一、高級(jí)別凈化無(wú)塵車(chē)間在電子工廠中的應(yīng)用
本文所指的高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間是指無(wú)塵車(chē)間的潔凈度高(ISO-2,、3,、4、5級(jí)),,生產(chǎn)環(huán)境溫濕度的精度高,,其他一些環(huán)境參數(shù),例如:靜壓差,、靜電,、微振、電磁,、噪聲,、照度等參數(shù)都必須按生產(chǎn)工藝的要求進(jìn)行嚴(yán)格控制的無(wú)塵車(chē)間。這類(lèi)面積大,、環(huán)境參數(shù)要求高的凈化無(wú)塵車(chē)間廣泛地應(yīng)用在電子工業(yè)廠房中,,如:大規(guī)模集成電路(LS1),、超大規(guī)模集成電路(VLS1)等微電子產(chǎn)業(yè)的電子工廠以及彩色薄膜液晶顯示器(TFT-LCD);發(fā)光二級(jí)管(LED)以及等離子技術(shù)(PDP)等光電子產(chǎn)業(yè)的電子工廠之中,。
當(dāng)今世界,,微電子和光電子產(chǎn)業(yè)已成為一個(gè)國(guó)家、一個(gè)地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和平臺(tái),,也是衡量一個(gè)國(guó)家和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志,。發(fā)達(dá)國(guó)家(美國(guó)、日本以及歐洲各國(guó))都極為重視,,紛紛投入大量的人力,、物力、財(cái)力進(jìn)行開(kāi)發(fā),、研究和生產(chǎn),。我國(guó)在“十五”規(guī)劃中也明確指出“重點(diǎn)發(fā)展集成電路、新型元件,、器件,、計(jì)算機(jī)和通信設(shè)備?!睜?zhēng)取用10~15年的時(shí)間,,把我國(guó)建設(shè)成為世界電子信息產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)國(guó)。
以超大規(guī)模集成電路為代表的微電子產(chǎn)業(yè),,在今后十年中全世界年平均增長(zhǎng)率高達(dá)15%,。到2010年全世界微電子產(chǎn)品的銷(xiāo)售額將高達(dá)6 000~8 000億美元。到那時(shí)我國(guó)將成為全球第二大半導(dǎo)體市場(chǎng),。而光電子是繼微電子技術(shù)之后近十年內(nèi)迅速崛起的新興高科技產(chǎn)業(yè),,它是集固體物理、導(dǎo)波光學(xué),、材料力學(xué),、微細(xì)加工和微電子技術(shù)為一體,是微電子技術(shù)和光電子技術(shù)的結(jié)合和擴(kuò)展,。光電子產(chǎn)業(yè)以液晶顯示器(LCD)、等離子技術(shù)(PDP)和發(fā)光二極管(LED)為代表,,尤其是彩色薄膜液晶顯示器(TFT-LCD)它是微電子技術(shù)與透射式彩色液晶顯示器技術(shù)的完美結(jié)合,。它對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的參數(shù),原材料的純度以及生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)都等同甚至超過(guò)大規(guī)模集成電路的生產(chǎn)要求,。到2010年以光電子產(chǎn)業(yè)為代表的信息產(chǎn)品的總產(chǎn)值將突破50 000億美元,。 電子廠無(wú)塵凈化車(chē)間
我國(guó)在微電子產(chǎn)業(yè)方面,“八·五”,、“九·五”“十,。五”期間發(fā)展很快,,繼“華越”和“華虹”之后又有“中芯”、“宏力”,、“貝嶺”,、“先進(jìn)”等超大規(guī)模集成電路生產(chǎn)線(xiàn)相繼建成投產(chǎn)。在光電子產(chǎn)業(yè)方面“LCD”,、“PDP”,、“LED”、“TFT-LCD”已成為我國(guó)光電子產(chǎn)業(yè)的新的增長(zhǎng)點(diǎn),,隨著“吉林通海高科”TFT-LCD生產(chǎn)線(xiàn)建成投產(chǎn)后又有更大規(guī)模的“上廣電”,、“京東方”等TFT-LCD生產(chǎn)線(xiàn)相繼建成投產(chǎn)。深圳的“深超”和具有第六代TFT-LCD生產(chǎn)線(xiàn)的“京東方”也在建設(shè)之中,。
