I. 研究動機與目地
II. 火災(zāi)災(zāi)例
III. 潔凈室火災(zāi)危害特性與處理
IV. 高科技廠房之防火設(shè)備
V. 踏勘報告~聯(lián)華電子
VI. 結(jié)論
Ⅰ、動機與目地
一、 ? ? ? ?自從1996年華邦電子工廠的火警案揭開序幕后接連發(fā)生了許多讓電子產(chǎn)業(yè)受到重創(chuàng)的火警案,例如聯(lián)瑞電子工廠的火警案、天下電子工廠等著名半導(dǎo)體工廠火警案后引起全國人民的重視,因為在1996年到1998年間所發(fā)生的火警案累積其財物損失以達二百億元。而此類半導(dǎo)體工廠和一般工廠所不同的地方就是其都具有潔凈室的構(gòu)造,迥于其它建筑物,且其晶圓生產(chǎn)過程中所需的硅甲烷、一氧化碳、氟化氫、硝酸等多種化學(xué)物品。
二、 ? ? ? ?本組預(yù)期研究半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中潔凈室火警中其火災(zāi)特性及其消防設(shè)計是否符合其產(chǎn)房特性。以期能夠符合其類形之火災(zāi)特性,并能減少發(fā)生火警時的損失。有讓當(dāng)?shù)叵廊藛T在搶救半導(dǎo)體工廠火警時有所依循,了解搶救時要注意事項。
Ⅱ、災(zāi)例報告
一、 災(zāi)害類別:電子工廠火警(天下電子股份有限公司)
二、 發(fā)生地點:科學(xué)園區(qū),研發(fā)二路八十五號
三、 發(fā)生時間:1997年十一月十一日八時二十八分
四、 ? ? ? ?現(xiàn)場情形: ? ? ? ?現(xiàn)場為RC三層建筑物,為1987年建造,一樓為潔凈室,二樓為辦公室,第三層增建中,現(xiàn)場有消防設(shè)備如下(十磅干粉滅火器十支、緊急明燈十具、出口標(biāo)示燈十具、差動式探測器五十四個、避難方向指示燈十具、受信總機一具、緊急廣播設(shè)備十套)該公司為三班制,七時二十分換班,現(xiàn)場員工二十人,八時二十八分時員工發(fā)現(xiàn)一、二層樓冒煙,由三名員工持滅火器前去一樓后方冒煙處查看,后由于現(xiàn)場濃煙很大,員工無法找到起火點,遂通報消防局前往搶救,消防局水箱車五輛、水庫車二輛、化學(xué)車一輛,云梯車三輛、救護車三輛。消防人員61人、義消180人采十五線水帶入室內(nèi)搶救。此次火警起火點初步分析為潔凈室后方蝕刻室槽,財物損失約三億元。
一、 ? ? ? ?災(zāi)害類別: ? ? ? ?聯(lián)瑞電子公司
二、 ? ? ? ?發(fā)生地點: ? ? ? ?新竹市力行二路三號
三、 ? ? ? ?發(fā)生時間: ? ? ? ?1997年十月三日十七時五十六分
四、 ? ? ? ?現(xiàn)場情形: ? ? ? ?該建筑物為地下一層,地下六層之RC構(gòu)造。一樓為化學(xué)供應(yīng)室,二樓為倉庫及真空泵房,三樓為生產(chǎn)線,四樓為庫房,五樓為空調(diào)箱,頂樓為水洗設(shè)備。每一層樓地板面積約壹仟壹佰坪,總樓地板面積約19000平方公尺。消防局于四日下午十七時五十分接獲園區(qū)消防隊通報,聯(lián)瑞電子公司火勢復(fù)燃有延燒狀況請求支持。消防局立刻出動水箱車十二部、云梯車二部、救護車四部、并請新子縣支援救災(zāi)各式車輛計八部,合計車輛二十七部,消防人員二二五人出勤。于搶救過程中,有兩名消防人員受到腐蝕性化學(xué)液體灼傷,另有兩名義消手部輕微割傷。現(xiàn)場因燃燒面積過大,以致無法預(yù)估財物損失,十月四日經(jīng)園區(qū)管理局與聯(lián)瑞電子公司協(xié)調(diào)后,初步估計損失新臺幣五十億元,起火原因待鑒定。此次火警于十月五日凌晨四時三十分將火警處完畢,無人員傷亡。
Ⅲ、半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)潔凈室火災(zāi)危害特性及處理
一、 ? ? ? ?潔凈室火災(zāi)危險特性:
