KR102012795B1 - 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법 - Google Patents

초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법 Download PDF

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Abstract

개시된 본 발명에 의한 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법은, 실린더의 조립을 위한 조립자재가 입고되어 검사되는 준비단계, 스키드에 대해 실린더를 다열 및 다단으로 조립시키는 실린더/스키드 조립단계, 실린더에 대응되는 불 플러그(Bull plug)를 가공하는 불 플러그 가공단계, 실린더에 대해 불 플러그를 조립시키는 불 플러그 조립단계, 실린더에 결합될 매니폴더를 준비하는 매니폴더 준비단계, 실린더와 스키드가 상호 조립된 상태에서의 압력과 무게를 측정하여, 조립을 점검하는 조립 점검단계, 실린더 내부를 진공시키며 기 설정된 온도로 가열하는 실린더 진공/가열단계, 실린더 내의 진공상태를 확인하는 인보드 누출 검사단계, 실린더를 점검하여 완제품을 준비하는 최종 점검단계 및, 완제품을 출고시키는 출고단계를 포함한다. 이러한 구성에 의해, 초고순도의 가스 충전을 저해하지 않은 실린더 조립이 가능해진다.

Description

초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법{CYLINDER ASSEMBLY METHOD FOR ULTRA-HIGH PURITY GAS FILLING}
본 발명은 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 초고순도의 가스가 충전되는 실린더의 조립공정을 청결하면서도 단순화함으로써, 생산성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법에 관한 것이다.
현대 산업의 발전으로 인해, 반도체 발광소자(LED), 액정표시장치(LCD), 태양광 발전 및 집적 회로 마이크로 전자 등 각 업종에서 기체 순도에 대한 수요가 증가되고 있다. 특히, 전자 산업분야에서 사용되는 순도가 극히 높은 각종 고순도, 초고순도 기체에 대한 요구도 점점 엄격해지고 있으며, 고순도, 초고순도를 요구할 뿐만 아니라, 처리 공정중의 품질 확보에 대한 요구가 증대하고 있다. 예컨대, 반도체 공정과 같은 제조 공정이 민감한 분야에 처리 가스에 극히 일부라도 불순물이 포함될 경우, 제조되는 웨이퍼(Wafer)의 손상을 야기한다.
한편, 이러한 순도가 높은 가스는 일반적으로 가스 실린더에 충전되어 가스 트레일러를 통해 이동될 수 있다. 이로 인해, 근래에는 실린더의 조립 공정 중 초고순도 가스의 오염을 억제하기 위한 다양한 연구가 지속적으로 이루어지고 있는 추세이다.
대한민국 등록특허공보 제10-1344936호 대한민국 등록실용신안공보 제20-0399166호
본 발명의 목적은 가스 순도를 저해하지 않으면서도 안전성 및 신뢰성이 우수한 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법은, 실린더의 조립을 위한 조립자재가 입고되어 검사되는 준비단계, 스키드에 대해 상기 실린더를 다열 및 다단으로 조립시키는 실린더/스키드 조립단계, 상기 실린더에 대응되는 불 플러그(Bull plug)를 가공하는 불 플러그 가공단계, 상기 실린더에 대해 상기 불 플러그를 조립시키는 불 플러그 조립단계, 상기 실린더에 결합될 매니폴더를 준비하는 매니폴더 준비단계, 상기 실린더와 스키드가 상호 조립된 상태에서의 압력과 무게를 측정하여, 조립을 점검하는 조립 점검단계, 상기 실린더 내부를 진공시키며 기 설정된 온도로 가열하는 실린더 진공/가열단계, 상기 실린더 내의 진공상태를 확인하는 인보드 누출 검사단계, 상기 실린더를 점검하여 완제품을 준비하는 최종 점검단계 및 상기 완제품을 출고시키는 출고단계를 포함한다.
일측에 의하면, 상기 준비단계는, 품질검사를 거쳐 통과된 상기 조립자재가 입고되는 조립자재 입고단계 및 상기 실린더를 입고하여, 내부 및 외부를 각각 독립적으로 검사하는 실린더 검사단계를 포함할 수 있다.
