大型電子潔凈工廠消防（電）系統設計簡述

王強

摘要：本文結合液晶面板工廠、集成電路芯片工廠工程實例簡述大型電子潔凈工廠消防（電）系統（包含：火災報警及聯動控制系統;極早期煙霧探測系統;特氣探測報警控制系統、可燃氣體泄漏報警系統;防火門監控系統;消防電源監控系統;電氣火災監控系統;氣體滅火系統;應急兼普通廣播系統）設計的基本思路和設計要點，基本方案及工程做法。

關鍵詞：液晶面板工廠; 集成電路芯片工廠; 消防設計; 潔凈; 工程

隨著我國現代化進程的迅猛發展，高科技電子產品生產猛增，集成電路芯片制造工廠、液晶面板顯示器及各類電子產品制造工廠大量投入建設。在上述工廠中潔凈廠房成為必備。這類廠房工藝復雜、技術含量高、造價昂貴。其配套的消防（電）系統也受到國家和業主的重視。

大型電子潔凈工廠主要包括潔凈生產廠房（陣列廠房、彩膜/成盒廠房等）、動力站、辦公樓、化學品供應站、大宗氣站、特氣站、硅烷站、化學品庫、固廢站、變電站、純水站、廢水站、門衛室等建筑。按規范要求，設置消防（電）系統，以消防控制室為中心覆蓋全廠。消控室根據工廠的規模，建議為20～80m2，將消控室設置在動力站以便管理。各系統簡述如下：

1 ? 火災報警及聯動控制系統

采用集中報警控制系統，主機設在動力站一層的消控室，在生產廠房設置區域報警控制器，區域報警控制器設置應考慮到最大容量、覆蓋范圍及擴展方便性。集中系統主機通過光纜連接生產廠房的區域報警控制器，報警控制信號通過報警控制總線連接到區域報警控制器或主機。每路報警控制總線連接探測設備200點或聯動設備100點，應預留10%～20%。

在生產、辦公、倉庫及配套動力等區域及房間包括輔助區域如走道、門廳、樓梯間及吊頂上設置感煙探測器，部分不適合裝設感煙探測器的房間或區域設置感溫探測器，如柴油發電機房等，防火卷簾兩側及部分設有氣體滅火的房間和區域配套設置煙感、溫感探測器，以配合相應的消防控制。

在變電站、IT機房、FMCS站房等重要站房設置極早期煙霧探測報警器，以便早期發現火情，保障生產運行。

在潔凈區設置極早期煙霧探測報警器。

在甲乙類區域按照防爆要求設置防爆溫感探測器或防爆火焰探測器。

各報警區域設置手動報警按鈕及聲光報警裝置。

為方便火警時的通信聯絡，在手動報警按鈕上設專用電話插孔，并在與消防相關的設備機房如消防泵房、變配電站、主要空調機房等處設專用對講電話。在消控室消防監控臺設專用對講電話主機及直撥外線報警的電話機并配套與本地消防局的通信接口。

火災時，火災報警及消防聯動控制系統聯動控制以下設備：

（1）啟動相應區域的聲光報警裝置;

（2）啟動應急廣播，指揮滅火及人員疏散;

（3）切斷關聯區域的非消防電源，涉及工藝部分的電源由消防控制人員手動控制;

（4）關閉相關區域可燃氣體管道閥門;

（5）啟動相應區域的防排煙系統;

（6）啟動消火栓泵、噴淋泵或氣體消防滅火系統;

（7）所有電梯回歸首層;

（8）接收所有相關設備或系統的狀態或動作反饋信號。

2 ? 極早期煙霧探測系統

在消控室設極早期煙霧探測系統主機，完成運行時工作參數設置及監視，并可記錄事故。如探測器數量少，則不考慮設主機。

潔凈區域的氣流通道內設置極早期高靈敏度空氣采樣煙霧探測器，在潔凈室回風夾道以及技術夾層上方設置探測器以盡早判斷和盡可能分區報警，在氣流通道內，對頂部突出樓板超過600毫米的梁隔斷區域設置手杖式探測器。

極早期煙霧探測器用火警輸入模塊接收信號，送火警系統完成分區報警及聯動控制。

主機對應產品技術要求進行通訊聯網設計。如某常用產品指標為信號環路總線最大帶99個探測器（實用一般限制為50左右），并通過協議轉換器輸出TCP/IP協議端口，聯網主機。