潔凈室(cleanroom)又稱潔凈室,晶圓制程皆在潔凈室中完成(如附圖),其中對于潔凈度之要求甚高,為了符合標(biāo)準(zhǔn),潔凈室中強調(diào)氣密性,具有特殊建筑挑高構(gòu)造及保持內(nèi)部氣流流通過濾,同時進排氣管道貫穿建筑物防火區(qū)劃之間。從各種特征顯示潔凈室火災(zāi)與一般建筑物火災(zāi)特性顯著不同,簡述如下:
1. ? ? ? ? 易燃性液體、氣體之快速延燒現(xiàn)象。
a. ? ? ? ? 易燃性液體災(zāi)害:易燃性液體災(zāi)害是潔凈室火災(zāi)機率中排名最高者,例如96年華邦電子及97年天下電子火警,起火點皆為濕式清洗臺(Wet Bench),其中化學(xué)氣象沉積(CVD-Chemical Vapor Deposition)之清洗臺經(jīng)常使用丙酮、異丙醇、過氧化氫等易燃性液體來清洗制程中殘留的化學(xué)物質(zhì),而且制程中的承載物、濕洗臺等皆是以高分子塑化材料制程以避免腐蝕(如附表),再加上制程中經(jīng)常需要加熱或高溫,若發(fā)生機械性故障造成溫度監(jiān)控裝置失效或異常加溫加熱,都可能造成低燃點的可燃性液體發(fā)火,進而藉由高分子塑材之延燒而擴大火勢。另外,可燃性液體導(dǎo)電性較差,易蓄積靜電而與高分子塑料容器間產(chǎn)生靜電火花,增加潛在火災(zāi)危險的可能性。
b. ? ? ? ?易燃性氣體災(zāi)害:晶圓制程中使用到的可燃性氣體不下百種(如附表),其中有些氣體在常溫常壓下便會自然發(fā)火燃燒,萬一管路外泄或異常加熱,其火災(zāi)潛式將更高。例如化學(xué)氣象沉積(CVD)及磊晶(Epitaxy)時經(jīng)常使用到的硅甲烷SiH4,當(dāng)暴露在常溫常壓下便會發(fā)火燃燒,最容易發(fā)生硅甲烷燃燒災(zāi)害的地方即廢氣排放管(酸毒管),通常排放管是由聚丙烯(PP)所制造,以避免管路腐蝕,然而排放管中多屬易燃性氣體,若遇到引火源或外泄,將使管路陷于火焰之中,同時高分子塑料之排放管燃燒迅速并產(chǎn)生大量濃煙,更加影響救災(zāi)活動進行。
除了易燃的性質(zhì)外,氣體還可能產(chǎn)生毒害,或具有腐蝕性,例如磷化氫PH3屬于猛毒性氣體,稍一不慎致其泄漏,便會對人命安全造成嚴(yán)重威脅。因此在處理易燃性氣體或廢氣時,除了注意其燃燒性質(zhì)及特性外,也應(yīng)了解對于人體的影響,方能做最周全的處理。
2. ? ? ? ? 電器設(shè)備火災(zāi)危害: 制程中的加溫及監(jiān)控裝置故障、電器短路、靜電、電力不足及異常斷電時用以輔助電力的發(fā)電機過熱等,造成易燃性液體及氣體發(fā)火燃燒,或是機器設(shè)備及高分子塑材的延燒,都使高科技潔凈室廠房充滿危機。
3. ? ? ? ? 一般可燃性物質(zhì)火災(zāi): 廢氣及廢液排放管、濕式蝕刻臺、濕式清洗臺、晶圓盒、晶圓載具、電線、墻、地板等皆為可燃性物質(zhì)(如附表),造成火載量增加,也隱含著火災(zāi)的危機。
4. ? ? ? ? 煙害: 潔凈室中的設(shè)備多為高分子塑化材料,一經(jīng)燃燒將產(chǎn)生大量濃煙,同時為了使?jié)崈舳确现瞥虡?biāo)準(zhǔn),其通風(fēng)換氣設(shè)備將不停的運作,若產(chǎn)生大量煙霧,超過換氣設(shè)備過濾設(shè)備所能處理的量,將使煙霧彌漫在整個潔凈室密閉空間內(nèi),造成潔凈度破壞,使制程中斷,并延長搶救時間及威脅人命安全。
二、 ? ? ? ?潔凈室火災(zāi)危害預(yù)防及處理:
1. ? ? ? ? 警報設(shè)備:
a. ? ? ? ?裝置位置:
1 ? ? ? ?高度:潔凈室內(nèi)部高度通常較一般建筑為大,在選用探測器時應(yīng)將天花板高度考慮在內(nèi)。
2 ? ? ? ?通風(fēng)換氣設(shè)備:裝設(shè)偵煙式探測器時,應(yīng)設(shè)于煙霧流動必經(jīng)途徑,裝設(shè)感熱式探測器時,應(yīng)設(shè)于易蓄熱處,因此通風(fēng)換氣設(shè)備之出風(fēng)口或回風(fēng)口,應(yīng)注意與探測器保持一定距離,方能迅速感應(yīng)及動作。
