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电子工业类洁净厂房的消防设计
录入时间:2018/5/8 19:04:00

         电子工业类洁净厂房的消防设计

 

随着科学技术的发展,以微电子产品生产为代表的高科技产品生产发展很快,许多著名的国际高科技企业纷纷到中国设厂投资,在中国兴建了大量集成电路制造工厂和液晶制造工厂以及各类电子产品制造工厂。

这些工厂的洁净厂房是相对密闭的建筑,有的甚至为无窗厂房,空气循环量大,有的生产过程使用可燃有毒的特种气体和化学品,并且洁净室内通道狭窄而曲折,其消防问题不得不引起重视。

本文对电子工业类洁净厂房的消防设计谈一些粗浅的看法。

1  电子工业洁净厂房的特点及其对消防的不利因素分析

1.1 电子工业洁净厂房建筑与装修特点

电子工业洁净厂房大多采用钢筋混凝土结构,建筑或装修材料采用非难燃材料,增加了火灾时的扑救难度。根据生产性质和工艺需要一般以单、多层建筑为主。

出于多方面的考虑,相当多企业的洁净厂房区的墙体和顶板部分往往采用现成的有保温作用的泡沫等高分子材料或多孔塑料的彩钢板,而很少用砌块砖加保温材料,这增加了厂房的火灾荷载和火灾危险性,与砖墙相比,墙体的耐火极限大大降低。

1.2 电子工业洁净厂房空间相对比较密闭

电子工业生产工艺复杂,室内分隔较多,主要由线夹层及夹道和洁净区等组成。这些功能性的房间多数被分隔成许多个小的洁净室,这些洁净室在温度、湿度、压力等参数方面有较高要求。

平面布置曲折,增加了疏散路线上的障碍,延长了安全疏散的距离和时间。以10万级为例,人员进入洁净区只有一个通道,首先是进入更鞋间,将自己的鞋换成洁净区鞋,然后进入一更脱外衣,进入二更穿洁净服,再进入缓冲间,最后进入公用内走道,然后才能进入各自岗位区进行具体操作。

1.3 易燃易爆有毒物体多

洁净厂房的室内装修多使用一些高分子合成材料,这些材料在发生燃烧时会产生大浓烟,散发有毒气,这些材料在燃烧时产生浓烟,散发毒气,有的燃烧速度极快。特别是洁净室吊顶上方都通过风管彼此串通。火灾发生,成为烟、火迅速外窜秧及其与房间的重要通道,有毒气体很容易扩散到整体。

1.4 普通消防设备有缺陷

电子工业厂房设备贵重,洁净要求高。洁净区有洁净无菌的工艺要求,采用自动喷水灭火系统中的开式系统,平时敞开的管道不能满足洁净厂房无尘无菌的要求,闭式系统管道中又经常充满灭火介质,免不了偶有泄漏,污染空气,在设有贵重设备、仪器的房间内自动喷水灭火动作后还会造成二次污染,造成更大的损失,所以自动灭火系统不宜用于洁净厂房。

由于电子洁净厂房大多是大空间、大体量和严格的洁争度要求,使安装在吊顶上的普通感烟探测器基本无效,因此必须根据洁净厂房的实际情况来选择探测器的种类。

2 对于洁净厂房消防设计应该符合规范

这里需要首先强调电子洁净厂房消防有关的规范:

(1)电子洁净厂房的耐火等级不应低于二级防火墙间最大允许占地面积,甲、乙类生产的洁净厂房在《洁净厂房设计规范》中已明确规定;丙、丁、戊类生产的洁净厂房应符合《建筑设计防火规范》的规定。

(2)电子洁净厂房的疏散距离、报警系统、防排烟系统、自动灭火系统和控制设备应符合《电子工业洁净厂房设计规范》及《火灾自动报警系统设计规范》的规定。

(3)电子洁净厂房防火间距应符合《建筑设计防火规范》的规定。

3 电子洁净厂房消防设计的重点

3.1 疏散方面的要求

各类电子生产厂房的最大疏散距离的合理确定是厂房内一旦出现火情时,操作人员安全疏散到安全地带的重要保证。安全疏散距离的确定与人员疏散速度和允许的疏散时间有关,洁净生产区宽约130m,建筑高度约26.5m,生产区内任一点至安全出口的距离可能超过100m,超过现行国家标准《建筑设计防火规范》的规定。准确核实人员密度是分析人员安全疏散的基础,不同使用功能的厂房以及一栋厂房内不同用途的区域,其人员密度是不同的。

3.2 电气化方面的要求

电源的可靠。消防电源的供电负荷等级,应处于最高供电等级。洁净厂房的线路均在技术夹层内明敷,通常传输线路与消防控制、通信、警报线路分管敷设,均应穿入金属管,并且后者的金属管外壁还应涂防火涂料。

警报装置。火灾广播及声光警报装置,对火灾时引导人员正确疏散、指挥救火人员及时准确进入火场灭火起着非常重要作用。火灾时的疏散路线与日常工作时的净化路线不同,应重视它们与事故照明、疏散指示标志的配合设置。

照明有保障。设计一个实用可靠的火灾应急照明供电方案至关重要。消防联动控制要求:控制备用应急灯和疏散指示灯点亮。洁净厂房应急照明和疏散指示灯供电方案常采用一路市电加分散式自带蓄电池的应急灯。

3.3 防排烟系统的要求

电子工厂洁净厂房有三种基本类型:单向流洁净室、非单向流洁净室和混合流洁净室,在各类洁净厂房的设计建造中,其共同的特点是管线多,由于送风量大,一般风管尺寸较大,即使对于非单向流洁净室送风量相对较小,但因一般只有上技术夹层或技术夹道,所以管线布置仍然难度很大。

归纳起来电子工厂洁净厂房中防排烟方式有:

(1)洁净生产区设机械排烟系统;

(2)洁净厂房疏散走廊设机械排烟系统;

(3)在洁净生产区内分区设置机械排烟系统,有的与生产工艺设备排气系统共用;

(4)在下技术夹层设机械排烟系统等。

在具体实施中,应具体情况区别对待。如多个洁净室共用洁净疏散走廊,且洁净室内未设置机械排烟装置。

3.4 灭火设备的合理应用

要采用合理的灭火剂。惰性气体和七氟丙烷、CO2灭火剂相对来讲是安全的,当区域内有人员滞留时,探测系统应能提供充分的警报并能延迟喷放灭火系统。惰性气体灭火系统的工作原理是将环境中氧气含量降至15%以下,在此环境条件下燃烧不会发生。在该系统喷放1分钟后,氧气能减少到使火灾停止发展。

传统喷水灭火的改进。高压细水雾灭火系统又称超细水雾灭火系统,它是由高压水通过殊喷嘴产生的细水雾来灭火的自动消防给水系统。灭火机理主要是冷却效应、蜜效应、隔离净化效应冷却效应:高压水经雾化,大大增加了作用面和热交换面积,具有良好的吸热效果,可快速冷却焰表面和降低火场温度。

为适应微电子洁净厂房的大空间、大体量和严格的洁争度要求(送风速度高),笔者认为洁净厂房内宜采用超灵敏度探测器即早期警探测器以保证探测效果。这种探测器具有高灵敏度(是一般探测器百倍以上)、早期报警(可在火灾形成前数小时报警),适用于大空间高气流速度等优点。


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