일측에 의하면, 상기 실린더 검사단계는, 상기 실린더 도장 상태 및 도막 검사, 진원도 편차 검사, 외경 지름 검사, 직진도 검사, 편심도 검사 및 각인 및 치수 검사를 포함하여 상기 실린더의 외부를 검사하고, 상기 실린더의 내부 표면조도 검사, 백생광(White Light Lamp) 검사, 실린더 네크 검사를 포함하여 상기 실린더의 외부를 검사할 수 있다.
일측에 의하면, 상기 실린더/스키드 조립단계는 상기 실린더의 조립길이를 측정하여, 대응되는 상기 스키드에 대해 다열 및 다단으로 휨방향을 따라 복수개 조립시키며, 상기 스키드에 조립되는 복수의 상기 실린더 중 양끝쪽에 조립되는 일부 실린더에는 C-타입의 스트랩(STRAP)이 조립되며, 안측에 조립되는 다른 실린더에는 U-타입의 스트랩이 조립될 수 있다.
일측에 의하면, 상기 실린더/스키드 조립단계는 상기 실린더가 다열 및 다단으로 조립된 후, 후방측에 조립되는 후판의 후렌지 조립부에 맞춰 높이가 조절될 수 있다.
일측에 의하면, 상기 실린더/스키드 조립단계 이후에, 상기 실린더 네트 단면을 연마하는 실린더 네트 단면 연마단계를 포함하며, 상기 실린더 네트 단면 연마단계 이후, 이소프로필 알코올을 도포하여 상기 실린더의 네트 단면부, 네트 외/내경 나사부를 세척할 수 있다.
일측에 의하면, 상기 불 플러그 가공단계는, 밸브가 용접된 상기 불 플러그의 PRD 소켓을 세척하여 불순물을 검사하는 불 플러그 PRD(Pressure Relief Device)소켓의 불순물 검사단계, 상기 불 플러그에 헬륨(He) 가스를 주입하여 누설(Leak)을 검사하는 불 플러그 누설 검사단계, 상기 불 플러그에 DIP(담그는) 튜브를 용접하는 불 플러그 DIP 튜브 용접단계 및, 상기 불 플러그를 I.P.A(Isopropul Alcohol) 세척하는 불 플러그 I.P.A 세척단계를 포함할 수 있다.
일측에 의하면, 상기 불 플러그 조립단계는, 상기 불 플러그 조립전에 윤할제를 상기 불 플러그 조립부위에 도포하며, 상기 불 플러그와 상기 실린더의 사이에는 습기 유입 방지 처리될 수 있다.
일측에 의하면, 상기 매니폴더 준비단계는, 상기 매니폴더를 스테인레스 스틸(SUS) 재질로 제작하는 매니폴더 제작단계, 제작된 상기 매니폴더를 세정하는 매니폴더 세정단계 및, 상기 매니폴더에 헬륨(He) 가스를 주입하여 상기 매니폴더의 누출을 검사하는 매니폴더 누출 검사단계를 포함할 수 있다.
일측에 의하면, 상기 조립 점검단계는, 상기 실린더와 스키드의 조립상태에 대한 압력을 검사하는 압력 검사단계 및 상기 실린더와 스키드가 조립된 상태의 실제 무부하중량을 측정하는 무부하중량 측정단계를 포함할 수 있다.
일측에 의하면, 상기 압력 검사단계는 85% 내지 95%의 질소가스와 5% 내지 15%의 헬륨가스가 혼합된 혼합 가스를 150 내지 175bar의 압력으로 주입할 수 있다.
일측에 의하면, 상기 인보드 누출 검사단계는 99% 이상의 순도를 가지는 헬륨(He)가스를 상기 실린더에 주입하여 진공상태를 확인할 수 있다.
일측에 의하면, 상기 최종 점검단계는, 상기 실린더에 벤트 튜브를 직립하여 설치하는 벤트 튜브 설치단계, 상기 실린더 내외의 수분을 분석하는 수분 분석단계 및 검사 체크 기록 관리를 위한 마킹 시트를 상기 실린더에 부착하는 마킹 시트 부착단계를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 첫째, 초고순도의 가스가 충전될 실린더의 조립공정 중 불순물을 제거함으로써, 가스의 순도를 저해하지 않게 되어 신뢰성 향상에 기여할 수 있게 된다.