3 ? ? ? ?層流現(xiàn)象:潔凈室內(nèi)因換氣頻繁,平均約六秒鐘席卷整個空間一次,同時間單位內(nèi)的空氣流動量高出一般建筑物甚多,因此空氣流動的層流現(xiàn)象應(yīng)考慮在內(nèi),以避免探測器無法有效測知火災(zāi),形同虛設(shè)。
b.種類:火焰式探測器、偵煙式探測器、極早期探測裝置,潔凈室防災(zāi)時,重點在于早期發(fā)現(xiàn),因此靈敏度越高越好,以期災(zāi)害發(fā)生初期便能反應(yīng),甚至在尚未發(fā)火前便能測知有發(fā)火的可能性,如極早期探測裝置便是以此為理念的設(shè)計。
2. ? ? ? ?滅火設(shè)備:
a. ? ? ? ?化學(xué)系統(tǒng)滅火設(shè)備:海龍、海龍?zhí)娲罚‵M-200等)、CO2系統(tǒng)等,為了保護機械設(shè)備的續(xù)用性,化學(xué)系統(tǒng)的污染最小,又是最有效的滅火劑。
b. ? ? ? ?自動撒水系統(tǒng):化學(xué)系統(tǒng)的滅火藥劑可能與潔凈室內(nèi)的作用氣體起變化,同時滅火速度遠慢于延燒速度,可能在火滅之前造成更大的傷害,因此多以不起作用的純水為滅火劑,以高壓水霧的放射方法造成的傷害及滅火降溫效果最佳,也是潔凈室最常裝置的滅火設(shè)備。
c. ? ? ? ?傳統(tǒng)滅火手段:為了避免自動滅火系統(tǒng)在潔凈室內(nèi)誤動作而破壞潔凈度,因此室內(nèi)消防栓、滅火器等傳統(tǒng)滅火手段配合自衛(wèi)編組,可以有效避免誤動作造成的災(zāi)害。
3. ? ? ? ?防火區(qū)劃及防火措施: 潔凈室的設(shè)計應(yīng)有適當(dāng)?shù)姆阑饏^(qū)劃及防火門的區(qū)隔,當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時能將火勢局限在一定范圍內(nèi),以防止烈火及濃煙波及其它地方。同時高分子塑化材料部分可以改換為添加阻燃劑(Fire Retardant)的材料,以提高塑化材料的燃點,降低起火燃燒的機率。
4. ? ? ? ?易燃性氣體滅火:
a. ? ? ? ?防止泄漏: 一旦泄漏,將產(chǎn)生快速燃燒及毒性氣體,因此防止更多的氣體泄漏為救災(zāi)的第一要務(wù)。
b. ? ? ? ?自動滅火設(shè)備: 藉由化學(xué)系統(tǒng)或水霧撒水,增加初期滅火的成功率。
c. ? ? ? ?防止延燒: 對于尚未起火的設(shè)備或儲存容器應(yīng)對其予以水霧撒水降溫火搬離警戒地區(qū),防止災(zāi)害擴大。
d. ? ? ? ?人命救助: 一旦開始燃燒,滅火動作便不易進行,并且產(chǎn)生毒性氣體,人命救助及疏散將成為首要工作。
5. ? ? ? ?易燃性液體滅火:
a. ? ? ? ?可燃性混合氣形成環(huán)境控制: 易燃性液體稍有引火源便能發(fā)火燃燒,因此要使其不燃并不容易,可以利用不燃性氣體如氮氣充填其中,使其氧氣在空氣中所占比率無法滿足該易燃性液體的燃燒下限,以達成預(yù)防火災(zāi)的目的。
b. ? ? ? ?自動滅火設(shè)備、滅火器: 易燃性液體多數(shù)與水不相混合,因此不能以水救災(zāi),以避免易燃性液體四處擴散。因此可以利用化學(xué)系統(tǒng)或滅火器等無水的滅火藥劑來達成滅火目的。
6. ? ? ? ?自衛(wèi)編組: 加強員工對潛在危害的認識,編訂緊急應(yīng)變計劃給各有關(guān)人員,并定時舉行實地自衛(wèi)編組訓(xùn)練,亦可由業(yè)者自行設(shè)置園區(qū)消防隊(Fire Brigade),以彌補公設(shè)消防隊到達前的滅火時間空檔,爭取時效局限火勢,減低潛在損失。
Ⅳ、高科技廠房之防火設(shè)備
一、 ? ? ? ?參考法規(guī)
1.國內(nèi)建筑法 2. 消防法 3.高壓氣體勞工安全規(guī)則 4.美國UBC 5. NFPA318 6. FM7-7/17-12
二、 ? ? ? ?高科技廠房火警探測器設(shè)置時應(yīng)考慮因素及其消防設(shè)備
