスと配管内のオゾンガスの混合の調査図
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a process for forming an oxide film on an inner wall surface of a high-purity gas pipe or the like used in semiconductor element manufacturing, and relates to an oxide film forming process measurement of a pipe and an oxide film forming process method using the same. .
[0002]
[Prior art]
In semiconductor processes, the use of high-purity gas is indispensable with high integration. Therefore, semiconductor gas piping used for transporting high-purity gas is also required to have low degassing, particle reduction, high corrosion resistance, and the like. Therefore, stainless steel pipes frequently used in these semiconductor gas pipes are also subjected to inner wall polishing by electrolytic polishing and passivation treatment (CRP) with chromium oxide. In the treatment using the characteristics of ozone that is more active than oxygen and can greatly reduce the treatment temperature, the following has been proposed.
[0003]
A high-temperature and low-concentration ozone treatment method in which treatment is performed at a temperature of 200 ° C. in an ozone-oxygen mixed gas containing 5 to 10% ozone (see Patent Document 1 below)
[0004]
A low-temperature, high-concentration ozone sealing treatment method in which an ozone-oxygen mixed gas containing 50% or more of ozone is sealed in a pipe and processed at a temperature of 60 ° C. or lower (see Patent Document 2 below)
[0005]
An ozone flow-down treatment method in which an ozone-oxygen mixed gas containing 12% ozone flows down into a pipe and is treated until the difference in concentration between the outlet and the inlet of the pipe is 0.01% or less (see Patent Document 3 below)
[0006]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-287396 [Patent Document 2]
JP-A-9-195031 [Patent Document 3]
JP 2001-279423 A
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, there are only a few examples that provide judgment criteria for the completion of treatment in the treatment of forming chromium oxide on the inner wall surface of a stainless steel tube using ozone, and the difference between the ozone concentration at the pipe outlet and the ozone concentration flowing down is 0.01% or less. (Patent Document 3 above) and the increase in pressure in the piping filled with ozone stopped because the ozonolysis stopped due to the completion of passivation.
[0008]
However, there was a problem with this method. That is, when there is an insufficiently processed part in the pipe, it is impossible to identify which part of the pipe.
[0009]
When constructing long pipes in production lines such as factories, various pipes are welded and joined, and piping parts such as valves and fittings (in this specification, these pipes, valves and fittings are referred to as “processed parts”. Is metal sealed. In the piping, there are various surface states and material compositions such as differences in materials constituting the tubes and piping parts and welds where the chromium oxide film is lost. Since the ozone treatment is an oxidation treatment for passivating these surfaces, the time required for passivation varies greatly depending on the material and surface condition. Therefore, the time required for ozone treatment of the piping is not uniform at each location in the piping. In some cases, the passivating process is mostly completed, but a part of it is incomplete.
[0010]
In the conventional measurement method, the average decomposition rate of ozone over the entire pipe is measured. For example, measurement of the ratio of ozone concentration at which ozone concentration flows down at the pipe outlet (Patent Document 3 above), measurement of pressure increase due to ozone decomposition of the pressure of the pipe filled with ozone (Patent Document 2), and the like.
[0011]
In these methods, there is a problem that it is impossible to identify the location even if there is an untreated location that partially decomposes ozone in the piping.
[0012]
If it is possible to identify the location in the pipe where a difficult-to-passivate part can be identified, it can be replaced with a part that has been passivated, thereby shortening the time required for passivating the pipe. be able to.
[0013]
In particular, when transporting high-concentration ozone gas, safety is also involved. If there is a small amount of untreated parts in the piping for high-concentration ozone gas, even if other pipe parts are completely passivated, ozone decomposes and heats up in the untreated parts, and the heat decomposes ozone. Ozone self-decomposition that is induced is repeated. Therefore, it may be a problem that high-concentration ozone cannot be transported or, in some cases, an explosion factor. Therefore, identification of the unprocessed part is indispensable for improving safety.
