本文由警大消防所副教授簡(jiǎn)賢文提供
高科技廠房，特別是愈特殊精密者，所處理使用之物質(zhì)多具火災(zāi)危險(xiǎn)性，因此有關(guān)高科技廠房之火災(zāi)、爆炸事件，世界各國(guó)(包括臺(tái)灣)均時(shí)有所聞。這證明一件事實(shí)∶高科技廠房是潛藏物質(zhì)火災(zāi)危險(xiǎn)性、設(shè)備機(jī)件故障率及人為偶發(fā)疏失之空間。
由於各級(jí)高科技廠房分別為擔(dān)負(fù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)、學(xué)術(shù)研究之重要部門(mén)，設(shè)備機(jī)具儀器昂貴、研究人員培養(yǎng)不易，一旦發(fā)生火災(zāi)，損失往往不能容忍。因此，高科技廠房之防火設(shè)計(jì)管理，及火災(zāi)時(shí)早期偵知警報(bào)(early warning)與初期滅火設(shè)備功能之保障，便是防災(zāi)及安全工程設(shè)計(jì)最重要之一環(huán)。
本文將針對(duì)高科技廠房共通性火災(zāi)危險(xiǎn)特性及可能的初期火災(zāi)現(xiàn)象，提出適用之早期火警系統(tǒng)之建言;并分析可選用於高科技廠房精密儀器防護(hù)對(duì)象空間之初期滅火設(shè)備種類(lèi)，希望對(duì)各級(jí)高科技廠房及精密儀器中心之安全與防災(zāi)工作有所助益。
高科技廠房?jī)?nèi)部無(wú)塵空間之火災(zāi)防護(hù)問(wèn)題
某些特定精密儀器及生化、半導(dǎo)體、晶圓等制程或?qū)嶒?yàn)檢測(cè)空間，具無(wú)塵室(clean room)之特性要求，在制程、空間規(guī)劃、設(shè)備設(shè)施之特殊考量下，應(yīng)如何選用設(shè)置其火警探測(cè)及滅火設(shè)備，是一得共同研討之課題。
1. 無(wú)塵室之空間特性
與制程、實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)有關(guān)之無(wú)塵室，多具有下列防災(zāi)上必須考量之空間特性∶
(基於清凈度及省能之考量，與外部完全遮斷隔離，呈無(wú)窗壁狀態(tài)。
(有災(zāi)害發(fā)現(xiàn)延遲及造成避難障害之虞。
(r)采大量空氣循環(huán)系統(tǒng)，一旦有害氣體 出而生災(zāi)變，將成擴(kuò)大速度極快之危險(xiǎn)狀態(tài)。由於空氣量大，具稀釋作用，致火災(zāi)或漏 時(shí)，即使煙氣漫延擴(kuò)散快速，但卻難以早期發(fā)現(xiàn)。由於天花板下吹氣流，故空間內(nèi)煙氣流動(dòng)方向與一般空間不同，sensor安裝場(chǎng)所應(yīng)加注意。
(生產(chǎn)過(guò)程所使用之化學(xué)物質(zhì)，多屬具可燃性、自燃性及毒性之危險(xiǎn)性物質(zhì)，大部分人士對(duì)物性、化性并不了解。
2. 無(wú)塵室之火警探測(cè)(警報(bào))系統(tǒng)
由於無(wú)塵室平時(shí)室內(nèi)有大量空氣之強(qiáng)氣流進(jìn)出，故空氣非常清凈，一般習(xí)用將熱探測(cè)器及煙探測(cè)器裝天花板處之感知方式，無(wú)法達(dá)成早期偵知火災(zāi)之目的，故無(wú)塵室之探測(cè)器應(yīng)安裝在火災(zāi)時(shí)，煙熱流必經(jīng)途徑上，一般是在回風(fēng)管之吸氣口，但由于室內(nèi)強(qiáng)氣流之稀釋作用，即使設(shè)於吸氣口也可能無(wú)法偵知，因此無(wú)塵室內(nèi)應(yīng)選用能適應(yīng)平時(shí)清凈環(huán)境，能變化其感度設(shè)定之偵煙式探測(cè)器，才可能自稀釋空氣中檢出煙粒子之存在。值得注意的是，H2火焰幾乎完全不釋出紅外線，因此必須使用紫外線火焰探測(cè)器。
又可燃性液體與可燃性固體不同，一旦起火無(wú)燃燒狀態(tài)而直接發(fā)焰，故可采感知速度較快之火焰探測(cè)器。特別是此類(lèi)探測(cè)器，對(duì)氣體環(huán)境有其使用上之優(yōu)點(diǎn)。
3.