둘째, 단순한 조립공정을 통해 작업성 향상을 기대할 수 있으며, 이로 인해 경제성 또한, 향상시킬 수 있게 된다.
셋째, 조립공정들 사이에 누설을 다단계로 확인할 수 있어, 실린더의 가스 충전 안전성 향상에 기여할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법을 개략적으로 도시한 순서도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실린더/스키드 조립단계와 실린더 네트 단면 연마단계 사이의 검사단계들을 설명하기 위해 개략적으로 도시한 순서도이다. 그리고,
도 3은 도 1에 도시된 매니폴더 준비단계의 구체적인 단계를 개략적으로 도시한 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 그와 같은 실시예에 제한되지 않고, 본 발명의 사상은 실시예를 이루는 구성요소의 부가, 변경 및 삭제 등에 의해서 다르게 제안될 수 있을 것이나, 이 또한 발명의 사상에 포함되는 것이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법(1)은 준비단계(10), 스키드 조립단계(20), 불 플러그 가공단계(30), 불 플러그 조립단계(40), 매니폴더 준비단계(50), 조립 점검단계(60), 실린더 진공/가열단계(70), 인보드 누출 검사단계(80), 최종 점검단계(90) 및 출고단계(100)를 포함한다.
참고로, 본 발명에서 설명하는 실린더는 초고순도의 가스 예컨대, 99.999995% 이상의 질소(N2) 가스가 충전되는 실린더의 조립을 일 예로 설명하나, 꼭 이에 한정되는 것은 아니다.
준비단계(10)는 조립자재 입고단계(11)와 실린더 검사단계(12)를 포함하여, 초고순도 가스 충전용 실린더 조립을 위한 부품을 준비시킨다.
조립자재 입고단계(11)는 구매발주를 통해 실린더 조립을 위한 필요한 조립자재를 입고한다. 이때, 입고될 조립자재는 소정 품질검사를 거쳐 입고되며, 품질검사를 통과하지 못한 자재는 반품된다. 아울러, 입고되는 조립자재는 각각 독립적으로 개별 포장되어 입고되어, 타 조립자재들과의 혼용을 방지함이 좋다.
실린더 검사단계(12)는 실린더를 입고하여 조립에 적정한 품질인지 검사한다. 이때, 실린더는 입고되어 외부와 내부가 각각 독립적으로 검사된다.
보다 구체적으로, 실린더의 외부는 실린더 도장 상태 및 도막 검사, 진원도 편차 검사, 외경 지름 검사, 직진도 검사, 편심도 검사 및 각인 및 치수 검사를 포함할 수 있다. 여기서, 실린더의 도장 상태 및 도막 검사는 실린더 외관검사 기준(NYS-F-190, Annex 1)에 준함이 좋다.
본 실시예에서는, JUMBO TUBE(150㎛)일 경우에는 하도, 중도 및 상도가 각각 50㎛이고, IMDG(240㎛)일 경우에는 하도, 중도 및 상도가 각각 80㎛인 것으로 예시한다. 아울러, Y-TON CYLINDER(100㎛)일 경우에는 하도 및 중도는 각 35㎛이고 상도는 30㎛인 것으로 예시하여, 실린더 도장 상태 및 도막을 검사한다.
진원도 편차검사는 용기 동체의 진원도 편자 및 동일 단면에서의 최대와 최소 실린더의 외경 지름의 차이는 적어도 관 길이의 1/4이나 중앙에서의 평균 반지름의 2%를 넘어서지 않도록 검사를 수행한다.
외경 지름 검사는 실린더의 평균 외경 지름이 치수의 1% 이상의 편차를 넘지 않도록 검사하며, 실린더 관 길이의 1/4와 중앙에서 측정함이 좋다.
직진도 검사는 실린더 원통 부분의 직선도 최대 편차가 미터랑 대략 3mm를 넘지 않는지 검사함이 좋다.
편심도 검사는 실린더의 최소 및 최대 두께가 2개의 평균 두께와의 편차 대비 12.5%를 넘지 않는지 검사함이 좋다. 이러한 편심도 검사도 실린더 관 길이의 1/4와 중앙 지점에서 편심도를 측정함이 좋다.