二,、電子工廠高級(jí)別凈化無(wú)塵車(chē)間的建造特點(diǎn)
(一)電子工廠生產(chǎn)工藝對(duì)無(wú)塵車(chē)間生產(chǎn)環(huán)境的要求非常嚴(yán)格
電子工廠尤其是微電子和光電子產(chǎn)業(yè)的電子工廠,工藝生產(chǎn)對(duì)大面積高潔凈度潔凈室所要求的生產(chǎn)環(huán)境不僅僅有:建筑圍護(hù),、結(jié)構(gòu),、空氣、水以及氣體,、溶劑等原材料,,而且還有聲、光,、電,、磁、振等各種環(huán)境,。例如:建筑形式,、層高承重、圍護(hù)的裝修材料,;空氣的潔凈度,、溫濕度、靜壓力,;水和氣體的純度和重金屬等含量以及噪聲,、照度、靜電,、電磁波,、微振動(dòng)等等??偟膩?lái)說(shuō),,微電子和光電子對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的要求可用“精”、“凈”,、“純”,、“大”來(lái)描寫(xiě),。
建造電子工廠的高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間最重要的是要使建造的無(wú)塵車(chē)間應(yīng)能滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的嚴(yán)格要求,使之能高效率,、高成品率地生產(chǎn)出高質(zhì)量的電子產(chǎn)品,。這是建造高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間最根本的目的。下表給出了微電子,、光電子生產(chǎn)工藝對(duì)生產(chǎn)環(huán)境所要求的條件和參數(shù):
電子廠凈化車(chē)間/SMT凈化車(chē)間/光電廠凈化車(chē)間/電子廠無(wú)塵車(chē)間
(二)電子工廠高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間的建造投資費(fèi)用非常高
高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間建造投資的費(fèi)用很高,。一般來(lái)說(shuō),4級(jí)(10級(jí))`5級(jí)(100級(jí))垂直單向流潔凈室,,其室內(nèi)建筑圍護(hù)裝修(包括墻,、頂、地,、門(mén)窗等)和凈化空調(diào)系統(tǒng)(包括制冷和空調(diào),、凈化設(shè)備、管道和配件)其建設(shè)初投資大約為10 000~15 000元/m2,;如果再加上純水制備設(shè)備和系統(tǒng)管線(xiàn)配件,,純氣的發(fā)生設(shè)備和系統(tǒng)管線(xiàn)配件、廢水廢氣排放設(shè)備和系統(tǒng)管線(xiàn)配件,;消防系統(tǒng)設(shè)備管線(xiàn)配件,;供配電和自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)備管線(xiàn)配件以及集中式真空清掃系統(tǒng)設(shè)備配件管線(xiàn)等等,其單位面積的初投資可高達(dá)25 000~30 000元/m2,。
現(xiàn)以1998年已建成投產(chǎn)的上海某超大規(guī)模集成電路前工序生產(chǎn)線(xiàn)舉例來(lái)說(shuō),,其月投片(8"硅片)30000片,有無(wú)塵車(chē)間面積約10 000 m2,,其中4000 m2 3級(jí)(1級(jí)),、4級(jí)(10級(jí))高潔凈度垂直單向流無(wú)塵車(chē)間,另外6000 m2為6級(jí)(1 000級(jí)),、7級(jí)(10 000級(jí))非單向流無(wú)塵車(chē)間,。總凈化送風(fēng)量約6 400 000 m3/h,。
該項(xiàng)目總投資約100億人民幣,,其中動(dòng)力設(shè)備和土建部分投資約為20億人民幣。占總投資的20%,。其核心部分10 000 m2高級(jí)別潔凈室建造投資費(fèi)高達(dá)6000萬(wàn)美元(不含土建結(jié)構(gòu)部分)折合單位面積投資為6000美元/m2,,大約折合人民幣50000元/m2。
再舉目前正在建造即將竣工的深圳某精密光電有限公司建造的TFT-LCD基板生產(chǎn)線(xiàn),,其總面積約800 m2,其中3級(jí)(1級(jí)),、4級(jí)(10級(jí))垂直單向流潔凈室的面積約200 m2,;其余為5級(jí)(100級(jí))垂直單向流潔凈室,。
