宁德净化工程谈洁净室的排风装置与防排烟设计

洁净室的排风装置与防排烟设计

5.6.1洁净室的局部排风

(1)宁德净化工程洁净厂房内的各种产品生产过程中不可避免地将会有各类粉尘、有害气体、有害物质的{j}出，防止它们在洁净室内发散、污染的有效方法是将有害物质在产生的设备处采取局部排风方式排至室外，为此在《洁净厂房设计规范》(GB 50073—2001)中规定：宁德洁净室内产生粉尘和有害气体的工艺设备，应设局部排风装置。根据各类工艺设备产生的粉尘、有害气体、有害物质的不同性质、不同浓度等因素设置局部排风装置，对于空气过滤器如下情况的局部排风系统应单独设置。

①排风介质混合后能产生或加剧腐蚀性、毒性、燃烧爆炸危险性和发生交叉污染；

②排风介质中有毒与无毒，毒性相差很大：

③易燃、易爆与一般排风。

(2)洁净室的排风系统设计时，应采取下列技术措施。

①为防止室外气流倒灌，防止在宁德洁净室的净化空调系统停止运行时，室外空气倒灌流人室内，引起污染和积尘。工程中常用的防倒灌措施是a．采用设置中效过滤器，这种方式结构简单、维护方便；b．采用止回阀，使用方便，但密封性较差；c．采用密闭阀，密封性好，但结构复杂，管理不便；d．采用自控装置。

②含有易燃、易爆局部排风系统应采用与排出物质相适应的防火、防爆措施。

③排风介质中有害物浓度及排放量超过国家或地区有害物排放浓度及排放量规定时应进行无害化处理，达标后才能排人大气。

④对含有水蒸气和凝结性物质的排风系统，应设坡度及排放口，以及时排除凝结液。 宁德洁净厂房内的换鞋、存外衣、盥洗、厕所和淋浴等生产辅助房间，应采取通风措施，其室内的静压值，应低于洁净区。

洁净室应根据生产工艺要求设置事故排风系统。事故排风系统应设自动和手动控制开关，手动控制开关应分别设在宁德净化工程洁净室及洁净室外便于操作的地点。一般对于有可能散放有害气体或易燃易爆气体的洁净室(区)应设事故排风装置。

5.6.2排风装置的分类及处理设备

在微电子用洁净室、药品生产用洁净室中，常常在产品生产过程中使用或产生各种酸性和碱性物质、有机溶剂和一般气体、特种气体；在致敏性药物、某些甾体药物、高活性、有毒性药物生产过程还会有相应的有害物质排出或泄漏入洁净室内，为此对于上述产品生产用宁德洁净室内可能排出各种有害物质、气体或粉尘的生产工艺设备或工序设置局部排风装置或全室排风装置，按生产工艺过程排出的废气的类型可将排风装置(系统)大体划分为下列几种类型。

(1) -般排风系统 这是指在生产辅助用室、生活用室，如值班室、卫生间等排出的一般废气，大多数情况下不需要进行特殊处理即可直接排人大气。

(2)有机气体排风系统 在产品生产中使用各类有机物质、溶剂作为原辅材料或清洗剂时，都将会在相关的场所或设备处散发有机物质、溶剂的气体，对这类场所或设备均应设置排风装置。在一般情况下，有机排风系统中的有机气体浓度是很低的，若能达到国家标准规定的大气排放标准时可直接排人大气，不需设置废气处理装置；当排风系统中有机气体浓度超过规定时，应设有机气体处理装置，经过处理达标后才能排人大气。有机排气的净化处理有活性炭吸附法、液体吸收法和催化燃烧法等，活性炭吸附法主要用于中小流量的不含粉尘、胶粘物质的苯类、汽油类有机排气的处理；液体吸收法，设备简单、耗能低，但吸收效率不高；催化燃烧法主要用于较高浓度的苯类、醇类、脂类、汽油等有机排气的处理。有机气体处理装置应根据排风系统所含有机物质的品种、浓度情况选用FFU相应的处理设备。