각인 및 치수 검사는 실린더의 승인 도면에 준하는지 검사한다.
실린더 입고검사(12) 중 실린더 내부 검사는 입고되는 실린더의 내부 상태를 검사하기 위한 것으로서, 내부 표면조도 검사, 백생광(White Light Lamp) 검사, 실린더 네크 검사 등을 포함할 수 있다. 이러한 실린더 내부 검사는 실린더내 잔류하는 질소(N2)와 같은 잔류가스를 제거한 후, 플러그(MC Plug)를 해제한 상태로 이루어짐이 좋다.
내부 표면조도 검사는 산화 또는 슬러지 제거상태, 내부표면 조도 및 연마 상태를 검사한다. 만약, 내부 표면조도 검사 결과, 내부 표면의 스크래치가 소정 기준치 예컨대, 두께의 5%의 깊이, 길이의 10% 이상의 스크래치가 발견될 경우, 실린더를 반품하거나 재 처리함이 좋다.
백색광 검사는 부식 또는 물자국, 쇼트볼, 슬러지, 분진가루외 이물질이 없는지 백색광을 조사하여 검사한다. 이때, 자외선(UV)을 실린더의 내부로 조사하여 실린더 내부의 유분을 검사할 수 있다. 또한, 색이 다른 이물질이 발견될 경우, 실린더 내부를 세척하여 제거하며, 만약 이물질이 세척되지 않을 경우에는 산소 클리닝(Oxygen cleaning)을 실시할 수 있다.
실린더 네크 검사는 표준서 기준에 의하며, 나사 규격 및 치수검사를 기 제작된 도면에 준하는지 확인한다. 또한, 나사의 분진, 쇼트볼과 같은 이물질이 발경될 경우 세정함이 좋다.
이상과 같은 실린더 입고 검사 이후에, 실린더 내부에 질소(N2) 가스를 충전한 후, 캡을 조립한다. 이때, 실린더 내부에 충전되는 가스는 대략 0.1 내지 0.5bar의 압력일 수 있다.
준비단계(10)가 완료되면, 스키드(Skid)를 다열 및 다단으로 조립하는 실린더/스키드 조립단계(20)를 수행한다. 실린더/스키드 조립단계(20)는 실린더 조립길이를 측정하여 조립한 후, 스키드를 조립한다.
보다 구체적으로, 실린더의 길이를 측정한 후, 실린더의 원주방향으로 등간격으로 이격된 4개소 예컨대, 실린더의 원주방향으로 12시, 3시, 6시 및 9시 방향으로 마킹한다. 이때, 마킹은 실린더의 양단에 마련된 고정용 플랜지 고정부에 펀치를 타각하여 마킹할 수 있다. 이 후, 마킹된 실린더에 고정용 플랜지를 조립하며, 무드렌치 볼트가 사용될 수 있다. 참고로, 실린더에 무드렌치 볼트가 조립된 후 돌출된 부위는 그라인딩으로 제거함이 바람직하다.
실린더를 스키드를 조립하는 공정은 우선, 실린더의 휨 방향을 표시한 후, 스키드별로 대응되는 실린더에 맞게 조립시킨다. 이때, 스키드에 대해 실린더는 휨 방향을 따라 조립됨이 좋다. 보다 구체적으로, 먼저 1단에 조립될 실린더의 휨 방향은 좌측에 2개는 좌측방향으로, 우측에 2개는 우측방향으로 향하게 함으로써, 무게 중심을 분할시킨다. 그 외, 2단 또는 3단에 조립될 실린더의 휨 방향은 위쪽으로 향하게 조립함이 좋다. 또한, 스키드에 대한 실린더의 안착 순서는, 양끝쪽 먼저 조립시킨 후, 안측으로 실린더를 조립함이 바람직히다. 이때, 스키드의 양끝쪽에 먼저 조립되는 실린더는 스키드에 대해 안착된 후, C-타입의 스트랩(STRAP)이 조립될 수 있다. 또한, 스키드의 안측에 조립되는 실린더는 U-타입의 스트랩이 조립되어 스키드에 조립시킬 수 있다.