[0014]
The present invention pays attention to the above points, and provides a method for identifying an incomplete part of processing in order to perform complete processing on the entire inner surface even after piping construction, and provides a judgment criterion for processing completion. An object is to provide a method for improving the safety of piping.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In the passivating process of the inner wall of the pipe, in order to identify the insufficient passivated part in the pipe, first ozone is sealed in the pipe for a certain period of time, then the ozone in the pipe is purged and the ozone flowing out from the outlet Concentration is measured in time series. In the part where the passivation is insufficient in the pipe, the decomposition of ozone is progressing, so the ozone concentration is less in the measured time-series concentration distribution than the part where the passivation is sufficient. Sites of insufficient passivation can be identified.
[0016]
Further, based on the analysis result, when the degree of decomposition of the enclosed ozone gas is equal to or less than the determination standard over the entire piping area, it can be determined that the passivation treatment process over the entire piping area has been completed.
[0017]
Embodiment
FIG. 1 is a configuration diagram showing an inner surface treatment apparatus for piping showing an embodiment of the present invention. In the above processing apparatus, a valve (A), an ozone concentration measuring instrument (A), a flow rate controller and an ozone generator are connected in this order on the inlet side of the pipe to be processed, and the valve (B) and ozone are connected on the outlet side. Concentration meter (B) is connected. Further, a flow rate regulator (B) and a valve (C) for purging the pipe with oxygen are connected to the pipe inlet.
[0018]
The piping contains a metal whose inner wall surface forms a passive oxide film, and the passive oxide film is an oxide film of iron, titanium, alumina, nickel, chromium, or the like. The ozone generator may be a mixed gas containing ozone or ozone water containing ozone. Further, what is used for purging may be a mixed gas containing ozone, ozone water containing ozone, nitrogen, oxygen, or an argon rare gas.
[0019]
The result of measuring the ozone concentration at the inlet and outlet of the pipe is sent to the data processing device. The ozone generator supplies an ozone-oxygen mixed gas, and the ozone concentration is 27 wt%. The ozone concentration may be other values.
[0020]
In the measurement method of the present invention, purge gas is introduced from the inlet to push out ozone gas in the piping. As a result, uncertainty arises due to the mixture of purge gas and ozone gas in the piping. Therefore, the influence of uncertainty due to the mixture of ozone and oxygen was investigated.
[0021]
Figure 6 shows the effect of extruding oxygen in the pipe and examining the effect of extruding the gas in the pipe. The sample is a pipe having a length of 8 m and an outer diameter of 12.7 mm. The inner wall of the pipe is previously passivated with ozone. This pipe was filled with oxygen, and then ozone gas (concentration 700 g / m3) was flowed from the inlet at a constant flow rate, and the ozone concentration at the outlet was measured. At this time, the rising of the concentration at the outlet, that is, the time for switching from oxygen to ozone was 1.2 minutes as shown in FIG. Ideally, this rise should be zero, but there is some blurring due to mixing when pushing out the oxygen in the pipe by ozone.
[0022]
As shown in Fig. 6, it took 17 minutes for the ozone to flow from the inlet to the outlet, so the position resolution ambiguity due to gas mixing when pushing out oxygen in the pipe by ozone was 7%. It is.
This result is only an example, and the blur due to gas extrusion at the time of purging can be further improved by the purge gas flow rate according to the pipe diameter, the type of purge gas, the temperature control of the pipe, and the like.
[0023]
[Example 1]
The pipe to be treated is a SUS304 stainless steel pipe having an outer diameter of 1/2 inch and a length of 6 m. The inner surface treatment is electrolytic polishing. When the ozone-oxygen mixed gas was flowed and the total amount reached 36L, 142L, and 244L, the ozone concentration distribution in the piping was measured by the concentration measurement method described below.
[0024]
That is, after flowing a predetermined amount of ozone, the valves (A) and (B) were simultaneously closed, and the ozone was left in the pipe to be treated for 110 minutes. The piping temperature was kept at 23 ° C. Thereafter, the valves (B) and (C) were opened at the same time, and 50 cc of oxygen was allowed to flow through the flow rate controller (B) per minute to purge the ozone in the piping. (The outlet concentration at this time was measured with an ozone concentration recorder (B). The measurement results were recorded in time series with a data processor.
