固态燃料在自然对流及无重力场环境下火焰行为之研究Astudyof课件.ppt

1、高科技廠房建築防火及消防高科技廠房建築防火及消防安全法規及規範介紹安全法規及規範介紹 陳俊勳陳俊勳 教授教授交通大學機械工程學系交通大學機械工程學系中華民國九十二年四月二十六日中華民國九十二年四月二十六日何謂高科技廠房？何謂高科技廠房？科學工業園區科技產業分類科學工業園區科技產業分類電腦及周邊設備積體電路產業通訊產業光電產業精密機械產業生物技術產業1.個人電腦2.主機板3.影像及影訊卡4.磁碟機、光碟機5.精密電子接頭、連接器6.網路系統7.影像掃描機、影像處理系統1.IC卡讀寫設備及應用系統2.電腦及應用軟體3.矽晶圓製造4.積體電路晶圓製造5.積體電路晶圓設計6.積體電路測試、遇燒7.積體

2、電路導線架及精密模具8.電路光罩製作9.半導體製成設備1.通訊終端機、交換機及數據機2.光纖、光纜及組件3.衛星通訊系統1.發光、減光、雷射二極體2.雷射光學原件3.太陽能電池原件4.液晶顯示器5.高解析度彩色顯示管1.可充電式電池2.超高壓水力幫浦3.光碟片4.電腦數位控制、工作母機5.自動機械手臂6.自動倉儲物流1.肝炎、癌症診斷試劑2.血清、疫苗醫療診斷用生化試劑3.骨科用人工值入物高科技廠可能會發生的災害類型高科技廠可能會發生的災害類型一一.火災火災二二.爆炸爆炸可燃性氣體或壓縮性氣體可燃性氣體或壓縮性氣體三三.有毒氣體外洩有毒氣體外洩四四.化學品洩漏化學品洩漏五五.天然災害天然災害水

3、災、颱風、地震等水災、颱風、地震等六六.人為破壞人為破壞縱火、居民圍廠縱火、居民圍廠七七.公用系統失效公用系統失效停電、停水、停蒸汽、停壓縮停電、停水、停蒸汽、停壓縮空氣、停氣、停供料等空氣、停氣、停供料等八八.運輸事故運輸事故槽車、火車事故等槽車、火車事故等九九.鄰廠事故鄰廠事故災害蔓延到工廠內災害蔓延到工廠內探討對象探討對象n半導體半導體n光電光電矽晶圓製造矽晶圓製造LED廠特殊氣體供應系統流程廠特殊氣體供應系統流程 氣瓶櫃VMB機台Local ScrubberCentral Scrubber排放大氣PH3、AsH3、SiH4鋼瓶手推車管路H2槽車H2 BundleLED廠液體化學品供應系

4、統流程 化學品庫房化學品暫存櫃(潔淨室)機台/化學清洗台廢液收集桶廢液儲存房液體化學物品(桶裝/瓶裝)堆高機手推車管線/人工倒入人工倒入手推車清運商清運全球半導體業之災害損失全球半導體業之災害損失(1985-1994)(1985-1994)5802058020316183161813505135051302113021897889786917691742044204 4030403034923492227222721624162412691269 12371237 10471047879879294294828249493636656537373 31717202011111010121211

5、1114141 12 22 26 65 54 42 20 0100001000020000200003000030000400004000050000500006000060000液液體體洩洩漏漏火火災災電電力力中中斷斷撞撞擊擊公公用用系系統統中中斷斷雜雜項項灑灑水水系系統統漏漏水水水水損損風風災災爆爆炸炸搶搶劫劫/偷偷竊竊倒倒塌塌爆爆動動/戰戰爭爭土土壤壤滑滑動動壓壓力力容容器器毀毀損損機機械械毀毀損損運運輸輸閃閃電電事件種類事件種類-25-25-15-15-5-55 5151525253535454555556565估計損失金額估計損失金額(單元：單元：10001000美元美元)損失件數損

6、失件數損失金額損失金額件數件數日本半導體廠事故日本半導體廠事故(JSIA統計統計19881998年年)年份 項目 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 總計 氣氣瓶瓶櫃櫃 1 1 2 2 1 1 2 2 4 4 2 2 2 2 4 4 2 2 1 1 2 21 1 供氣系統 1 1 1 1 1 5 製造機台 1 1 1 2 5 Local Scrubber 1 1 1 1 4 一次配排氣系統 1 1 2 3 1 8 二次配排氣系統 1 1 1 3 位置/區域 Central Scrubber 1 1 1 2 1 6 洩漏