A考慮因素:
1. ? ? ? ? 天花板高度
2. ? ? ? ?層流現(xiàn)象影響
挑高空間或特殊屋頂材質(zhì)構(gòu)造,可能因?qū)恿鳜F(xiàn)象(爬卿的煙熱抵達與它具有同樣相同溫度之空氣層),在屋頂直下方形成熱阻滯層而停止不前,而延誤發(fā)信。因此美國國家防火協(xié)會在其出版之第七十二號NATION ALARM CODE 上建議:在天花板下方一公尺以外,另行配置一層可捕捉自地面上肴初期煙熱之火警探測器
3. ? ? ? ?居室通風(fēng)換氣的影響
一般均要求偵煙型探測器應(yīng)遠離出風(fēng)口,而接近回風(fēng)口或裝在回風(fēng)管內(nèi),但由于換氣頻率高的居室,勢必造成探測器無法針對初期火災(zāi)所造成的煙熱、粒子有靈敏的感應(yīng),對于火災(zāi)的偵知上必造成延誤。一般建議在風(fēng)管內(nèi)設(shè)置偵煙探測器
B、潔凈室
1. ? ? ? ?特性:
a. ? ? ? ?無窗壁狀態(tài)
b. ? ? ? ?發(fā)現(xiàn)延遲造成避難 障礙
c. ? ? ? ?采用大量空氣循環(huán)系統(tǒng)d生產(chǎn)過程中使用化學(xué)物質(zhì)
2. ? ? ? ?適用設(shè)備:因潔凈室之特性無法達成早期偵知火災(zāi)之目的,故潔凈室之探測器,應(yīng)安裝在火災(zāi)時煙熱流必經(jīng)的途徑上,一般在回風(fēng)管的吸氣口,但由于室內(nèi)強氣流的稀釋作用,即使設(shè)于吸氣口,也可能無法偵知,因此潔凈室內(nèi)之消防設(shè)備應(yīng)選用能適應(yīng)平時清凈環(huán)境,能變化其感度設(shè)定之偵煙式探測器,才能自稀釋空氣中檢出煙粒子存在。極早期預(yù)警系統(tǒng)(vesda),一般安裝適用場所都選用在高氣流、難安裝處所及高價值區(qū)域,具有主動偵知的特性及超高靈敏度(靈敏度一般可由設(shè)在防護建筑物外之總機調(diào)節(jié)),其動作原理乃是于RPA回風(fēng)處布設(shè)各類經(jīng)自動取樣之早期預(yù)警系統(tǒng),利用空氣管對所吸入之空氣進行比對,一有異常狀況,即發(fā)出警報,通知人員前處理,因vesda偵知異常狀況都是在火災(zāi)或煙害發(fā)生的極早期,因此對于初期的滅火成效非常大,??杀苊鉃?zāi)情的擴大。因此vesda現(xiàn)今己有許多高科技場商所采用,一方面是即早偵知,另一方面更是由于不會產(chǎn)生水損而造成更大損失。
C、 濕洗臺
1. ? ? ? ?特性: 主要用于晶圓蝕刻及清作業(yè),具有高度自動化及最高價值之特性,其重量可到100噸,一旦發(fā)生火災(zāi),其重置期間最長可到18個月,對于產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重中斷。對于濕洗臺之危害,一般可規(guī)如下:
a. ? ? ? ? 大量易燃及腐蝕性液體
b. ? ? ? ?燃燒濕洗槽內(nèi)設(shè)有浸入式電熱器,其溫度失控、將可能引燃槽體。根據(jù)統(tǒng)計濕洗臺自動化機械之電氣系統(tǒng),位居所有濕洗臺事故之冠。
2. ? ? ? ?防火設(shè)備:
a. ? ? ? ?充氮:可以降低塑料材料引燃之危險,其原理乃是充氮把氧的濃度降低,則電弧遇熱就不會有引發(fā)火災(zāi)之危險。
b. ? ? ? ?微水霧(water mist):用壓力及特殊噴頭之作用,產(chǎn)生懸浮微霧(400um以下之水滴),藉冷卻(除去燃燒熱)、稀釋(降低氧濃度)及遮斷(減少輻射熱),三種效果達成火災(zāi)防護目的。
c. ? ? ? ?排煙設(shè)備 潔凈室〈Clean room〉提供半導(dǎo)體制程一個干凈的空間,由于粒子〈Particle〉對制程良率的影響頗重,因此潔凈室的潔凈度要求便格外重要。下圖所列為美國聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)209D的潔凈室規(guī)格標(biāo)準(zhǔn),定義方式為單位英?〈ft3〉內(nèi)直徑為0.5um的粒子數(shù)多寡。如單位體積內(nèi)直徑為0.5um粒子數(shù)在1E2〈即100〉以下,則稱為class 100;在1E1〈即10〉以下為class 10,余類推。