[0025]
From the outlet, ozone that has accumulated at each point in the pipe and decomposed according to the degree of passivation on the spot is sequentially discharged. FIG. 2 shows the time-series data of these concentrations as the distribution of the ozone decomposition rate according to the distance from the entrance of the pipe in the data processing device. Here, the ozone decomposition rate is obtained by subtracting from 1 by taking the ratio of the outlet concentration to the inlet concentration by the ozone concentration measuring device (A). That is, the ozone decomposition rate is 1 when the outlet concentration is 0%, and the ozone decomposition rate is 0 when the outlet concentration is equal to the inlet concentration.
[0026]
From FIG. 2, it can be seen that the ozone decomposition rate decreases from the entrance of the piping, the passivation proceeds from the entrance, and the ozone decomposition rate of the entire piping decreases as the ozone flow time increases.
[0027]
Completion of the processing of the pipe can be determined when the ozonolysis rate is equal to or lower than the determination reference value over the entire pipe.
The criterion value is 1% when the piping is at room temperature and the sealing time is about 2 hours or less.
However, when the piping exceeds room temperature, it is necessary to correct the influence of ozone self-decomposition and raise the judgment value. The self-decomposition of ozone has temperature dependence, and when the temperature is raised from 25 ° C. to 40 ° C., the self-decomposition rate becomes more than twice. In this case, it is necessary to double the judgment value.
Further, when the sealing time is extremely long, it is necessary to correct ozone self-decomposition even when the piping temperature is room temperature. For example, when ozone with a concentration of 50 vol% is sealed for 80 hours, the self-decomposition rate at 25 ° C. is 10%, so the determination value is 10%.
[0028]
In this embodiment, oxygen is purged with a constant flow rate, but ozone from an ozone generator can be used instead of oxygen. In short, it is a gas that can push out ozone in the piping, and other gases can be used if they do not react with the enclosed ozone gas.
In addition, when ozone water is sealed in the pipe, a liquid such as water or ozone water can be used for purging.
[0029]
When ozone is used as the purge gas, the oxygen purge line (flow rate regulator B and valve C) is not required.
[0030]
When the ozone gas is a purge gas, the determination of passivation by the present method can be made as appropriate during the ozone treatment by simply opening and closing the valve, so that the apparatus can have a simple structure.
[0031]
Further, it is not necessary to flow purge gas at a constant flow rate in purging, and it may be variable depending on circumstances. For example, in a long pipe, control is performed to measure the concentration distribution in detail by increasing the purge gas flow rate and reducing the flow rate at the required location so that ozone gas in the piping portion that does not need to be specifically examined for passivation is quickly discharged. It is also possible to do. Such control is possible by performing time control of the flow controller and time-series recording of the outlet ozone concentration in synchronization with the data processing device.
[0032]
In this embodiment, the confinement time is 110 minutes, but can be changed according to the structure of the pipe and the degree of passivation. Longer times may be used to investigate precisely.
[0033]
The measurement time by purging needs to be sufficiently shorter than the ozone sealing time in the piping. The recommended ratio is 10 or more when the measurement time is 1. Moreover, the measurement time by purging needs to be made small to the extent that the ozone purged in the piping during the measurement does not decompose so much and does not affect the measurement. It is necessary to reduce the ozone sealing time in the pipe to such an extent that the influence of the mutual diffusion of ozone and oxygen in the pipe becomes large and the identification of the ozone decomposition position is not hindered.
[0034]
[Example 2]
FIG. 3 shows a case where the pipe to be treated is a Ti pipe having an outer diameter of 12.7 mm and a length of 4 m. The confinement time is 110 minutes. As with SUS304, passivation proceeds from the entrance, so the ozone decomposition rate falls from the entrance.
[0035]
[Example 3]
FIG. 4 shows a case where an A5052 aluminum alloy pipe having an outer diameter of 12 mm and a length of 3 m is used as the pipe to be treated. The surface treatment is a precision cleaning after wet chemical polishing. In this case as well, passivation proceeds from the entrance.
[0036]
[Example 4]
The main part of the pipe to be treated was a titanium pipe (outer diameter 1/2 inch, length 6 m), and one stainless steel part was provided in the middle. Stainless steel pipes were connected to both ends of the titanium pipe, and valves were connected.
[0037]
For the passivation treatment measurement, the ozone concentration enclosed in the pipe is 690 g / m 3, the sealing time is 2 hours, and the purge gas after the sealing is ozone. FIG. 5 shows the result of measuring the ozone concentration that exits from the outlet during purging.
