薄膜晶體管液晶顯示器工廠設(shè)計規(guī)范GB 51136-2015 消防篇

《薄膜晶體管液晶顯示器工廠設(shè)計規(guī)范》

       《薄膜晶體管液晶顯示器工廠設(shè)計規(guī)范》，光電行業(yè)智能工廠是依據(jù)此規(guī)范建設(shè)的大規(guī)模工業(yè)項目的。今天把這本規(guī)范中涉及到此行業(yè)的一些基礎(chǔ)背景知識和與消防滅火救援有關(guān)的條文解釋摘選了一部分出來，希望對消防員進行轄區(qū)“六熟悉”的工作有參考作用。

       新型信息顯示技術(shù)是信息產(chǎn)業(yè)的支撐產(chǎn)業(yè)之一，近年來，以薄膜晶體管液晶顯示(TFT-LCD)技術(shù)為代表的平板顯示技術(shù)和產(chǎn)品隨著全球資本的不斷聚集和技術(shù)的飛躍發(fā)展，已經(jīng)占據(jù)了全球顯示領(lǐng)域的主導(dǎo)地位。中國大陸從2003年起開始大規(guī)模投資建設(shè)薄膜晶體管液晶顯示器工廠，到現(xiàn)在已經(jīng)擁有十幾條薄膜晶體管液晶顯示器生產(chǎn)線。每條生產(chǎn)線的投資動輒上百億，甚至幾百億人民幣。高世代薄膜晶體管液晶顯示器工廠建筑面積高達幾十萬平方米，高等級潔凈室面積達到十萬平方米以上，工廠的動力消耗巨大。薄膜晶體管液晶顯示器是一種可以實現(xiàn)視頻、真彩、高品質(zhì)圖像顯示的液晶顯示器，在手機、個人掌上電腦、車載導(dǎo)航儀、筆記本電腦、個人臺式電腦、高清晰度電視以及公共顯示中被廣泛采用。

       薄膜晶體管液晶顯示器面板工藝設(shè)備價格昂貴，對生產(chǎn)環(huán)境要求高。為降低設(shè)備折舊以及廠務(wù)設(shè)施運行成本對產(chǎn)品成本的影響，薄膜晶體管液晶顯示器面板生產(chǎn)線宜采取連續(xù)運行的方式。從國內(nèi)多家薄膜晶體管液晶顯示器面板生產(chǎn)工廠的建廠方案和實際運行的調(diào)查結(jié)果看，大多數(shù)廠家對生產(chǎn)線工人采取四班三運轉(zhuǎn)或三班二運轉(zhuǎn)的方式，以滿足勞動法關(guān)于工作時間的要求。而生產(chǎn)線的年工作天數(shù)除因設(shè)備維修和市場因素的影響外，一般不少于350天。其他輔助生產(chǎn)部門包括倉庫、維修、(入廠)檢驗、實驗室等則根據(jù)本部門工作與主生產(chǎn)線的協(xié)同配合要求，分別采取1～3班次運行。

       薄膜晶體管液晶顯示器面板生產(chǎn)中所用原、輔材料種類繁多，其中既有火災(zāi)危險性很低的戊類物品，如玻璃基板等，也包含有強烈腐蝕或火災(zāi)(爆炸)危險的化學(xué)危險品，如磷酸、丙酮等，還有一些原材料是需要低溫或干燥保存的(如光刻膠等)。因此除應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國家標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50016的有關(guān)規(guī)定合理劃分不同火災(zāi)危險性的倉庫類型外，還應(yīng)根據(jù)物料的物理化學(xué)特性、存儲環(huán)境要求等適當分類設(shè)置。

       薄膜晶體管液晶顯示器工廠在生產(chǎn)運行過程中若發(fā)生大的事故，如危化品倉庫、氣體倉庫、特種氣體及化學(xué)品配送廠房等甲類倉庫及廠房發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故，毒性氣體儲罐或輸送管道發(fā)生泄漏事故，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水、廢氣未按規(guī)定排放；產(chǎn)生噪聲和振動的設(shè)備、設(shè)施安全防護措施不當或失效，牛產(chǎn)和生活產(chǎn)生的廢物末按規(guī)定處理，都可能對周圍環(huán)境產(chǎn)生一定的污染，有可能危及周邊居民的健康、生命和建(構(gòu))筑物的安全。

       隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，薄膜晶體管液晶顯示器生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展很快，從前幾年建成的第五、六代生產(chǎn)線，到現(xiàn)在已進入第八代生產(chǎn)線的建設(shè)，并已開始籌建第十代生產(chǎn)線。所以廠房的建筑平面和空間設(shè)計必須適應(yīng)這種產(chǎn)品迅速發(fā)展和擴大生產(chǎn)需要的靈活性，這里所說的靈活性主要應(yīng)理解為：

        (1)要能滿足生產(chǎn)工藝改造和擴大生產(chǎn)規(guī)模的需要，實現(xiàn)在建筑面積不增加或少增加、建筑高度不改變的情況下，進行生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)設(shè)備的調(diào)整。

        (2)潔凈廠房的主體結(jié)構(gòu)宜采用大空間、大跨度的柱網(wǎng)，以便適應(yīng)產(chǎn)品生產(chǎn)工藝調(diào)整或生產(chǎn)規(guī)模的擴大或產(chǎn)品的升級換代等需要。

        (3)潔凈廠房內(nèi)不應(yīng)采用內(nèi)墻承重體系，避免因承重內(nèi)墻的固定不變，妨礙生產(chǎn)工藝或設(shè)備的調(diào)整。

（特別重要的章節(jié)）6．2 防火及安全疏散

6．2．1 薄膜晶體管液晶顯示器工廠潔凈廠房具有如下主要特點：
       (1)生產(chǎn)過程中需使用易燃、易爆的氣體、化學(xué)品等，它們對潔凈廠房構(gòu)成潛在的火災(zāi)威脅；

       (2)潔凈廠房的面積大、體積大，并且常常是平面布置、空間布置曲折，增加了疏散路線上的障礙，可能延長安全疏散的時間；

       (3)潔凈廠房內(nèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)過程需應(yīng)用各種類型的精密、貴重的設(shè)備、儀器，建設(shè)投資巨大，一旦失火，將會造成極大的損失。

       鑒于以上主要特點，為了保障財產(chǎn)、人身的安全，嚴格控制廠房建筑耐火等級是十分重要的。

6．2．2 在現(xiàn)行國家標準《電子工業(yè)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》GB 50472中，已對以下各工作間生產(chǎn)的火災(zāi)危險性作了明確規(guī)定：

       (1)薄膜晶體管液晶顯示器工廠廠房中，有使用丁酮、丙酮、異丙醇等易燃化學(xué)品的潔凈室，這些化學(xué)品均為易燃化學(xué)品，應(yīng)屬甲類，因此將電子工業(yè)潔凈廠房設(shè)有這些化學(xué)品的儲存間、分配間列為甲類。

       (2)潔凈廠房中，常常使用H2、SiH4、AsH3、PH3等可燃、有毒氣體，因此將設(shè)有可燃、有毒氣體的儲存、分配間列為甲類。

       (3)薄膜晶體管液晶顯示器工廠的CVD間，在設(shè)備密閉性良好，并設(shè)有氣體或可燃蒸氣報警裝置和滅火裝置時，應(yīng)按丙類設(shè)防，否則仍應(yīng)按甲類設(shè)防。

       (4)薄膜晶體管液晶顯示器工廠的顯影、刻蝕間、模組裝配間、彩膜生產(chǎn)間應(yīng)按丙類設(shè)防。

6．2．3 陣列、成盒、彩膜、模組廠房具有大面積、大體量的特點，如第八代薄膜晶體管液晶顯示器工廠潔凈室面積已達90000m2。這類潔凈廠房通常由潔凈生產(chǎn)區(qū)和潔凈生產(chǎn)區(qū)各自設(shè)有的上、下技術(shù)夾層構(gòu)成，廠房高度約為30m～40m。由于制造的生產(chǎn)工藝設(shè)備體量大，制造過程的連續(xù)性和自動化傳輸，所以生產(chǎn)工藝區(qū)是不能分隔的。