Ⅴ、電子工廠實地探勘
一、 ? ? ? ?1997.10.03日發(fā)生聯(lián)瑞集成電路股份有限公司發(fā)生火警后該公司為此所做的改進方法。 前次火警原因初步分析應(yīng)是酸毒廢氣管排放裝置中的洗滌器未將各種可燃氣體、自燃氣體燃燒完全,,致使反應(yīng)后之各種有毒廢氣直接流向酸毒廢氣管,于施工附近開口處與空氣反應(yīng)造成自燃。原文來源:無塵車間 http://m.gxshunjiang.com/
1. ? ? ? ?成立聯(lián)電消防隊:負責(zé)策劃全廠區(qū)的緊急應(yīng)處理和應(yīng) 變程序。 成立聯(lián)華電子消防分隊來負責(zé)規(guī)劃、訓(xùn)練全廠區(qū)的員工自衛(wèi)消防編組。
2. ? ? ? ? 將排放廢氣之排氣管材質(zhì)改變。 火警延燒擴大的原因之一是因為所有排放的酸毒廢氣均只經(jīng)過一條管道來排放,而其中可能包括有硅甲烷、二氯硅烷與六佛化鎢等化學(xué)自燃物質(zhì),導(dǎo)致火勢一發(fā)不ss可收拾。故現(xiàn)在改變成將硅甲烷、二氯硅烷與六佛化鎢等化學(xué)自燃物質(zhì)經(jīng)瓦斯燃燒后單獨用一不銹鋼管道來排放且其內(nèi)部鍍上一層鐵弗龍來加強材質(zhì),而其它酸毒廢氣用聚苯烯管來排放唯其管每經(jīng)一段距離將撒水頭延伸到廢氣管中以作防護,其中較需注意的是其撒水頭是用蠟包住,再用塑料袋包起來,用蠟是因為防止誤動作次數(shù)增加,而用塑料袋是因為其較可防酸、堿。用此來防護撒水頭。
在潔凈室中為維持本身的潔凈度,都會要求作業(yè)人員穿上無塵衣,以防止身上的微粒被帶入潔凈室。且潔凈室進氣口應(yīng)遠離產(chǎn)生煙或有毒氣體來源。在進氣口應(yīng)設(shè)置偵煙感知器,除了警報外并可關(guān)閉外氣來源。設(shè)置緊急遮斷裝置可在潔凈室外氣關(guān)閉。至少各應(yīng)有一臺備用風(fēng)扇對進氣、空調(diào)機械及排氣,空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)連接至緊急電源使?jié)崈羰冶3衷谡龎呵闆r下??照{(diào)機械電力來源最好來自兩個電源,如此維持潔凈室空調(diào)不至中斷。
聯(lián)華電子工廠上次起火原因可能是酸毒廢氣管排放裝制中的洗滌器未將各種可燃氣體、自燃氣體燃燒完全,致使反應(yīng)后之各種有毒廢氣直接流向酸毒廢氣管,于施工附近開口處與空氣反應(yīng)造成自燃。將排放廢氣之排氣管材質(zhì)改變。而火警延燒擴大的原因之一是因為所有排放的酸毒廢氣均只經(jīng)過一條管道來排放,而其中可能包括有硅甲烷、二氯硅烷與六佛化鎢等化學(xué)自燃物質(zhì),導(dǎo)致火勢一發(fā)不可收拾。若將排氣管應(yīng)使用FM認證合格材質(zhì)或不燃性材質(zhì)。若排氣管不是FM認證合格材質(zhì),則必須按裝灑水頭在10″(含)以上排氣管上,而10″以下支管則應(yīng)更換成合格的材質(zhì)。在排氣管穿過防火墻時,穿過部份應(yīng)有防火泥或其它防火阻隔,以保持防火區(qū)隔的完整性。參觀現(xiàn)場時現(xiàn)場已改成將硅甲烷、二氯硅烷與六佛化鎢等化學(xué)自燃物質(zhì)經(jīng)瓦斯燃燒后單獨用一不銹鋼管道來排放且其內(nèi)部鍍上一層鐵弗龍來加強材質(zhì),而其它酸毒廢氣用聚苯烯管來排放唯其管每經(jīng)一段距離將撒水頭延伸到廢氣管中以作防護,其中較需注意的是其撒水頭是用蠟包住,再用塑料袋包起來,用蠟是因為防止誤動作次數(shù)增加,而用塑料袋是因為其較可防酸、堿。用此來防護撒水頭。
