FM濕洗台安全需求
根據FMRC(Factory Mutual Research Corporation)對全球半導體產業工安事故之調查報告,在1977年至1997年間所生之407起事故中,濕洗台之事故佔了70起以上,比例約18%,位居所有事故設備之冠。
濕洗台具有高度自動化與最高價值之特性,其重量通常可達10噸,一旦發生損害,其重置期間最長可達18個月,常會造成嚴重營業中斷損失。沒有消防安全設備的濕洗台,在潔淨室內有如定時炸彈一般,潛藏著高度的火災危險。
有關濕洗台之消防安全防護,我國消防法中尚未予以特別規範,目前國內半導體業界較常引用者,為FM損害防阻資料表(Factory Mutual Loss Prevention Data Sheet)中對半導體製造設備(Semiconductor Fabrication Facilities)之規定。FM損害防阻資料表中濕洗台之消防安全規定如下。
一、濕洗台本體之防火要求
為降低火載量,濕洗台應為不燃性材質或經FMRC測試且符合FMRC潔淨室材料防焰測試標準(FMRC Clean Room Materials Flammability Test Protocol)者。
二、濕洗台之自動滅火系統
濕洗台裝有易燃性液體時,應設置微水霧(Water Mist)、二氧化碳或FM-200滅火系統,其防護範圍應遍及工表面及濕洗台下層區隔空間。但有下列任一情形者,濕洗台下層區隔空間得不在上述自動滅火設備防護範圍內。
| 1. |
槽體及管線非塑膠材質或可燃性材質者,或其使用之塑膠材料為合乎FMRC潔淨室材料防焰測試標準者。 |
| 2. |
不燃性之管線系統且管內有自動撒水設備者。 |
開放式濕洗台具14 m3/min-m之排氣速率者,其自動滅火設備應使用經FRMC核可專用於高氣流速率之環境者。
濕洗台不斷揮發出易燃性及腐蝕性氣體,其循環換氣系統應時常保持運轉以避免該危險氣體滯留,而自動滅火設備亦應適用於循環換氣系統持續運轉中之環境。
濕洗台之排氣系統應常時保持運轉狀態,不可與火警探測器互鎖而於發生火警時遭關斷。但在設有空氣濾清器進氣系統之小型潔淨區隔環境(mini-environment)內,其火警探測器動作時,應能連動關斷進氣系統。
除了循環換氣系統供電外,其他濕洗台之供電應能在自動滅火系統放射時自動切斷。
每一濕洗台最好有一獨立之自動滅火系統。以一套自動滅火系統防護多具濕洗台時,其藥劑量應足以防護1具最大濕洗台,且應與另一套具有相同藥劑量之備用滅火系統連結。
(一)放射區之劃分:
濕洗台長度超過2.4公尺時,可以分為多個放射區(例如濕洗台工作表面為一放射區,下層空間為一放射區,頂箱及其他區隔空間為一放射區)。每一放射區應有獨立之藥劑供應系統及等量之備用藥劑供應系統。使用氣態滅火系統時,濕洗台之工作表面應在單一放射區內,且各放射區應以隔板區劃,以降低藥劑放射時之散失速度。
(二)免設消防設備之規定:
濕洗台之頂箱及其他區隔空間符合下列條件者,得免設自動滅火設備。
| 1. |
可燃性結構之區隔空間內充氮且空氣中含氧量維持在5%以下。設有電氣設備時,應裝設火警探測器(最好選用離子式偵煙探測器或線型感熱式探測器)。充氮之空間應設置壓力監控裝置,當氮氣外洩造成其壓力與充氮空間外之壓力差下降時,該濕洗台應發出警報,且其訊號應送至時常有人之處所並使設於該處之警報作動。
使用線型感熱式火警探測器時,其位置應儘量靠近電氣設備。
濕洗台之電力系統應能在火警探測器動作時,自動關斷,以免衍生電氣火災。
電氣設備發生過熱或電弧放電時,易造成濕洗台之塑膠組件產生熱分解或融熔。這類問題無法以充氮之方式來預防,但是充氮可以降低其塑膠材料引燃之危險,如果因為充氮不確實而導致氧濃度提高,則電弧及遇熱將有引發火災之危險,所以充氮空間應設置壓力監控以便及早對其壓力異常產生預警。 |
| 2. |
不燃性結構之區隔空間及以符合FMRC潔淨室防焰測試方式標準之材料建造之區隔空間,且有下列任一情形者。