該類探測器耗電較大，應現場集中供電或單獨供電。集中供電產品的供電模塊可提供交流斷電報警信號觸點供火警輸入模塊進行監控。

3 ? 特氣探測報警控制系統、可燃氣體泄漏報警系統

工藝特氣監測主機設置在特氣站控制室并為生產工藝控制服務，通過現場PLC接收就地的氣體傳感器信號。氣體傳感器設置在設備現場、氣柜、閥門箱等處。

可燃氣體泄漏報警主機采用總線制，在集中用氣點附近設置氣體監測區域機，通過通訊總線與消控室氣體主機聯網，通過通訊總線或報警輸出觸點接入火警系統;亦可只設置現場區域機，通過火警輸入模塊接入全廠火警系統，對可能泄露點周邊及需注意工作人員安全的場所進行環境氣體監視。

特氣探測報警控制系統、可燃氣體泄漏報警系統報警時向火警系統、安防（門禁系統、電視監控）系統等發出報警信號。

氣體探測系統包括：毒性氣體、可燃氣體、腐蝕性氣體監視，氧氣監視，化學品庫周邊環境監視。

常見探測的氣體包括：SiH4、NH3、PH3、 H2、NF3、Cl2、O2等。毒性氣體根據《高毒物品目錄》進行判定。

4 ? 防火門監控系統

在消控室設防火門監控系統主機，疏散通道上的防火門均設置防火門監控，監控其狀態并在火警時完成常開防火門的關閉。可在生產廠房等場所設置防火門監控現場分機，通過通信總線連接到消控室主機，通過信號總線及電源線連接到現場防火門控制器。

5 ? 消防電源監控系統、電氣火災監控系統

在消控室設消防電源監控系統主機及電氣火災監控系統主機。通過檢測消防設備電源的電流、電壓值和開關狀態，檢測電氣設備中剩余電流互感器、溫度傳感器參數，判斷電源設備故障并報警、記錄，確保用電安全可靠。可在生產廠房等場所設置現場分機，通過通信總線連接到消控室主機。

6 ? 氣體滅火系統

在重要的房間（核心機房等）或區域（重要工藝機臺）設置現場自動滅火控制柜，在這些區域設點式感煙探測器、空氣采樣探測器或溫感探測器，當一種探測器報警時，保護區內警鈴響;當兩種探測器均報警，保護區內及門口的聲光報警裝置啟動，同時關閉相關空調風機、防火閥等，形成封閉空間，經一定延時后，打開氣體管路電磁閥，開始噴氣滅火。延時期間如發現誤報或誤操作，可按下緊急停止按鈕，緊急停止。自動滅火控制機柜通過通信總線或報警輸入/輸出與火警系統接口，完成現場火警的通報及控制。

7 ? 應急廣播兼普通廣播系統

廣播主機設在消控室內。采用緊急廣播兼行政廣播形式。設火災應急話筒及語音模塊，為優先級輸入。警衛辦公室設話筒及背景音樂輸入。功放采用100V定壓分區分路輸出。手動/自動選通盤可對廣播分路手動直接控制或通過火警模塊自動控制。在生產廠房、辦公樓設置現場機柜進行分區功放輸出。

揚聲器箱為業務與火警兼用。噪聲較大場所使用號筒式揚聲器，保證揚聲器播放聲壓級高于環境噪聲15dB。

8 ? 結語

上述為通用性框架，工廠工藝及管理模式千差萬別，系統除滿足規范需求，也應配合管理需求。在實際中還需要綜合考慮設備技術要求及配置的經濟性、可行性，保證各設備完美協同運行，保障生命財產安全。

作者簡介：

王 ?強（1962—），男，漢族，四川綿陽人，本科學歷，高級工程師，研究方向：電話/網絡、安防門禁及電視監控、火災報警及聯動、極早期空氣采樣、可燃及有毒有害氣體探測、廣播等。

參考文獻：

[1] ? GB50016-2014，建筑設計防火規范[S].

[2] ? GB50116-2013，火災自動報警系統設計規范[S].

[3] ? GB50073-2013，潔凈廠房設計規范[S].

[4] ? GB50472-2008，電子工業潔凈廠房設計規范[S].

[5] ? GB51136-2015，薄膜晶體管液晶顯示器工廠設計規范[S].