無(wú)塵室應(yīng)注意之滅火方法與適用之滅火設(shè)備
(1) 可燃性氣體之滅火方法
可燃?xì)怏w達(dá)燃燒范圍，即使滅火，由於氣體仍不斷持續(xù)漏出，故有再起火及爆炸之危險(xiǎn)，因此氣體火災(zāi)之漏 及防止氣體火災(zāi)之延燒均屬重要對(duì)策。對(duì)於周?chē)卟蝗蓟匦灾畧?chǎng)合，由於無(wú)延燒危險(xiǎn)，故防止漏 即為重點(diǎn)。對(duì)於鋼瓶存放場(chǎng)所之漏 火災(zāi)，須對(duì)其他可能被波及之鋼瓶進(jìn)行冷卻注水。
SiH4和B6H4等自然發(fā)火性氣體，一旦漏出與空氣接觸即著火之場(chǎng)合，即使可用CO2滅火器滅火;但CO2放射完後卻可能再起火，因此自然發(fā)火性氣體絕對(duì)避免使用滅火器滅火。
至於封閉空間內(nèi)有可能發(fā)生自然發(fā)火性氣體漏 之場(chǎng)合，可設(shè)置使用氣體系固定滅火設(shè)備，但是當(dāng)固定式氣體滅火設(shè)備放射完畢後，該封閉空間如引入新鮮空氣，仍有再起火或爆炸之危險(xiǎn)，即滅火失敗情形。
AsH3、PH3、B2H6等毒性高之氣體火災(zāi)，絕對(duì)不適冒然進(jìn)行作業(yè)。因其燃燒生成物毒性較低之故。這類(lèi)氣體漏 火災(zāi)，以人命救助活動(dòng)最優(yōu)先，應(yīng)采二至三名編組方式，攜帶自給式呼吸器進(jìn)入。
(2) 可燃性液體火災(zāi)及滅火
使用或貯存溫度在引火點(diǎn)以上時(shí)，液體表面經(jīng)常覆以達(dá)燃燒范圍之可燃性混合氣，此時(shí)即使接觸火源甚小，仍可能產(chǎn)生液體火災(zāi)，鑒於藉火源管理達(dá)成完全防止火災(zāi)之想法極其困難，故可燃性混合氣形成之環(huán)境控制，便是可行對(duì)策。
又可燃性液體火焰?zhèn)鞑ニ俣壬蹩欤势渲車(chē)鷳?yīng)予凈空，不放置可燃物，免得波及。一般而言，溶劑類(lèi)火災(zāi)不能用水撲滅;故應(yīng)使用合適之滅火器及滅火設(shè)備。
Halon數(shù)%即可撲滅有機(jī)溶劑之火災(zāi)，但受限於破壞氧層問(wèn)題，今後已不能使用。
CO2滅火濃度34%以上，對(duì)人體生命有危害性，故放射前須確認(rèn)所有人員已避出。
(3) 可燃性固定火災(zāi)與滅火
必要大小火源加熱固定可燃物，熱解釋出可燃性蒸氣，與空氣混合造成燃燒范圍受熱而擴(kuò)大、連鎖反應(yīng)、延燒，故滅火采注水冷卻法。
(4)
無(wú)塵室適用之滅火設(shè)備及其設(shè)置注意事項(xiàng)
使用滅火器時(shí)應(yīng)考量會(huì)否直接污染無(wú)塵室，故最好設(shè)於無(wú)塵室鄰接空間易於取用處，火災(zāi)時(shí)可攜出向火災(zāi)處放射滅火。
由於無(wú)塵室之強(qiáng)氣流大量空氣注入特性，氣體滅火設(shè)備效果不佳，故就滅火效果而言，sp.system較適合，但水仍為無(wú)塵室之污染源，故或可采鄰接空間設(shè)室內(nèi)消防栓，必要時(shí)才延伸水帶進(jìn)入滅火。
建議晶圓廠無(wú)塵室及其他類(lèi)似火災(zāi)危險(xiǎn)性質(zhì)空間，應(yīng)采密閉式撒水配管設(shè)計(jì)，并選用快速動(dòng)作撒水頭(fast response sprinkler head)，且該系統(tǒng)放水量須能達(dá)成放射區(qū)域(working area)為300ft2時(shí)，其放水密度(design density)至少應(yīng)為0.2gpm。
天花板內(nèi)或樓板下之空間(人員無(wú)法進(jìn)入)可采氣體系滅火設(shè)備，但氣體滅火設(shè)備冷卻效果不佳，時(shí)間一久，滅火劑濃度下降，即可能再度復(fù)燃，因此如何克服污染問(wèn)題，撒水設(shè)備應(yīng)是較佳滅火方法。但近來(lái)由於各種生產(chǎn)過(guò)程機(jī)柜本體空間之改進(jìn)，氣體滅火系統(tǒng)或fire water spray system設(shè)計(jì)成unit方式，日漸被推薦使用。
潔凈室上方UEPA、HEPA所設(shè)撓性撒水配管及duct sprinkler head所用flexible tube 均有管材、隙封、鎖牙及耐蝕問(wèn)題，故針對(duì)這部分組件應(yīng)采「整組裝置均經(jīng)認(rèn)可才得於國(guó)內(nèi)使用」之態(tài)度。
結(jié)語(yǔ)
高科技廠房及其類(lèi)似空間，除儀器設(shè)備昂貴外，在內(nèi)部空間擔(dān)任操控作業(yè)者多屬培養(yǎng)不易之科技人才;一旦發(fā)生火災(zāi)，損失可能無(wú)法容忍。因此，高科技廠房所設(shè)置之火災(zāi)防護(hù)設(shè)備(fire protection systems)，必須打破以往視它為取得執(zhí)照、包商關(guān)注即可之便宜裝置之看法與觀感;而須正視它多為電子儀控所組成之精密設(shè)備，只透過(guò)采購(gòu)經(jīng)公正機(jī)構(gòu) (如UL、FM)認(rèn)可之設(shè)備構(gòu)件，在擁有消防專(zhuān)業(yè)工程師證照人士之嚴(yán)謹(jǐn)設(shè)計(jì)、負(fù)責(zé)監(jiān)造下，加上持續(xù)地檢查維修管理等一貫作業(yè)，才能確保它的火災(zāi)防護(hù)功能?？偠灾芾韱挝缓拖嚓P(guān)人士之主動(dòng)關(guān)切、時(shí)時(shí)徵詢(xún)，不斷檢修，對(duì)消防安全能否達(dá)成，最具關(guān)鍵!
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