7、1 1 1 2 3 2 3 2 5 2 22 火災 1 1 1 1 2 3 3 3 1 1 17 誤操作 1 1 1 1 2 6 爆炸 1 1 1 2 5 破裂 1 1 1 1 4 發煙 1 2 3 混合 1 1 1 3 原因/現象 發熱 1 1 2 死亡 1 2 2 5 傷亡 受傷 1 3 5 2 3 1 1 16 日本半導體廠事故日本半導體廠事故(JSIA統計統計19881998年年)日 本 半 導 體 廠 事 故 統 計(JSIA統 計 1988至 1998)2155483601020氣 瓶 櫃供 氣 系 統製 造 機 台Local Scrubber一 次 配 排 氣 系 統二 次 配

8、排 氣 系 統Central Scrubber事 故 發 生 區 域/位 置累計發生事故次數美國半導體廠事故美國半導體廠事故(FM統計統計19771997年年)美 國 半 導 體 事 故 統 計(FM1977至 1997)810121222751240121001020304050607080EPI ReactorIon ImplanterEtchStepperFuranceWet benchGas CabinetFume Exhaust systemScrubberVacuume Pump事 故 發 生 之 機 台/設 備 種 類累計發生事故次數半導體與光電機台相對危害等級排序統計圖半導體與

9、光電機台相對危害等級排序統計圖半導體廠各模組機台相對危害等級排序統計圖半導體廠各模組機台相對危害等級排序統計圖5719928775611020531353090420102030405060廠務薄膜蝕刻擴散黃光各模組機台相對危害等級排序各模組機台相對危害等級排序評估機台數評估機台數使用化學物質機台/設備清單高中低光電廠廠各模組機台相對危害等級排序統計圖光電廠廠各模組機台相對危害等級排序統計圖3847372302024330000010203040廠務薄膜蝕刻黃光各模組機台相對危害等級排序各模組機台相對危害等級排序評估機台數評估機台數使用化學物質機台/設備清單高中低園區重大火災之可能原因園區重大

10、火災之可能原因清淨室蝕刻區有機溶劑燃燒蔓延火災化學供應房真空幫浦區排氣設施不明氣體引燃燃燒蔓延火災/煙害/酸害腐蝕清淨室機台起火煙害/酸害腐蝕火苗/濃煙蔓延悶燒承攬商施工不當/矽甲烷外洩燃燒LED磊晶磊晶製程之工安事故種類及分佈製程之工安事故種類及分佈(2000.12001.07)火災爆炸41%其他16%特殊氣體洩漏13%異味24%夾傷4%化學品洩漏2%LED晶粒晶粒製程之工安事故種類及分佈製程之工安事故種類及分佈(2000.12001.07)夾傷16%與化學品接觸16%與高溫接觸5%異味52%其它11%LCD廠之職業災害種類及分佈廠之職業災害種類及分佈(2001.012001.7)其他13%

11、與化學品接觸26%衝撞6%割刺傷26%夾壓傷17%感電6%人因6%熱釋放率或溫度變化引燃時間成長期(完全燃燒)全盛期衰減期閃燃防火目標防 止 起 火成長期的耐燃性 防 止 擴 大 延 燒防止破壞 火災控制機制可燃物量通風量可燃物量人類行為逃生避難死亡感應人員自行發現或偵煙器偵煙器偵溫器延燒出去的火焰和煙主動式防火人員自行或消防人員滅火灑水頭煙控消防人員滅火被動式防火材料燃燒性防火時效（區劃）和防火建築物密閉空間火災歷程圖密閉空間火災歷程圖潔淨室防災弱點 密閉構造 循環空氣 製程複雜性 24小時作業 對水、煙敏感之高單價製程設備防火安全設計防火安全設計 防止起火防止起火(Fire Prevent

12、ion)火災對策火災對策(Management of Fire)早期預警及滅火早期預警及滅火 (Early Detection and Suppression)防止火災擴大及延燒防止火災擴大及延燒(Fire Protection)逃生避難逃生避難(Evacuation)目前高科技廠房防火安全設計目前高科技廠房防火安全設計之參考資料之參考資料台灣有關之台灣有關之建築法規建築法規及及消防法規消防法規NFPA 318：Standard for the Fire Protection of Cleanrooms.FM：Loss Prevention Data.UBC,UFC：Uniform Build

13、ing Code,Uniform Fire Code.SEMI：Safety GuideLine for Fire Protection of Semiconductor Manufacturing Equipment.高科技廠的建築類別高科技廠的建築類別n台灣消防法規台灣消防法規：丁類場所：丁類場所(高度危險高度危險)見講義見講義 nUBC:H-6 Group H-Hazardous Division 6 Semiconductor Fabrication with using HPM(Hazardous Production Materials)Multilevel FAB Concept