二、 ? ? ? ?極早期火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng):潔凈室非常講究作業(yè)場所的潔靜,故其中設(shè)備防護均傾向設(shè)置不會污染高科技廠商的防災(zāi)器材,故引進極早期火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。潔凈室空調(diào)循環(huán)強烈,其層流流速達0.3-0.5m /s。故極早期火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)是在火災(zāi)發(fā)生前且冒煙的極早期,非??焖?、靈敏,將火災(zāi)微兆測出,因為火災(zāi)發(fā)生前會先產(chǎn)生可燃性氣體,吸氣孔約每4秒吸收附近空氣,當(dāng)吸氣孔吸收這些氣體時會和該防火區(qū)劃的分析器將前三十小時的空氣樣本平均值比較后若有異常將會發(fā)出訊號告知受信總機,請應(yīng)變?nèi)藛T盡速應(yīng)變。因為是分析可燃性氣體故其現(xiàn)場幾乎仍未有火原的產(chǎn)生,讓人們應(yīng)變時間縮短,避免因疏忽而導(dǎo)致火災(zāi)的蔓延,或可達到不用滅火動作,即可消滅火災(zāi)將災(zāi)害減到最低。 動作原理:
1. ? ? ? ? 采用全新的探測原理..此產(chǎn)品的核心技術(shù)有兩點..激光散射測量和例子計數(shù).當(dāng)激光束照射到煙霧樣本上時.由于煙霧粒子是球型的.于是就發(fā)生了三度空間權(quán)方向的散射.而光接收器定位于接收球面的最有利位置.接收煙霧粒子的散射信號.此過程與人的視覺一樣.人有兩個分離的光接收器…..雙眼.接收到略有不同的圖像.經(jīng)大腦處理形成三度空間的視覺.同樣的探測器也有兩個分離的光接收器.祺信號在微處理器中行程立體的視覺.探測器中還有第三個光接收器.用以指示激光束的強度.以調(diào)節(jié)其光度。
2. ? ? ? ? 采用主動抽氣..適應(yīng)各種環(huán)境.探測器借住于高效抽氣機.通過防護區(qū)的管網(wǎng)連續(xù)不斷的抽取空氣樣本.經(jīng)過濾器濾過灰塵.近入激光分析室.進行分析和測量完成光電轉(zhuǎn)換。
采集式的偵煙感知器由采集管上開孔,經(jīng)由泵吸取將防護區(qū)的狀態(tài)經(jīng)由遠程偵測器感知,就是因為管狀采樣方式,空氣稀釋使得反應(yīng)時間不及傳統(tǒng)偵煙器快,因此偵測器本身選擇就要較傳統(tǒng)式來得靈敏,此種偵煙器會用在生產(chǎn)區(qū),傳統(tǒng)式偵煙器偵測時間會延遲,且潔凈室空氣中粒徑很小,傳統(tǒng)式感知器無法迅速達到有效遮光率,使災(zāi)害發(fā)生后,反應(yīng)時間太慢,常使災(zāi)害擴大。
選擇合適的偵煙系統(tǒng),要有自動且極早期警報并標(biāo)示位置。單一偵測器范圍不宜超過該偵測器設(shè)計值,同時兩偵測器間的距離宜以搜尋起火點合適為主,如果是兩區(qū)隔空間,則不論空間面積大小為何,均須設(shè)置獨立偵煙器。歐美國家的警報設(shè)備均與公立消防隊聯(lián)機,期使火災(zāi)發(fā)生后,能使有經(jīng)驗的消防隊員攜帶更好的接氣體偵測滅火設(shè)施,而有效壓制火勢。
氣體偵測器設(shè)置,一般以泄漏位置及工作區(qū)為主,前者是為了立即控制泄漏源,而后者則是為了確認人員工作的安全性。因為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)特別重視人員安全性,因此氣體偵測器除了警報功能外,更有控制供應(yīng)停止裝置,尤其是閥件,其訊號通常由偵測器傳送至控制器及警報器,由計算機處理執(zhí)行程序。
應(yīng)注意的是,如果偵測器設(shè)置區(qū)域是溶劑或易燃性氣體,則防爆型偵測器必須被使用,而其防爆等級以半導(dǎo)體制造業(yè)使用化學(xué)物質(zhì)而言為Class1、Div2。由于相似氣體或蒸氣對電極的交互影響,因此要避免誤動作是很重要的。另外像無線電對講機的電磁波,有時也會使控制器誤動作,人員維修機臺時,所用到的化學(xué)物質(zhì),或清洗時產(chǎn)生混合蒸氣,亦會引起電極動作。必須留意的是,許多災(zāi)害擴大,均是因為不了解誤動作原因而關(guān)閉電極功能,在真正氣體泄漏時反而不能發(fā)生功效,使得災(zāi)害情況擴大,解決方法應(yīng)是找出原因并克服之。