참고로, 스키드에 대해 실린더가 2단, 3단과 같이 다단 조립된 후, 후판(경판) 후렌지 조립부에 맞춰 높이가 조절됨이 바람직하다.
최종적으로 실린더가 스키드에 대해 다단 및 다열로 조립된 후, 후판이 조립되고, 실린더 스톱 플랜지가 볼팅됨으로써, 스키드에 대한 실린더 조립이 완료된다.
실린더 네트 단면에 흠집 및 끌킴이 있다면, 단면 연마기로 네트를 연마한다. 한후, 조립하는 실린더 네트 단면 연마단계(21)가 마련됨이 좋다. 이때, 실린더 네트 단면 연마단계(21)는 연마기를 이용해 다단계로 연마를 수행하며, 어느 한 쪽 방향으로 치우치지 않고 수평 연마로 진행된다.
여기서, 실린더 네트 단면 연마 공정 이후, 실린더 네트와 불 플러그(Bull plug) 단면 접촉부의 틈이 0.02mm 이상일 경우 재 가공처리함으로써, 실린더 네트와 불 플러그 단면 접촉부 사이의 틈은 0.02mm 이하로 유지함이 좋다. 아울러, 실린더 네트 단면 연마단계(21)가 완료되면 이소프로필 알코올을 순수한 면걸레에 도포하여, 네트 단면부, 네트 외/내경 나사부를 세척함이 좋다.
불 플러그 가공단계(30)는 실린더내 잔류가스 즉, 질소를 제거하여 MC 플러그를 해체한 후, 세척되어 녹 및 유분이 완전히 제거된 불 플러그를 맞춤 가공하여 준비한 후, 실린더에 용접한다. 여기서, 작업자는 실린더에 불 플러그를 오링 또는 백업링을 제거한 후, 타이트하게 조립하여 불 플러그의 가공 방향을 마킹한다. 이때, 불 플러그의 백업링 두께를 감안하여 11시 방향으로 10.8mm 덜 조립되게 가공함이 좋다. 볼 플러그 마킹 이후, 실린더 내부에 대략 0.1 내지 0.5bar 압력의 질소 가스가 충전된 후, MC 캡이 조립된다.
가스가 충전된 실린더에 맞춤 가공된 불 플러그가 용접되는 용접환경은 먼지가 없으며 외부 바람이 유입되지 않은 청결한 환경에서 진행됨이 좋다.
한편, 불 플러그 가공단계(30)가 진행된 후 후술할 매니폴더 준비단계(40) 이전에 즉, 불 플러그 가공단계(30)와 불 플러그 조립단계(40) 사이에 도 2와 같은 검사 단계(31~34)들이 순차적으로 진행될 수 있다.
밸브가 용접된 불 플러그 PRD 소켓의 불순물 검사단계(31), 불 플러그 누설(Leak) 검사단계(32), 불 플러그 DIP 튜브 용접단계(33) 및 불 플러그 I.P.A 세척단계(34)를 포함한다.
불 플러그 PRD 소켓의 불순물 검사단계(31)는 PRD 소켓을 세척한 후, 불순물을 검사할 수 있다. 불 플러그 누설 검사단계(32)는 70bar 압력의 헬륨(He) 가스를 주입하여, 누설을 감지한다. 불 플러그 DIP 튜브 용접단계(33)는 규정된 토크 예컨대, 250ft/lbs = 339 N-m = 35kgf·m를 가하여, 체결 상태를 검증함이 좋다. 여기서, 불 플러그에 검증용 지그를 사용하여 헬륨 가스를 충전한 후, 변화를 검사함으로써, 체결 상태를 확인할 수 있다.
또한, 불 플러그 DIP 튜브 용접단계(33)에서 불 플러그 DIP 튜브는 PRD방향과 일치하여야 하며, 그 튜브 지름길이만큼 END 플러그가 삽입된다. 이때, DIP 튜브를 완전히 삽입한 후, 튜브를 약 1/16"(1.5mm) 빼낸 후, 용접을 수행함이 좋다.