除了土建結(jié)構(gòu)以外潔凈室的建筑圍護(hù)裝修、冷凍和凈化空調(diào)系統(tǒng),、廢水廢氣的排放系統(tǒng),、純水純氣的制備和輸配系統(tǒng)、供配電和自動(dòng)控制系統(tǒng)等的總投資約3200萬(wàn)元人民幣,,折合單位面積約40000元/ m2人民幣,。
由上述兩個(gè)實(shí)例說(shuō)明建造這樣的微電子、光電子工廠高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間的建造投資費(fèi)用是非常高的,。這是另一個(gè)特點(diǎn),。
(三)電子工廠高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間的運(yùn)行管理費(fèi)用非常貴
因?yàn)殡娮庸S高級(jí)別潔凈室的凈化送風(fēng)量大、工藝設(shè)備局部排風(fēng)量大,、新風(fēng)量大,,溫、濕度要求嚴(yán)格,,所以送風(fēng)的空氣熱濕處理的冷量,、熱量、加濕量也大,,空氣輸配的能量消耗量大,,運(yùn)行費(fèi)用很貴。 電子廠無(wú)塵凈化車(chē)間
電子廠凈化車(chē)間/SMT凈化車(chē)間/光電廠凈化車(chē)間/電子廠無(wú)塵車(chē)間
還拿上述兩個(gè)項(xiàng)目為例來(lái)說(shuō)明:
上海某超大規(guī)模集成電路前工序生產(chǎn)線(xiàn)10 000 m2無(wú)塵車(chē)間總送風(fēng)量為6 400 000 m3/h,,空氣輸配的風(fēng)機(jī)總耗電量為3840 kw/h,,全年電費(fèi)為1659萬(wàn)元(每度電按0.6元/度計(jì)),空氣熱濕處理耗電量約8000 kw/h,,全年電費(fèi)為3456萬(wàn)元,。全年凈化空調(diào)系統(tǒng)本身的運(yùn)行費(fèi)用高達(dá)5115萬(wàn)元人民幣。折合單位面積凈化空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用為5115元/ m2,。
而深圳某精密光電的基板生產(chǎn)線(xiàn)高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間面積約800 m2,,凈化送風(fēng)量1 200 000 m3/h,新風(fēng)量90 000 m3/h,,空調(diào)冷量約2 000 kw,。其凈化空調(diào)系統(tǒng)空氣輸配風(fēng)機(jī)(新風(fēng)機(jī)組風(fēng)機(jī)和FFU風(fēng)機(jī))總耗電量約為300 kw/h,全年電費(fèi)約130萬(wàn)元人民幣(每度電按0.6元/度計(jì)),,而空氣熱濕處理的耗電量約760kw/h,,(其中:冷凍機(jī)電量為400kW,冷凍水泵電量為本130kW,,冷卻水泵電量為160kW,,干冷水泵電量為44kW,冷卻塔電量為22kW)全年電費(fèi)約為330萬(wàn)元人民幣。全年凈化空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行總費(fèi)用高達(dá)約460萬(wàn)元,,折合單位面積年運(yùn)行費(fèi)用約為5750元/ m2,。
由上述兩個(gè)例子來(lái)看,電子工廠高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間僅僅保持室內(nèi)的潔凈度,、溫濕度每平方米所花的運(yùn)行費(fèi)用就要高達(dá)5000~6000元/ m2人民幣,。由此可見(jiàn)它的運(yùn)行管理費(fèi)用相當(dāng)貴。這是第三個(gè)特點(diǎn),。
(四)電子工廠高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間的適應(yīng)性,、靈活性要非常強(qiáng)
微電子集成電路的發(fā)展規(guī)律告訴我們,每隔2~3年就上一個(gè)臺(tái)階,,其芯片的集成度就要增加4倍,,特征尺寸(線(xiàn)寬)就要縮小30%,年銷(xiāo)售價(jià)格就要下降30%,。因?yàn)?,集成電路又是發(fā)展速度十分迅速的產(chǎn)業(yè),隨之而來(lái)的為其服務(wù)的生產(chǎn)環(huán)境技術(shù)和高級(jí)別潔凈室技術(shù)也必須隨之發(fā)展而發(fā)展,,才能適應(yīng)微電子產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,。