[0038]
In FIG. 5, the portion where the ozone concentration is reduced corresponds to the position where the ozone is in contact with the stainless steel part during encapsulation. Since the portion where the ozone concentration is decreased is not sufficiently passivated, it can be seen that the inner wall treatment of the stainless steel part connected in the middle of the titanium tube is incomplete.
[0039]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the incomplete part of the passivation process on the inner surface of the pipe can be identified, the degree of completion of the pipe process can be evaluated. Moreover, it can be used after the piping construction in the factory, and the inner surface treatment of the piping can be performed while grasping the degree of completion of the processing.
[Brief description of the drawings]
1 is a schematic diagram of a measuring apparatus and a processing apparatus in the present invention. FIG. 2 is a progress diagram of passivation associated with ozone treatment in a SUS304 pipe. 4) Passivation progress diagram with ozone treatment in A5052 aluminum alloy tube [Fig. 5] Passivation progress diagram with ozone treatment in piping made of Ti and stainless steel [Fig. 6] Mixing of purge gas and ozone gas in piping Survey chart of

Claims (6)

、バルブ又は継ぎ手から成る被処理部品の内面にオゾンによる不動態化処理を施す工程における不動態化監視方法において、該部品内にオゾンを一定時間封入し、ついで該部品内のオゾンをパージし、該部品の出口から流れ出るオゾンの濃度を時系列的に測定することにより、不動態化処理の進行状況を監視することを特徴とする不動態化監視方法。 In a passivation monitoring method in the step of applying a passivation treatment with ozone to the inner surface of a part to be processed consisting of a pipe , a valve or a joint, ozone is sealed in the part for a certain period of time, and then the ozone in the part is purged. A passivating monitoring method characterized by monitoring the progress of the passivating process by measuring the concentration of ozone flowing out from the outlet of the component in time series. 請求項1記載の不動態化監視方法において、上記オゾン濃度を監視することにより、上記部品において、不動態化の不十分な箇所を同定することを特徴とする不動態化監視方法。  The passivation monitoring method according to claim 1, wherein in the part, an insufficiently passivated portion is identified by monitoring the ozone concentration. 請求項1記載の不動態化監視方法において、上記封入したオゾンの分解が該部品の至る所で判定基準以下であることを検知することにより、該部品内の不動態化が完了したことを確認することを特徴とする不動態化監視方法。The passivation monitoring method according to claim 1, wherein the passivation in the component is completed by detecting that the decomposition rate of the encapsulated ozone is below a criterion in every part of the component. Passivation monitoring method characterized by confirming. 、バルブ又は継ぎ手から成る被処理部品の内面にオゾンによる不動態化処理を施す工程における不動態化監視装置において、該部品内にオゾンを一定時間封入する装置、該部品内のオゾンをパージする装置及び該部品の出口から流れ出るオゾンの濃度を時系列的に測定する装置を具備することにより不動態化処理の進行状況を監視することを特徴とする不動態化監視装置。 In a passivation monitoring device in a step of applying a passivation treatment with ozone to the inner surface of a component to be processed consisting of a pipe , a valve or a joint, a device for sealing ozone in the component for a certain period of time, and purging the ozone in the component A passivation monitoring apparatus characterized by monitoring the progress of the passivation process by providing the apparatus and a device for measuring the concentration of ozone flowing out from the outlet of the component in time series. 請求項に記載の不動態化監視装置において、上記オゾン濃度を監視することにより、上記部品において、不動態化の不十分な箇所を同定することを特徴とする不動態化監視装置。5. The passivation monitoring device according to claim 4 , wherein a part where the passivation is insufficient is identified in the component by monitoring the ozone concentration. 請求項記載の不動態化監視装置において、上記封入したオゾンの分解が該部品の至る所で判定基準以下であることを検知することにより、該部品内の不動態化が完了したことを確認することを特徴とする不動態化監視装置。5. The passivation monitoring device according to claim 4 , wherein the passivating in the component is completed by detecting that the decomposition rate of the enclosed ozone is below the determination standard throughout the component. Passivation monitoring device characterized by checking.
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