불 플러그 I.P.A 세척단계(34)는 불 플러그에 뭍어있는 미세먼지, 녹, 유분외 각종 이물질을 이소프로필 알코올을 사용하여 완전히 제거함이 좋다. 이때, 불 플러그 I.P.A 세척단계(34)는 세정 작업시 백업링외 각 종 팩킹류는 제거한 후 세정하며, 밸브류에 세정에 사용되는 알코올이 유입되지 않음이 바람직하다. 또한, 불 플러그 I.P.A 세정 이후에, 불 플러그에 질소 가스를 퍼지함으로써 I.P.A 성분을 완전히 제거함과 동시에 파티클을 제거한다. 이렇게 세정된 불 플러그는 밀봉되어 보관됨이 좋다.
불 플러그 조립단계(40)는 실린더내 잔류된 질소와 같은 잔류가스를 제거한 후, MC 캡 해체 및 질소를 퍼지시킨다. 불 플러그 조립전 네크 단면 연마 상태, 세척상태, 가공상태를 확인하여, 확인된 제품만을 조립한다. 특히, 스테인레스 스틸(SUS) 재질의 경우, 반드시 각 실린더에 장착될 불 플러그를 개별적으로 가조립 검사를 실시함으로써, 매끄러운 상태와 밀착 상태를 검사후에 조립함이 좋다.
또한, 불 플러그 조립단계(40)는 불 플러그 조립전에 기 규정된 소량의 그리스(Grease) 즉, 윤활제가 도포될 수 있으며, 윤활제 도포시 SiH4, NF3, NH3외 특수가스 및 초고순도 가스를 이용해 도포될 수 있다. 아울러, 불 플러그와 실린더 네크 단면 사이의 빗물과 같은 습기 유입으로 인한 산화를 방지하기 위해, 실린더 네크 단면 외견에는 실리콘이 도포되어 습기방지처리된다. 이때, 백업링과의 접촉 부위에는 실리콘이 도포되지 않는다.
매니폴더 준비단계(50)는 초고순도 가스 매니폴더를 준비한다. 매니폴더 준비단계(50)는 매니폴더 제작단계(51), 제작된 매니폴더를 세정하는 매니폴더 세정단계(52), 세정된 매니폴더의 누출을 검사하는 매니폴더 누출 검사단계(53)를 포함한다. 여기서, 매니폴더 제작단계(51)는 스테인레스 스틸(SUS) 재질로 매니폴더를 제작하며, 매니폴더 누출 검사단계(53)는 헬륨 가스를 이용하여 누출을 검사할 수 있다.
조립 점검단계(60)는 실린더와 스키드가 상호 조립된 상태에서의 상태를 검사함으로써, 출고를 준비한다. 이를 위해, 조립품 점검단계(60)는 압력 검사단계(61)와 무부하중량 측정단계(62)를 포함한다.
압력 검사단계(61)는 스키드 전체에 대한 압력 검사를 수행한다. 압력 검사를 위해 충진되는 가스는 질소 가스가 90%, 헬륨 가스가 10% 혼합된 가스를 사용할 수 있으며, 166bar의 압력하에서 이루어질 수 있다. 또한, SNOOP액을 도포하여, 소정시간 예컨대 2시간 가량 육안으로 압력을 확인할 수도 있다.
참고로, 압력 검사단계(61)는 불 플러그 조립부, PRD 용접부, 온도계 용접부, 밸브 용접부, 압력계, 매니폴더 전체에 대한 헬륨 검출 검사를 통해 수행될 수 있다.
무부하중량(TARE WEIGHT) 측정단계(62)는 스키드의 실제 무부하중량을 측정하기 위한 단계로써, 스키드를 저울을 사용하여 측정한다.
실린더 진공/가열단계(70)은 작업 표준서에 준하여 실린더를 진공 및 가열 처리한다. 이때, 시키드의 전체 밸브는 오픈된 상태이며, 실린더의 진공 수치는 ≤1.0 X 10-3 torr의 기준으로 작업됨이 좋다. 여기서, 바렐연마 실린더의 경우, 진공시단은 실리더별 개별 진공법으로 진공펌프 1대로 1045L*TT12는 총4일, 1045L*TT12는 총3일 가열배기 한다. 또한, 내부 쇼트 실린더의 경우, 진공시간은 실린더별 개별 진공법으로 진공펌프 1대로 1045L*TT12는 총8일, 1045L*TT12는 총6일 가열배기 한다.