繼微電子之后發(fā)展起來(lái)的光電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度比微電子產(chǎn)業(yè)還快。如TFT-LCD技術(shù)每1~2年就更新一代,,去年前年還是第五代TFT-LCD,;今年就發(fā)展到第六代產(chǎn)品了。因此,,為其服務(wù)的生產(chǎn)環(huán)境技術(shù),、高級(jí)別潔凈室技術(shù)必須具有極大適應(yīng)性、靈活性以滿(mǎn)足微電子,、光電子技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)步的要求,。因?yàn)椋ㄒ粋€(gè)廠房,,建造一個(gè)高級(jí)別潔凈室是百年大計(jì),,不是一年二年就能拆掉重建。因此,,在設(shè)計(jì)和建造這樣高級(jí)別潔凈室時(shí),,就應(yīng)考慮到生產(chǎn)工藝的發(fā)展、變更,,使?jié)崈羰揖哂泻芎玫倪m應(yīng)性和靈活性,。多年建造經(jīng)驗(yàn)告訴我們,從潔凈室的靈活性角度可將潔凈室分為三個(gè)層次,,第一個(gè)是不可變的部分,,無(wú)論怎樣變化這部分是不能變化的。這就是基礎(chǔ)、柱,、梁等結(jié)構(gòu)部分,;第二個(gè)層次是可變便不易改變的部分。如潔凈室的圍護(hù),、裝修等;第三個(gè)層次是可變且容易改變的部分,。如:電氣,、動(dòng)力、空氣,、水,、氣體、溶劑等的供給系統(tǒng)和廢氣,、廢水,、廢液、廢料和排放系統(tǒng),。因此,,建造電子工廠的高級(jí)別潔凈室時(shí)必須考慮到它們對(duì)生產(chǎn)工藝不斷發(fā)展的靈活性和可變性。這是第四個(gè)特點(diǎn),。
(五)電子工廠高級(jí)別潔凈室的安全性,、可靠性要非常好
從前面敘述可以得出這樣一個(gè)看法和結(jié)論,即建造和使用高級(jí)別潔凈室是要付出極高的代價(jià),。但是,,為了生產(chǎn)出高可靠、高質(zhì)量,、高成品率的高科技電子產(chǎn)品還必須具備這樣的生產(chǎn)環(huán)境,。因此,為了滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的嚴(yán)格要求,,設(shè)計(jì)和建造潔凈室時(shí)必須把安全可靠放在第一位,,即保證所建造的潔凈室的全部生產(chǎn)環(huán)境:潔凈度、溫濕度,、風(fēng)速,、壓力、噪聲,、照度以及靜電微振,、電磁等等都必須百分之百的滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝的要求。保證環(huán)境參數(shù)可靠,,穩(wěn)定不出差錯(cuò),。另外,從安全角度上講,即建筑結(jié)構(gòu)承重的安全和防火防爆防毒的安全更是十分重要的,,要遵照“以人為本”的方針,,保證人員的生命安全和保護(hù)工廠財(cái)產(chǎn)的安全更是設(shè)計(jì)、建造和使用潔凈室時(shí)應(yīng)注意的頭等大事,。
因此,,努力降低高級(jí)別潔凈室的建造投資和運(yùn)行費(fèi)用;努力提高潔凈室的靈活性和適應(yīng)性以滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝不斷發(fā)展的要求和保證高級(jí)別潔凈室的安全,、可靠是給潔凈室的設(shè)計(jì)和建造者提出的重要課題,。
三、電子工廠高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間的空調(diào)負(fù)荷特點(diǎn)和節(jié)能
(一)潔凈室的空調(diào)負(fù)荷
潔凈室的凈化空調(diào)負(fù)荷由下面幾部分組成: ,、
1,、室內(nèi)負(fù)荷
主要包括:
① 室內(nèi)作業(yè)人員的散熱、散濕負(fù)荷,。 ② 室內(nèi)照明燈具的散熱負(fù)荷,。
③ 潔凈室圍護(hù)結(jié)構(gòu)(墻、頂,、地,、門(mén)、窗)的傳熱,、傳濕負(fù)荷,。 ④ 生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的散熱、散濕負(fù)荷,。