14、(無樓層區劃限制無樓層區劃限制)nUFC:Article 51(Semiconductor Fabrication Facilities using HPM)防火、防煙區劃要求防火、防煙區劃要求n我國：依面積我國：依面積nUBC:依依HPM儲存量儲存量材料等級要求材料等級要求n我國有內裝材之限制nSEMI及FM對製程機台材質有要求 (Wet Bench)高科技廠消防設計高科技廠消防設計(國外國外)n全廠(含無塵室)須裝撒水系統(速動型)n排煙風管穿越不同防煙區劃時應裝置排煙閘門，除以手動開關裝置或偵煙式探測器連動開啟外，平時應保持關閉狀態。n不同分類之製程排氣系統其風管風扇系統是必須分離且其材

15、質選用必須與氣體相容，否則使用不銹鋼管 n大於(含)10吋可燃性材質風管內應裝置自動灑水器。n排氣系統應至少有一台用排風機並連接緊急備用電源。n未要求排煙設備，除非保險公司要求 我國要求之消防設計我國要求之消防設計n無塵室不一定要裝撒水系統n須裝排煙設備(無開口樓層)SEMI Safety GuidelinesnS1-90 Visual Hazard AlertsnS2-93A Semiconductor Manufacturing EquipmentnS3-91 Heated Chemical BathsnS4-92 Segregation/Separation of Gas Cylinde

16、rsnS5-93 Flow Limiting DevicesnS6-93 VentilationnS7-96 Third Party EH&S Equipment EvaluationnS8-0999 Ergonomics/Human Factors EngineeringnS9-95 Electrical Test MethodnS10-96 Risk AssessmentnS11-96 Mini-EnvironmentnS12-98 Equipment DecontaminationnS13-98 Equipment Maintenance ManualsSEMI-S2安全理念n該準則期能

17、消除可預見的，在操作及維護設備時潛在的安全與衛生危害，所有工業標準、建築、電氣、消防等法規，以及國家的一些法令要求，在設備研發過程中均應列入考慮n被查出危害即使無法清除，設備在發生元件失效或操作失誤時，亦不使操作人員、設備或社區直接暴露於危害中而造成傷害、死亡或造成設備損失。設備必須有失效也安全(Fail-Safe)或容錯(Fault-Tolerant)之設計目前幾乎只有設計階段19.消防FIRE PROTECTIONn19.1在製程設備的構造上，可燃及發煙物質之使用應有所限制，不容許任何易燃或可燃物質與潛在的點火源(如電氣組件或加熱表面)接觸。n19.2物質可燃性測試報告應可隨時索取，使用低

18、於UL 94V-0等級之易燃塑膠，其範圍應低於總儀器表面積20%，並防止與點火源表面接觸。(參考ASTM E-84，ASTM D-2863，ASTM D-648或其他可燃性塑膠的技術資料)。n19.2.1電路板應合乎UL 94V-1之規定及分類。n19.3設備箱體積大於1.4立方公尺(M3)(50立方英呎)?應評估使用火災偵測系統，所有火災偵測系統應經國家認可之測試實驗室認證，供應商應考慮使用火災抑制系統。n19.3.1火災偵測系統應能與使用者廠務警報系統相接。19.3與NFPA 318&FM茅盾NFPA 318 2-1.2.8.1 在可燃性機檯之水平表面因阻隔於天花板上灑水頭因此自動灑水保護

19、設施應該裝置在機檯之水平表面。例外：紅外線或紫外線/紅外線偵測器聯動自動氣體火災抑制局部表面應用系統應可允許為灑水頭之另一種選擇。FM 7-7使用可燃性化學品或加熱元件於可燃性材質之濕式清洗檯時應設置細水霧系統(FWS)或氣體滅火系統，其設計理論(數量位置)如FM 7-72.2.7所述材質報告19.消防FIRE PROTECTION壹、內政部消防技術審議委員會決議應經審核認可始准使用之消防安全設備品目，依其種類計有下列二十三項：一、撒水頭(密閉型、側壁型)。二、消防用一齊開放閥。三、消防用自動警報逆止閥(流水檢知裝置)。四、緩降機。五、金屬製避難梯。六、加壓送水裝置(消防幫浦、電動機及其附屬裝