한편, 실린더의 외부 표면온도는 48℃~53℃를 유지함이 좋으며, SKID에 천막과 같은 보온수단을 이용해 온도를 유지 시킴이 바람직하다. 이러한 실린더의 표면온도는 대략 121℃(250℉) 내외를 유지하며, 일반 실린더 밸브에는 71℃(160℉)이상의 열이 가해지지 않음이 바람직하다. 아울러, 가융 금속(FUSIBLE METAL) 타입의 밸브를 구비하는 PRD의 경우에는 60℃(140℉)이상의 열이 가해지지 않음이 바람직하다.
인보드 누출 검사단계(80)는 헬륨가스를 이용해 인보드의 누출을 검사한다. 이때, 인보드 누출 검사단계(80)는 실린더내의 진공상태를 확인할 수 있으며, 이때 주입되는 헬륨의 순도는 99.9999%이며, 0.5kgf/cm2의 압력으로 분사될 수 있다. 참고로, 인보드 누출 검사단계(80)를 통해 헬륨의 양이 변화가 없으면 합격이나, 헬륨의 변화가 감지되면 재 테스트를 실시함으로써, 누출을 검사한다.
최종 점검단계(90)는 출고되기 전에, 실린더의 상태를 최종 점검함으로써 완제품을 준비한다. 최종 점검단계(90)는 벤트 튜브 설치단계(91), 수분 분석단계(92) 및 마킹 시트(Marking sheet) 부착단계(93)를 포함한다.
벤트(Vent) 튜브 설치단계(91)는 28mm*2.0t*SUS316 규격의 심레스 튜브를 이용하며, 너트부 안쪽에는 빗물 유입 방지용 파이프 디스크가 설치됨이 좋다. 또한, 벤트 튜브를 벤딩할 경우에는 직립이 되도록 하여야 하며, 조립시의 토크는 25Nm 내외가 바람직하다. 이러한 벤트 튜브는 빗물과 같은 습기가 유입되지 않도록 실리콘으로 빗물유입방지 알루미늄 캡이 장착될 수 있으며, 캡 장착부에는 비경화성 실리콘으로 마감처리됨이 좋다.
수분 분석단계(92)는 스키드에 조립된 실린더 내외의 수분을 분석함으로써, 습기 유입여부를 확인한다.
마킹 시트 부착단계(93)는 검사 체크 시트에 준한 기록 관리를 위한 마킹 시트를 스키드에 조립된 실린더에 부착한다. 그로 인해, 최종적으로 스키드에 조립된 실린더의 점검이 완료되어, 완제품이 준비된다.
출고단계(100)는 준비된 완제품을 검사하여 출고시킨다. 이러한 출고단계(100)는 작업지시서에 준한 완성검사를 수행하는 완제품 완성 검사단계(101) 및 검사 완료된 완제품을 출고하는 완제품 출고단계(102)를 포함한다.