2,、潔凈室新風(fēng)處理的熱、濕負(fù)荷,。夏季是降溫去濕,;冬季是加熱、加濕,。 3,、空氣輸配時(shí)風(fēng)機(jī)(或FFU)的溫升和水泵的溫升負(fù)荷。
(二)高級(jí)無(wú)塵車(chē)間的空調(diào)負(fù)荷特點(diǎn)
1,、高級(jí)別潔凈室(100級(jí),,10級(jí),1級(jí))是垂直單向流潔凈室,,其送風(fēng)機(jī)的風(fēng)量非常大,,高達(dá)400~500次/h換氣,而且風(fēng)機(jī)的壓頭也很高,,一般多在1000~1500Pa,,因此風(fēng)機(jī)溫升的負(fù)荷大,。按理論計(jì)算:在集中送風(fēng)方式的系統(tǒng)中,風(fēng)機(jī)的溫升為1.5℃,,僅此一項(xiàng)的負(fù)荷就是500~700W/m2,;如果采用FFU送風(fēng)方式,風(fēng)機(jī)溫升的負(fù)荷也要250~350 W/m2,。因此,,風(fēng)機(jī)溫升的負(fù)荷大是其一個(gè)負(fù)荷特點(diǎn)。 電子廠無(wú)塵凈化車(chē)間
2,、服務(wù)于微電子和光電子的高級(jí)別潔凈室因工藝排風(fēng)量大,,所以新風(fēng)量也很大,新風(fēng)量一般在10~20次/h換氣,;因此,處理如此多新風(fēng)的負(fù)荷大約為400~800 W/m2,;個(gè)別工藝的排風(fēng)量更大,,固新風(fēng)負(fù)荷也還會(huì)更大。因此新風(fēng)負(fù)荷大是其第二個(gè)負(fù)荷特點(diǎn),。
3,、生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的散熱、散濕負(fù)荷大,,是高級(jí)別潔凈室的第三個(gè)負(fù)荷特點(diǎn),。生產(chǎn)負(fù)荷的大小是與工藝生產(chǎn)本身的性質(zhì)、生產(chǎn)設(shè)備的密閉,、保溫,、通風(fēng)以及水冷卻的情況有關(guān)。
4,、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱,、照明燈具的散熱以及作業(yè)人員的發(fā)熱這三項(xiàng)負(fù)荷相對(duì)比較小,三項(xiàng)負(fù)荷之和還不足總空調(diào)負(fù)荷的10%(其中:照明負(fù)荷大約25~30 W/m2,;圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷大約20~30 W/m2,;作業(yè)人員負(fù)荷大約10~15 W/m2),這是高級(jí)別潔凈室第四個(gè)負(fù)荷特點(diǎn),。
(三)電子工廠高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間空調(diào)凈化系統(tǒng)的節(jié)能
研究高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間的空調(diào)凈化系統(tǒng)節(jié)能,,應(yīng)首先從分析其空調(diào)負(fù)荷特點(diǎn)入手,抓住空調(diào)負(fù)荷中的主要矛盾,,才能事半功倍,。從前面可知,高級(jí)別潔凈室空調(diào)負(fù)荷中占90%以上的負(fù)荷是:新風(fēng)負(fù)荷,、風(fēng)機(jī)溫升負(fù)荷和工藝設(shè)備和工藝過(guò)程負(fù)荷三項(xiàng),。這是它的主要矛盾,。
1、降低新風(fēng)空調(diào)負(fù)荷的節(jié)能措施
① 減少排風(fēng)量,。改進(jìn)工藝和工藝設(shè)備,,盡可能不排風(fēng),少排風(fēng),。采取密閉式排風(fēng)罩在同等的排風(fēng)效果下盡量減少排風(fēng)量,。
② 減少正壓漏風(fēng)量。加強(qiáng)潔凈室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性,,既能保持潔凈室必要的正壓值,,又可減少所需的正壓漏風(fēng)量。
③ 提高新風(fēng)空氣處理設(shè)備的效率,。 2,、降低風(fēng)機(jī)溫升負(fù)荷的節(jié)能措施
① 在確保潔凈室潔凈度的前提下,盡量減少送風(fēng)量,,盡量用局部高凈化來(lái)替代全面高凈化,。