20、置)。七、消防用緊急發電機組。八、蓄電池設備。九、耐燃電線。十、耐熱電線。十一、第二種消防栓。十二、水霧噴頭。十三、泡沫噴頭。十四、泡沫原液。十五、緊急廣播設備(擴音機及操作裝置)。十六、揚聲器十七、瓦斯漏氣檢知器。十八、救助袋。十九、洩波同軸電纜。二十、防震軟管。二十一、海龍替代品自動滅火設備。二十二、簡易自動滅火裝置。二十三、滑台。國 別檢 測 機 構國 別檢 測 機 構消防檢定協會LPCB消防設備安全中心LPC內燃力發電設備協會英 國CFBAC非常用放送設備委員會AP電子機械工業會APSAD蓄電池工業會CNPP日 本電線工業會法 國AFNORULVds-Zent美 國FM德 國Vds加

21、拿 大ULC丹 麥Delta荷 蘭ANPI一一.自衛消防編組自衛消防編組 二二.防火避難設施之自行檢查防火避難設施之自行檢查 三三.消防安全設備之維護管理消防安全設備之維護管理 四四.火災及其他災害發生時之滅火行動、通報連絡及避難火災及其他災害發生時之滅火行動、通報連絡及避難引導等引導等 五五.滅火、通報及避難訓練之實施滅火、通報及避難訓練之實施六六.防災應變之教育訓練防災應變之教育訓練 七七.用火、用電之監督管理用火、用電之監督管理 八八.防止縱火措施防止縱火措施 九九.場所之位置圖、逃生避難圖及平面圖場所之位置圖、逃生避難圖及平面圖 十十.其他防災應變上之必要事項其他防災應變上之必要事項

22、消防法第十三條消防法第十三條 消防防護計畫消防防護計畫 滅火處理應變器材滅火處理應變器材一一.消防水源：調查廠內消防水源是否為獨立水源，而非與公用系消防水源：調查廠內消防水源是否為獨立水源，而非與公用系統相連接使用，尤其需統計消防水池之最大設計及平日蓄水量，統相連接使用，尤其需統計消防水池之最大設計及平日蓄水量，如此才能評估出真正能支援應變滅火的時間如此才能評估出真正能支援應變滅火的時間二二.動力消防泵浦：調查廠內消防泵浦出水量、出水壓力、泵浦數、動力消防泵浦：調查廠內消防泵浦出水量、出水壓力、泵浦數、備用泵浦數量及使用規格備用泵浦數量及使用規格三三.壓力消防管線系統：調查是否為獨立管線且成環

23、路狀配管壓力消防管線系統：調查是否為獨立管線且成環路狀配管四四.消防栓：調查統計其室內及室外型數量、出水量、操作壓力、消防栓：調查統計其室內及室外型數量、出水量、操作壓力、水帶箱、水帶數等水帶箱、水帶數等滅火處理應變器材滅火處理應變器材五五.高壓水噴槍：統計各噴出水量、出水壓力及數量高壓水噴槍：統計各噴出水量、出水壓力及數量六六.自動撒水、水霧及自動滅火系統：調查廠內所有自動撒水、自動撒水、水霧及自動滅火系統：調查廠內所有自動撒水、水霧及自動滅火系統佈置及其數量水霧及自動滅火系統佈置及其數量七七.緊急送水口：調查原設計送水口及現況口徑大小緊急送水口：調查原設計送水口及現況口徑大小八八.消防車：

24、統計廠內外消防車類別、容量、功能等消防車：統計廠內外消防車類別、容量、功能等九九.滅火器：統計乾粉、二氧化碳等輪架式或手提式滅火器數滅火器：統計乾粉、二氧化碳等輪架式或手提式滅火器數量及其種類量及其種類十十.泡沫系統：調查其容量、泡沫功效、使用時間等泡沫系統：調查其容量、泡沫功效、使用時間等十一十一.消防衣：調查其數量及放置位置消防衣：調查其數量及放置位置煙控或防排煙系統煙控或防排煙系統n偵煙系統(Smoke Detection System)n防排煙閘門(Smoke Damper)n撒水系統(Sprinkler)n防煙區劃n緊急運轉之空調排煙一般狀態煙控系統一般狀態煙控系統偵煙器作動連動排煙閘門啟動參考資料參考資料n新竹科學園區重大火災預防措施之評估(新竹科學工業園區管理區)n園區半導體建築防火及消防設施安全基準(新竹科學工業園區管理區)n半導體廠及光電廠化學品供應系統安全基準建立(新竹科學工業園區管理區)n特殊材料氣體災害防止安全基準草案(勞工安全衛生研究所)n科學園區廠務安全基準及查核建立計畫(新竹科學工業園區管理區)