이상과 같이 최종 조립되어 출고된 실린더는 불순물이 제거되도록 세척되고 표면이 연마되며 다단계로 누설이 체크됨으로써, 초고순도 질소 가스의 순도를 저해하지 않도록 스키드에 조립된 상태이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 실린더의 조립을 위한 조립자재가 입고되어 검사되는 준비단계;
    스키드에 대해 상기 실린더를 조립시키는 실린더/스키드 조립단계;
    상기 실린더에 대응되는 불 플러그(Bull plug)를 가공하는 불 플러그 가공단계;
    상기 실린더에 대해 상기 불 플러그를 조립시키는 불 플러그 조립단계;
    상기 실린더에 결합될 매니폴더를 준비하는 매니폴더 준비단계;
    상기 실린더와 스키드가 상호 조립된 상태에서의 압력과 무게를 측정하여, 조립을 점검하는 조립 점검단계;
    상기 실린더 내부를 진공시키며 기 설정된 온도로 가열하는 실린더 진공/가열단계;
    상기 실린더 내의 진공상태를 확인하는 인보드 누출 검사단계;
    상기 실린더를 점검하여 완제품을 준비하는 최종 점검단계; 및
    상기 완제품을 출고시키는 출고단계; 를 포함하고,
    상기 실린더/스키드 조립단계 이후에, 상기 실린더 네트 단면을 연마하는 실린더 네트 단면 연마단계를 포함하며,
    상기 실린더 네트 단면 연마단계 이후, 이소프로필 알코올을 도포하여 상기 실린더의 네트 단면부, 네트 외/내경 나사부를 세척하고,
    상기 불 플러그 가공단계는,
    밸브가 용접된 상기 불 플러그의 PRD(Pressure Relief Device)소켓을 세척하여 불순물을 검사하는 불 플러그 PRD 소켓의 불순물 검사단계;
    상기 불 플러그에 헬륨(He)가스를 주입하여 누설(Leak)을 검사하는 불 플러그 누설 검사단계;
    상기 불 플러그에 DIP(담그는) 튜브를 용접하는 불 플러그 DIP 튜브 용접단계; 및
    상기 불 플러그를 I.P.A(Isopropul Alcohol) 세척하는 불 플러그 I.P.A 세척단계;를 포함하고
    상기 매니폴더 준비단계는,
    상기 매니폴더를 스테인레스 스틸(SUS) 재질로 제작하는 매니폴더 제작단계;
    제작된 상기 매니폴더를 세정하는 매니폴더 세정단계; 및
    상기 매니폴더에 헬륨(He) 가스를 주입하여 상기 매니폴더의 누출을 검사하는 매니폴더 누출 검사단계;를 포함하고,
    상기 조립 점검 단계는,
    상기 실린더와 스키드의 조립상태에 대한 압력을 검사하는 압력 검사 단계; 및
    상기 실린더와 스키드가 조립된 상태의 실제 무부하중량을 측정하는 무부하중량 측정단계;를 포함하고,
    상기 압력 검사단계는 85% 내지 95%의 질소 가스와 5%내지 15%의 헬륨가스가 혼합된 혼합가스를 150내지 175bar의 압력으로 주입하며,
    상기 인보드 누출 검사단계는 99% 이상의 순도를 가지는 헬륨(He)가스를 상기 실린더에 주입하여 진공상태를 확인하는 단계;
    를 포함하는 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 준비단계는,
    품질검사를 거쳐 통과된 상기 조립자재가 입고되는 조립자재 입고단계; 및
    상기 실린더를 입고하여, 내부 및 외부를 각각 독립적으로 검사하는 실린더 검사단계;
    를 포함하는 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 실린더 검사단계는,
    상기 실린더 도장 상태 및 도막 검사, 진원도 편차 검사, 외경 지름 검사, 직진도 검사, 편심도 검사 및 각인 및 치수 검사를 포함하여 상기 실린더의 외부를 검사하고,
    상기 실린더의 내부 표면조도 검사, 백생광(White Light Lamp) 검사, 실린더 네크 검사를 포함하여 상기 실린더의 외부를 검사하는 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실린더/스키드 조립단계는 상기 실린더의 조립길이를 측정하여, 대응되는 상기 스키드에 대해 다열 및 다단으로 휨방향을 따라 복수개 조립시키며,
    상기 스키드에 조립되는 복수의 상기 실린더 중 양끝쪽에 조립되는 일부 실린더에는 C-타입의 스트랩(STRAP)이 조립되며, 안측에 조립되는 다른 실린더에는 U-타입의 스트랩이 조립되는 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실린더/스키드 조립단계는 상기 실린더가 다열 및 다단으로 조립된 후, 후방측에 조립되는 후판의 후렌지 조립부에 맞춰 높이가 조절되는 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 불 플러그 조립단계는,
    상기 불 플러그 조립전에 윤할제를 상기 불 플러그 조립부위에 도포하며, 상기 불 플러그와 상기 실린더의 사이에는 습기 유입 방지 처리되는 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 최종 점검단계는,
    상기 실린더에 벤트 튜브를 직립하여 설치하는 벤트 튜브 설치단계;
    상기 실린더 내외의 수분을 분석하는 수분 분석단계; 및
    검사 체크 기록 관리를 위한 마킹 시트를 상기 실린더에 부착하는 마킹 시트 부착단계;
    를 포함하는 초고순도 가스 충전용 실린더 조립방법.
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