② 加強(qiáng)空調(diào)設(shè)備和空調(diào)系統(tǒng)的密閉性,減少漏風(fēng)量,。
③ 采取凈化送風(fēng)與空調(diào)送風(fēng)分離的送風(fēng)方案,,使90%的凈化送風(fēng)量就近循環(huán)以減少風(fēng)機(jī)溫升負(fù)荷。
④ 采用FFU加新風(fēng)機(jī)組加干盤(pán)管的送風(fēng)方式以減少風(fēng)機(jī)溫升負(fù)荷,。 ⑤ 提高風(fēng)機(jī)效率,,采取變頻措施。
3,、工藝設(shè)備和工藝過(guò)程的發(fā)熱是工藝生產(chǎn)本身的問(wèn)題,,只能依靠工藝自己來(lái)解決。 4,、除上述措施之外,,還可采取如下措施
① 加強(qiáng)水管和風(fēng)管的保溫。
② 減少冷熱源的跑,、冒,、滴、漏,。
③ 采取熱回收,,充分利用廢熱。
④ 盡量利用天然能源作空調(diào)系統(tǒng)的預(yù)冷和預(yù)熱,,如:太陽(yáng)能,、地下水、土壤能等,。
⑤ 利用蓄冰和蓄熱等優(yōu)惠政策,。
四,、電子工廠高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間的消防和排煙
(一)高級(jí)別潔凈室消防的重要性
1、潔凈室尤其是高級(jí)別潔凈室,,多居于建筑的中心部位,,是無(wú)外墻、無(wú)外窗,、無(wú)外門(mén)又極為密閉的無(wú)窗廠房或密閉廠房,。這樣的建筑一旦發(fā)生火災(zāi)給人員的疏散帶來(lái)極大的困難,處理不好會(huì)給人員和財(cái)產(chǎn)帶來(lái)極大的損失,。
2,、微電子和光電子用的高級(jí)別潔凈室在生產(chǎn)過(guò)程中使用和產(chǎn)生大量的有毒有害、易燃,、易爆的特氣,、烷類(lèi)、有機(jī)物質(zhì)和酸堿氣體(如上節(jié)所述),,這些物質(zhì)不僅是助燃,、爆炸的物質(zhì)而且還會(huì)傷及人員的生命。一旦產(chǎn)生火災(zāi),,后果不堪設(shè)想。
3,、如前所述,,高級(jí)別潔凈室的初投資十分昂貴,單就其基建本身單位造價(jià)要25000~50000元/m2,;其中的生產(chǎn)設(shè)備價(jià)格貴得更加驚人,,有的設(shè)備一臺(tái)就數(shù)百萬(wàn)美元,因此,,消防對(duì)保護(hù)這樣建筑的財(cái)產(chǎn)損失就更加重要了,。
4、潔凈室內(nèi)的靜電也是誘發(fā)火災(zāi)的隱患,,因此要重視靜電的消除,。
(二)無(wú)塵車(chē)間的消防措施
按“潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范”GB 50073-2001規(guī)定:
1、在潔凈室的建筑和裝修上面規(guī)定:“潔凈廠房的耐火等級(jí)不應(yīng)低于二級(jí)”,。潔凈室的頂棚和壁板(包括夾心材料)應(yīng)為不燃燒體,,且不得采用有機(jī)復(fù)合材料”?!绊斉锏哪突饦O限不應(yīng)低于0.4h,,疏散走道的頂棚的耐火極限不應(yīng)低于1.0h,在同一個(gè)防火分區(qū)內(nèi)潔凈區(qū)與非潔凈區(qū)之間應(yīng)設(shè)置不燃燒體隔斷,,其墻和頂棚的耐火極限不應(yīng)低于1h,,其墻上門(mén),、窗的耐火極限不應(yīng)低于0.6h?!?nbsp;
2,、在消防條文中還規(guī)定,“在潔凈室的生產(chǎn)層,、上技術(shù)夾層和下技術(shù)夾層均應(yīng)設(shè)室內(nèi)消火栓滅火系統(tǒng),。消火栓用水量≥10 l/S,潔凈廠房?jī)?nèi)各場(chǎng)所必須設(shè)置滅火器”,。并且還規(guī)定,,“潔凈廠房宜設(shè)置預(yù)作用式自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)”?!皾崈魪S房的疏散走廊,,應(yīng)設(shè)置機(jī)械防排煙設(shè)施?!薄皾崈羰覚C(jī)械防排煙系統(tǒng)宜與通風(fēng)和凈化空調(diào)系統(tǒng)合用,,但必須采取可靠的防火安全措施?!?nbsp;