(1) 無易燃性或可燃性液體存在。
(2) 設有電氣設備,但該區隔空間內無可燃性物質存在。 |
可燃區隔空間之結構以厚度22gauge之鋼板完全包覆者,得視為不可燃。
自動滅火系統之管線及噴頭應能耐濕洗台中腐蝕性液體所散發出之蒸氣。
(三)使用自動微水霧滅火系統
| 1. |
消防水、空氣或氮氣之供應系統得以下列方式設置:
(1) 裝設專用之消防水、空氣或氮氣供應系統。
(2) 與廠內其消防水源或純水供應系統共用,或與廠內空壓系統及生產用氮氣供應系統共用。
(3) 上列(1)及(2)之混合系統。 |
|
| 2. |
其放射方式應為自動啟動,且其放射時間至少能持續120秒。 |
| 3. |
應設置手動啟報關閉。手動啟動開關之位置應明顯,容易辨識,且便於接近及操作。 |
| 4. |
濕洗台下層空間應設置噴頭。其噴頭位置應設於下層空間之牆板上,放射方向應水平朝向下層空間中央且放射範圍內應無障礙物。其噴頭之設置數量、位置及放射量應視該空間之淨容積作有效之滅火。 |
| 5. |
濕洗台工作表面之噴頭應設置於工作表面中央,其放射方向應垂直朝向工作表面且其放射範圍應能涵蓋整個工作表面。 |
| 6. |
每一區隔空間內皆設置噴頭。噴頭宜採用向下式並設於區隔空之頂部中央位置或水平設置於區隔空間牆板上之中央位置,其放射範圍內應無障礙物。 |
| 7. |
微水霧之水源,宜使用去離子純水(Deionized Water)及氮氣以避免在潔淨室內誤動作時造成嚴重污染。 |
純水及氮氣供氣系統應符合下列規定:
| (1) |
其儲存量足以供應噴頭持續放射120秒所需之量。 |
| (2) |
當壓力不足、流量不足或系統遭關閉時,應能發出警報。 |
| (3) |
通往每一具濕洗台之消防主管上皆應設置指示型控制閥,該閥應有適當監控裝置,以防止被不當關斷。 |
三、火警偵測及自動警報系統
| 1. |
應使用經FMRC認證之火警探測器,且於溼洗台及常時有人之處所皆應設置火警警報設備。 |
| 2. |
使用火焰式探測器時,其探測角度內之角平分線上出現下列燃燒現象時,探測器應於5秒內動作。
| (1) |
直徑20公分之圓盤內放置與濕洗台塑膠材質相同之塑膠粒(例如聚丙烯及聚氯乙烯等),該塑膠粒完全引燃,且發出13KV之熱釋放率時。 |
| (2) |
直徑10公分圓盤內之異丙醇燃燒時。 |
探測器亦可使用較靈敏者,使其在燃燒強度低於前列現象時即可動作而發出先期警報(Prealarm)。
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| 3. |
火焰探測器之探測範圍內不得有障礙物。透明之塑膠物品亦應視為障礙物,因為透明塑膠會阻礙紫外線及紅外線之輻射,容易造成火焰探測器動作上之延遲。
探測器應設於火焰發出之紅外線及紫外線可以直射之位置,不可以僅依賴該紅外線或紫外線之折射而感知火焰,因為其折射後之輻射強度將減弱,容易導致探測上之失誤。
火焰探測器僅對特定可燃物燃燒後所發出之特定波長火焰探測器僅對特定可燃物燃燒後所發出之特定波長電磁波有反應,並非每一種可燃物燃燒火焰之電磁波波長皆相同。因此,選擇火焰探測器之前,應先評估該探測範圍內可燃物之燃燒特性。 |
| 4. |
濕洗台之工作表面及其下層空間應設置經FMRC認證之紫外線、紫外線與紅外線並用,紅外線雙波長或多波長啟動之火焰探測器,任何可能發生火災之位置皆應在探測器監視距離範圍內。 |
| 5. |
濕洗台頂箱及其他區隔空間宜使用極早期偵煙探測器、定址類比式偵煙探測器或分布型感熱式探測器。腐蝕性氣體容易造成偵煙式探測器之誤報,因此,會散發腐蝕性氣體之場所,宜裝設分布型感熱式探測器或火焰探測器。 |
有關微水霧噴頭及火警探測器之位置,請參考圖一。

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