潔凈室非常講究作業(yè)場所的潔凈,故其中設(shè)備防護均傾向設(shè)置不會污染高科技廠商的防災(zāi)器材,故引進極早期火災(zāi)預(yù)警系統(tǒng)。
三、 ? ? ? ?微水霧噴頭(高壓水霧)簡介:其滅火原理乃利用壓力及特殊噴頭之作用,產(chǎn)生懸浮微霧(400μm以下之水滴),藉冷卻、稀釋及遮斷來達成防護目地。
Ⅵ、結(jié) 論
綜合上述所論,針對潔凈室的防火安全管理,提出以下幾點建議:
一、 ? ? ? ?法令、標(biāo)準(zhǔn)之適用: 目前潔凈室的消防相關(guān)法規(guī)有:各類場所消防安設(shè)備設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)、NFPA、FL等標(biāo)準(zhǔn),然而真正在國內(nèi)具有法律地位的僅有各類場所消防安設(shè)備設(shè)置標(biāo)準(zhǔn),因此對于潔凈室的特殊用途仍無法做適切的規(guī)范及提供合適的防護,有鑒于此,針對NFPA等國外標(biāo)準(zhǔn)的新工法、新設(shè)備則有賴內(nèi)政部消防設(shè)備審議委員會審查。然而廠場越來越多,每一件個案都單獨由審議委員會審理,行政作業(yè)曠日費時,若能將相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)擷取適用并將其法制化,同時訂定法規(guī)時使其擁有充分彈性,方便日后針對實際情形予以訂正,或許有助于潔凈室的法規(guī)適用及消防設(shè)計上的完整性。
二、 ? ? ? ?警報設(shè)備及煙控設(shè)計: 針對潔凈室的特殊用途,除了一般的消防安全設(shè)備之外,尚有其它警報設(shè)備及煙控設(shè)計如下:
1. ? ? ? ? 極早期火警探測系統(tǒng): 潔凈室內(nèi)經(jīng)常使用到的易燃性氣體多達200 種之多,常用者尚多達50種,一旦有發(fā)火情形發(fā)生,不論滅火成功與否,潔凈度必然被破壞,制程因而中斷,造成產(chǎn)業(yè)損失,因此潔凈室內(nèi)盡可能在任何發(fā)火情況之前就能早期預(yù)知而采取適當(dāng)對策,如此將有效降低發(fā)火燃燒的機率,消災(zāi)于無形。
2. ? ? ? ? 排煙: 潔凈室內(nèi)雖有強力氣流及換氣過濾設(shè)備,然而仍屬密閉式循環(huán),當(dāng)煙霧之生成量大于換氣過濾設(shè)備所能處理的量時,濃煙將密布在室內(nèi),延長搶救及人命救助的時間。另外燃燒生成之煙霧同時具有高熱,循環(huán)用之氣流管道是否耐得住高溫,仍需深入探討,再加上煙害之后的復(fù)舊,必然耗費巨資,也應(yīng)列入考慮。因此專供搶救上必要設(shè)備之排煙設(shè)備有其存在的需求性,一方面能縮短搶救所需時間及減少水損,另一方面在造價上也較換氣設(shè)備為低。然而排煙設(shè)備的啟動應(yīng)以自動或手動為主?可以和極早期探測系統(tǒng)或手動排煙設(shè)備相互配合,避免系統(tǒng)誤報發(fā)生及配合實際搶救工作,如此將更具效果。
三、 ? ? ? ?制程設(shè)備防火性能強化: 針對高分子塑化材料的易燃性及高發(fā)煙量,可以改換成添加阻燃成分的聚丙烯(FRPP–Fire Retardant Polypropylene)材料,以加強高分子塑化材料的抗燃性,減低發(fā)火及延燒的可能性。另外,針對廢氣及廢液排放管經(jīng)常發(fā)生災(zāi)害,可以將聚丙烯(PP–Polypropylene)管改成FRPP,或是不銹鋼(Stainless)管內(nèi)部涂布鐵氟龍(Teflon)以防腐蝕,同時在管內(nèi)設(shè)置自動撒水設(shè)備,在發(fā)火時能迅速放水降溫并防止延燒。