3,、還規(guī)定,“潔凈室使用可燃?xì)怏w處應(yīng)設(shè)可燃?xì)怏w的報(bào)警裝置和事故排風(fēng)裝置,,報(bào)警裝置應(yīng)與相應(yīng)的事故排風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖”,,“無(wú)塵車(chē)間的地面應(yīng)具有導(dǎo)靜電性,地面表層應(yīng)采用靜電耗散性材料制作,,其表面電阻率應(yīng)為105~1012歐姆,,并且設(shè)置有導(dǎo)電泄放和接地措施。對(duì)地的泄放電阻值應(yīng)為105~109歐姆”,?!皾崈羰业膬艋照{(diào)系統(tǒng)應(yīng)采取防靜電接地措施”等。
(三)高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間的防排煙
前面已敘述過(guò),,在“潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范”GB 50073-2001中明確規(guī)定:“潔凈廠房的疏散走廊應(yīng)設(shè)置機(jī)械防排煙設(shè)施”,。“潔凈室機(jī)械防排煙系統(tǒng)宜與通風(fēng),、凈化空調(diào)系統(tǒng)合用,,但必須采取可靠的防火安全措施,并應(yīng)符合現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范(GBJ-16)”,。而在兩規(guī)范中均沒(méi)有明確要求潔凈室一定要設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng),。而且,這樣的潔凈室凈化級(jí)別高,,頂棚滿(mǎn)布高效過(guò)濾器(HEPA),,面積很大(大多在4000m2 ~ 10000m2),,又因生產(chǎn)工藝的原因,不可能劃分成若干個(gè)防煙分區(qū),,因此排煙量極大,,設(shè)置排煙系統(tǒng)的難度很大。而且各地方的消防部門(mén)對(duì)這一要求的掌握也不盡一致,。但這一類(lèi)型的潔凈室往往都投保于國(guó)外的保險(xiǎn)公司,,這些保險(xiǎn)公司為了自身的利益都要求對(duì)潔凈室設(shè)置排煙系統(tǒng),否則就要提高投保費(fèi)用,。一般對(duì)這樣的潔凈室設(shè)置排煙系統(tǒng),,目前常用的有下排煙和上排煙的兩種方式:
1、下排煙方式:下排煙一般是在潔凈室的回風(fēng)技術(shù)夾層(下技術(shù)夾層)或回風(fēng)豎井內(nèi)設(shè)置排煙口,,當(dāng)潔凈室發(fā)生火災(zāi)時(shí),,開(kāi)啟排煙口,聯(lián)鎖啟動(dòng)排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)行排煙,。此時(shí)新風(fēng)機(jī)組繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)充新風(fēng),,新風(fēng)由FFU送入潔凈室。但是,,采用下排煙方式時(shí)應(yīng)特別注意,,F(xiàn)FU向下送風(fēng)的風(fēng)速應(yīng)大于煙氣上升的速度排煙效果好,否則煙氣就會(huì)在潔凈室的頂部集聚,,影響煙氣的排除,。一般情況下,F(xiàn)FU的送風(fēng)速度為0.25~0.5m/s,,而火災(zāi)的熱釋放只要大于3Kw時(shí)煙氣的上升速度就會(huì)大于0.5m/s,。故一般下排煙的方式只有在火災(zāi)剛剛發(fā)生時(shí)排煙效果才好,。下排煙方式在國(guó)外的集成電路生產(chǎn)廠采用的較多,,但國(guó)內(nèi)的消防部門(mén)一般不容易接受。
2,、上排煙方式:上排煙一般是在潔凈室吊頂上設(shè)置排煙口,,當(dāng)潔凈室發(fā)生火災(zāi)時(shí),開(kāi)啟排煙口,,聯(lián)鎖啟動(dòng)排煙機(jī),,此時(shí)新風(fēng)機(jī)組照常運(yùn)行,補(bǔ)充新風(fēng),。因排煙氣流方向與煙氣上升方向一致,,因此排煙效果好。但最大的問(wèn)題是排煙口的設(shè)置問(wèn)題,,對(duì)于非單向流潔凈室高效過(guò)濾器在吊頂上不是滿(mǎn)布的,,這一問(wèn)題還容易解決,,但對(duì)于高級(jí)別垂直單向流潔凈室而言, 吊頂上滿(mǎn)布了高效過(guò)濾器或FFU,,排煙口的設(shè)置就成了一個(gè)大問(wèn)題,。還好,目前已有一些凈化設(shè)備公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了FFU和排煙口相結(jié)合的產(chǎn)品,,這就很巧妙地解決了這一難題,。 電子廠無(wú)塵凈化車(chē)間