       在潔凈廠房內(nèi)凈化空調(diào)系統(tǒng)混入新風(fēng)前的回風(fēng)氣流中設(shè)置高靈敏度早期報警火災(zāi)探測器及其報警系統(tǒng)，或稱空氣采樣式煙霧探測系統(tǒng)(Air Sampling Type Smoke Detection System)，可以主動抽取環(huán)境中空氣，只要空氣中有煙霧，就能及時報警，并在火災(zāi)形成前數(shù)小時實現(xiàn)早期報警。本條規(guī)定的靈敏度是傳統(tǒng)探測器的數(shù)百倍，做到早期發(fā)現(xiàn)，將火源消滅在初始狀態(tài)。

    關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，主要是使用易引發(fā)火情的設(shè)備應(yīng)設(shè)有火災(zāi)報警和滅火裝置。

6．2．4 本條第3款，陣列、成盒、彩膜、模組廠房具有大面積、大體量的特點，如第八代薄膜晶體管液晶顯示器工廠潔凈室面積已達90000m2，建筑高度達36．3m，其廠房內(nèi)任一點到最近安全出口的距離達80m～120m。這類潔凈廠房內(nèi)使用可燃、易燃氣體的關(guān)鍵設(shè)備均設(shè)有火災(zāi)報警、氣體報警和CO2滅火裝置；

       這類廠房如前所述均設(shè)有高靈敏度早期煙霧探測系統(tǒng)，且此類廠房由于生產(chǎn)工藝設(shè)備體積大、連續(xù)性生產(chǎn)、自動化傳輸?shù)纫蛩?，致使要實現(xiàn)廠房內(nèi)任一點到安全出口的距離符合現(xiàn)行國家標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50016的規(guī)定十分困難；此類廠房中操作人員較少，人員密度極低，且人員流動巡查。因此本款規(guī)定：“陣列、成盒、彩膜、模組廠房，在關(guān)鍵工藝設(shè)備自帶火災(zāi)報警和滅火裝置以及回風(fēng)氣流中設(shè)有靈敏度嚴于0．01％obs／m的高靈敏度早期火災(zāi)報警探測系統(tǒng)后，安全疏散距離不得大于本條第2款規(guī)定的安全疏散距離的1．5倍。當潔凈生產(chǎn)區(qū)人員密度小于0．02人／m2時，安全疏散距離不得大于120m?！?

       本條第4款，陣列、成盒、彩膜、模組廠房具有生產(chǎn)工藝設(shè)備體積大、連續(xù)性生產(chǎn)、自動化傳輸?shù)忍攸c，潔凈室內(nèi)操作人員較少，人員密度極低，技術(shù)支持區(qū)內(nèi)主要為人員流動巡查，因此當潔凈室與技術(shù)支持區(qū)位于不同的防火分區(qū)時，可通過設(shè)置共用前室或安全通道共用疏散出口。

       6．2．5 由于潔凈廠房空間密閉，且設(shè)有人員凈化、物料凈化設(shè)施，一旦出現(xiàn)火情，消防人員進入潔凈室的路徑較困難，為此本條規(guī)定靠外墻潔凈室(區(qū))各層外墻應(yīng)設(shè)供消防人員通往潔凈室(區(qū))的入口。

       6．2．6 在薄膜晶體管液晶顯示器生產(chǎn)中，因為生產(chǎn)部件尺寸較大，需要通過物料自動搬運系統(tǒng)傳遞。穿過不同生產(chǎn)樓層的自動化垂直搬運系統(tǒng)在物料進、出口處，因為連續(xù)傳輸無法采用防火卷簾等方式封閉，故按本規(guī)范第10．6．6條的規(guī)定設(shè)置水幕系統(tǒng)進行保護。