四、 ? ? ? ?防火管理與建議:防火區(qū)劃及防火措施:潔凈室火警原因大部分由易燃性液體、氣體之快速延燒現(xiàn)象、易燃性氣體災(zāi)害。故潔凈室的設(shè)計應(yīng)有適當(dāng)?shù)姆阑饏^(qū)劃及防火門的區(qū)隔,當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時能將火勢局限在一定范圍內(nèi),以防止烈火及濃煙波及其它地方。同時高分子塑化材料部分可以改換為添加阻燃劑(Fire Retardant)的材料,以提高塑化材料的燃點,降低起火燃燒的機率。除了易燃的性質(zhì)外,氣體還可能產(chǎn)生毒害,或具有腐蝕性,例如磷化氫PH3屬于猛毒性氣體,稍一不慎致其泄漏,便會對人命安全造成嚴(yán)重威脅。因此在處理易燃性氣體或廢氣時,除了注意其燃燒性質(zhì)及特性外,也應(yīng)了解對于人體的影響,方能做最周全的處理。
排煙消防設(shè)備之應(yīng)變:潔凈室火災(zāi)有三種指標(biāo):火焰蔓延指標(biāo)(FPI)、煙損指標(biāo)(SDI)及腐蝕損害指標(biāo)(CDI)三種。使用指標(biāo)愈低的材質(zhì),則在火災(zāi)發(fā)生時,愈不容易造成損害擴大。而這些材質(zhì)測試標(biāo)準(zhǔn)依FM4910標(biāo)準(zhǔn),在FMRC(Factory Mutual Research Center)進行試燒及量測。潔凈室內(nèi)雖有強力氣流及換氣過濾設(shè)備,然而仍屬密閉式循環(huán),當(dāng)煙霧之生成量大于換氣過濾設(shè)備所能處理的量時,濃煙將密布在室內(nèi),延長搶救及人命救助的時間。另外燃燒生成之煙霧同時具有高熱,循環(huán)用之氣流管道是否耐得住高溫,仍需深入探討,再加上煙害之后的復(fù)舊,必然耗費巨資,也應(yīng)列入考慮。因此專供搶救上必要設(shè)備之排煙設(shè)備有其存在的需求性,一方面能縮短搶救所需時間及減少水損,另一方面在造價上也較換氣設(shè)備為低。然而排煙設(shè)備的啟動應(yīng)以手動為主,并和及早期探測系統(tǒng)或手動排煙設(shè)備相互配合,避免系統(tǒng)誤報發(fā)生連動其它設(shè)備,且利用即早期探測器來偵知火警發(fā)生可減少應(yīng)變時間而即早應(yīng)變,再加上配合實際搶救工作和員工的自衛(wèi)消防編組防護,如此將更具效果。
潔凈室廠房屬于工廠,因此當(dāng)其建筑面積在五百平方公尺以上,員工人數(shù)三十人以上者,依照消防法施行細則第十三條應(yīng)施行防火管理制度,然而潔凈室與一般建筑物在使用型態(tài)、內(nèi)容物及建筑結(jié)構(gòu)上完全不同,針對潔凈室的特性應(yīng)特別針對自衛(wèi)編組訓(xùn)練及防災(zāi)應(yīng)變的教育訓(xùn)練,以期發(fā)生事故時,現(xiàn)場作業(yè)人員能在最短的時間內(nèi)做最正確的處理,降低延燒的機率及煙害對潔凈室的影響。另外,對于潔凈室使用易燃性氣體及液體在火災(zāi)特性上及火災(zāi)搶救方法迥異于一般建筑物火災(zāi),可以由業(yè)者自行設(shè)置園區(qū)消防隊(Fire Brigade),針對該廠區(qū)特性研究專屬的因應(yīng)對策及快速反應(yīng)作業(yè)程序,減低廠區(qū)的潛在損失。
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)應(yīng)用到許多高科技器械,同時也產(chǎn)生一些特殊的防災(zāi)應(yīng)變問題,對于這些新產(chǎn)生的問題,如果沒有適當(dāng)?shù)耐ūP了解,進行搶救工作時將面臨更多難題,因此針對潔凈室的災(zāi)害及火災(zāi)特性應(yīng)具有一定的認識,日后遇到類似的案件,才能處理的更快、更好。
原文來源:無塵車間 http://m.gxshunjiang.com/technology-center/jhgcjszx/2496.html