還有一個(gè)由于工藝的要求不能將整個(gè)大面積的潔凈室劃分為若干個(gè)防煙分區(qū)的問(wèn)題,目前還只能將4000~10000m2的潔凈室看做一個(gè)防煙分區(qū),。因此排煙量非常大,,為了減少排煙量,通常把工藝設(shè)備的局部排風(fēng)系統(tǒng)也兼作排煙系統(tǒng)來(lái)滿(mǎn)足偌大的排煙量的要求,。
(四)我國(guó)某TFT-LCD高級(jí)別無(wú)塵車(chē)間消防的設(shè)計(jì)實(shí)例
1,、設(shè)計(jì)前與當(dāng)?shù)叵乐鞴懿块T(mén)聯(lián)系,提前匯報(bào),,加強(qiáng)溝通,,介紹工程情況和消防設(shè)計(jì)方案并申訴道理,征求消防主管部門(mén)意見(jiàn),,如有困難,,分析原因,取得理解,,找到出路,,保證安全。消防的設(shè)計(jì)原則是以防為主,,及時(shí)發(fā)現(xiàn)火情,,將火災(zāi)消滅在初期,盡量減少損失,。
2,、具體消防措施
① 報(bào)警措施:
重要的工藝設(shè)備本身自帶消防設(shè)備和溫感、煙感探頭,,能做到及時(shí)報(bào)警,,及時(shí)滅火。
實(shí)現(xiàn)早期報(bào)警,。采用空氣采樣器和溫感探頭聯(lián)合報(bào)警,,能作到對(duì)明火和陰火都能早期預(yù)測(cè),早期報(bào)警,。
因?yàn)?,采用空氣采樣器的探測(cè)來(lái)采集空氣中的粒子來(lái)進(jìn)行分析,對(duì)于陰火要比煙感和溫感早預(yù)知、早報(bào)警,。對(duì)于明火溫感探頭要比空氣采樣器和煙感探頭早預(yù)知,、早報(bào)警。
② 采用自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng)和消火栓滅火系統(tǒng)
在潔凈室和上下技術(shù)夾層內(nèi)均設(shè)消火栓滅火系統(tǒng),。 在潔凈室和上下技術(shù)夾層內(nèi)均設(shè)預(yù)作用自動(dòng)噴淋滅火系統(tǒng),。
③ 設(shè)防排煙系統(tǒng)
疏散走廊設(shè)置機(jī)械防排煙系統(tǒng),保證人員疏散安全,。
利用工藝設(shè)備的局部排風(fēng)兼作火災(zāi)時(shí)的排煙系統(tǒng),,并采用雙速排風(fēng)機(jī)。
④ 對(duì)于工藝生產(chǎn)用的易燃易爆的火災(zāi)危險(xiǎn)物品(特氣,、烷類(lèi),、有機(jī)物質(zhì)??)做到火災(zāi)時(shí)能迅速撤離現(xiàn)場(chǎng),有毒有害的全部迅速排空,,一般排風(fēng)不間斷運(yùn)行,,及時(shí)啟動(dòng)事故排風(fēng)系統(tǒng)。
⑤ 對(duì)于易燃易爆,、有毒有害氣體而言,,在氣源和使用氣體的生產(chǎn)設(shè)備之間設(shè)中間分配箱。分配箱與氣源和設(shè)備之間均設(shè)有切斷閥門(mén),。在正常狀態(tài)下,,分配箱內(nèi)的氣體與氣源是斷開(kāi)的,即使發(fā)生事故也不致于造成危險(xiǎn)氣體的大量泄漏,?;馂?zāi)時(shí)還要切斷分配箱與使用設(shè)備之間的聯(lián)系,以利滅火和排空,。
⑥ 火災(zāi)時(shí)的自動(dòng)控制程序
早期工作一切正常
火災(zāi)發(fā)生,,即空氣采樣器和溫感探頭提前感知和報(bào)警后:
組織人員立即疏散。
關(guān)閉著火處的FFU,,防止火災(zāi)時(shí)煙氣順氣流到處漫延,。非著火處的FFU
繼續(xù)運(yùn)行,HEPA可過(guò)濾煙塵冷盤(pán)管可降低煙氣溫度,。
預(yù)作用噴淋滅火系統(tǒng)排氣,、充水,,但不立即噴淋,,當(dāng)著火處的玻璃泡碎后,
自動(dòng)噴淋滅火,,這樣可提早作用2分鐘,,以保護(hù)不著火處的生產(chǎn)設(shè)備。
停止新風(fēng)機(jī)組的運(yùn)行。
啟動(dòng)排煙系統(tǒng),,有助人員疏散,。
火災(zāi)起來(lái)了,明火出現(xiàn)了,,停止全部通風(fēng),、空調(diào)、凈化設(shè)備運(yùn)行,,采用其
他方法救火,,此時(shí)人員已全部疏散完畢。