       6．2．7 薄膜晶體管液晶顯示器工廠生產(chǎn)使用所需要的低壓、低沸點特種氣體，由于輸送過程中極易液化，無法采用長距離管道輸送，不可避免地會設(shè)在廠房內(nèi)，如高純氣體純化間、有可燃氣體的氣體入口室、特種氣體儲存分配間、可燃化學(xué)品儲存、分配間等。

       對于有爆炸危險的易燃、易爆化學(xué)品及氣體的配送間在設(shè)置足夠的泄壓面積后，可大大減輕爆炸時的破壞強度，避免因主體結(jié)構(gòu)遭受破壞而造成重大人員傷亡和經(jīng)濟損失。在現(xiàn)行國家標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50016中明確規(guī)定，有爆炸危險的甲、乙類生產(chǎn)部位，宜布置在單層廠房外墻的泄壓設(shè)施或多層廠房頂層靠外墻的泄壓設(shè)施附近。

       8．3．14 由于自燃性、劇毒性和強腐蝕性氣體一旦泄漏，危害性極大，將會造成較大的人身傷亡和財產(chǎn)損失，目前在電子工廠中較多地采用雙層管道輸送這類特種氣體，屬于這類特種氣體的主要有：強反應(yīng)性氣體：B2H6、H2Se、GeH4、SiH4、Si2H6、SiHCH3、C2H2、B(CH3)3、F2、CIF3等，自燃性氣體：B2H6、GeH4、SiH4、Si2H6、SiHCH3、B(CH3)3等，劇毒性氣體：AsH3、PH3、GeH4、B2H6、H2Se、F2、B(CH3)3、NO、CIF3、PF5等。但是在工程實際中，由于每一個工廠對氣體特性的理解不同，從而導(dǎo)致同一種高危險性氣體在不同工廠所使用的管道不一致，為此本條為推薦性條文。

       9．4．4 潔凈室(區(qū))的排煙系統(tǒng)與室外大氣相通，且平時不運行，為了防止室外空氣對潔凈室(區(qū))環(huán)境的影響，應(yīng)設(shè)置防止室外氣流倒灌的措施。排煙風(fēng)機需要定期進行巡檢，為了避免對潔凈室(區(qū))內(nèi)空氣的污染，影響正常的生產(chǎn)，一般在進入排煙風(fēng)機前設(shè)計旁路系統(tǒng)用于平時巡檢。

       10．6．6 本條規(guī)定了化學(xué)品區(qū)域的消防。
       1 化學(xué)品中有很多種類與水接觸會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，有的會產(chǎn)生有毒有害物質(zhì)，有的會大量發(fā)熱引起燃燒。比如濃硫酸，遇水大量發(fā)熱，同時釋放大量有毒氣體，這時采用水消防是不恰當?shù)模辉偃?，四乙氧基硅?TEOS)閃點37℃，火災(zāi)危險性分類屬于乙類，遇水生成乙醇和二氧化硅；乙醇閃點12℃，火災(zāi)危險性分類屬于甲類，相當于危險等級提高了。因此本規(guī)范規(guī)定存儲這些化學(xué)品的房間嚴禁采用水消防系統(tǒng)?？梢圆捎脷怏w滅火、干粉滅火器等消防形式，具體采用的消防方法需要與化學(xué)品公司確定化學(xué)品性質(zhì)后決定。本款為強制性條款。

       2 有機化學(xué)品的存儲、收集、分配間，由于其危險性較高，因此建議設(shè)置固定的滅火設(shè)施。在實際工程中使用的消防方式有多種，如泡沫及濕式系統(tǒng)聯(lián)用的自動噴水滅火系統(tǒng)、濕式自動噴水滅火系統(tǒng)及氣體消防等。結(jié)合實際情況，采用泡沫與濕式系統(tǒng)聯(lián)用系統(tǒng)比較合適，初期可以利用泡沫來滅火，泡沫噴完后可以利用水對房間內(nèi)的設(shè)施進行消防及冷卻，避免由于化學(xué)品泄漏或爆炸產(chǎn)生更大的損失。在實際工程中，應(yīng)充分了解化學(xué)品公司的要求后再設(shè)計。