(3)酸性气体排风系统 在产品生产中的湿法化学腐蚀、酸液清洗、实验室内均有酸性气体排出，在这类酸性气体的排风系统通常设置湿式洗气吸收塔，处理后排人大气，图5-56是几种吸收式洗气塔的形式。实际设计时应根据酸性气体的类型、浓度选用合适的吸收液和吸收塔的形式[20]。

(4)碱性气体排风系统 在排风系统气体中含有碱性物质或在排气中混入碱性化学试剂，与酸性气体排风系统类 似，通常采用湿式洗气吸收塔处理后排人大气。近年来，由于大气排放标准越来越严格，需物质(或酸性物质)浓度较低的排气也应进行净化处理才能达到排放标准，为此荨案磊萼等蓑鬲剂对碱性排气。或酸性排气，进行处理达标后才能排人大气，此种吸附剂一般为一次性的，使用后应进行集中处理，通常作为固体废弃物由城市垃圾处理场集中处理。

(5)热气体排风系统 对生产过程中的各种炉子、高温灭菌设备等均有热气排出，由于排气温度较高，有时可采用热回收等方式进行处理，若排气量较小或不便进行处理时，在采取必要的隔热措施后直接排人大气。含粉尘的排风系统，鉴于产品品种不同、生产工艺过程不同，排气中的粉尘性质、浓度均各不同，应根据其排气中的粉尘性质、浓度选用各类除尘装置，一般采用布袋除尘器、带过滤元件的过滤装置[21]，图5-57是一种带过滤元件的过滤除尘器，此类装置可以采取拍打反吹或更换过滤器元件的方式，使除尘装置可较长期的使用。对于某些含尘浓度很高的排风系统根据工程具体情况有时尚需设置二级除尘装置将大部分粉尘去除后再送入前述的布袋或过滤除尘装置，这样做才能满足大气排放标准的要求，从而稳定、经济地运行。

(6)特殊气体排气系统 在半导体集成电路生产中常常需使用一些特殊气体，其中许多特殊气体均属于易燃易爆或有毒甚至剧毒或有腐蚀性的气体，对于这类排气系统首先应按特气的品种、性质划分排气系统，必须防止在排气系统中产生化学反应：其次应选用专用的废气处理装置，特气排气的处理设备通常有稀释法、吸收法、吸附法、催化燃烧法等；再有是排气系统的设备、管道的材料选用必须根据排气中的特气性质选择相适应的材质，并不得与排放的特气发生反应。

首先在催化反应段 中，将有害成分催化反应，(燃烧)后，再送入吸附段吸附去除各类催化反应生成物，达到高效过滤器排放标准后排人大气。吸附剂按设计要求定期再生、活化恢复吸附能力。

(7)药品生产中有害、有毒的排风系统 在生产或分装青霉素等强致敏性药物、某些甾体药物以及高活性、有毒药物的房间、二 类危险度以上病原体操作区的排风口，应安装高效过滤器，使这些药物引起的污染危险降低至最低限度。并且此类排风系统的排人大气的排风口与其他药品生产用净化空调系统的新风进风口应相隔一定距离。

5.6.3排风系统用材料 宁德净化工程洁净室内排风系统的处理设备、风管、附件，如密闭阀、调节阀和止回阀等附件的制作材料、保温材料和涂料，应根据排出气体的性质及其所处的空气环境条件等确定。在《洁净厂房设计规范》中作了明确的规定。洁净室的排风管、附件及辅助材料的选择应符合下列要求。

①排风系统的风管应采用不燃材料。这里所指的不燃材料是各种类型的金属板材，包括碳钢、不锈钢、有色金属板材，具体选用应按排气的性质确定。

②排除腐蚀性气体的风管，应采用耐腐蚀的难燃材料。这里所指的难燃材料主要是氧指数等于大于32的玻璃钢等。

③附件、保温材料、消声材料和涂料等均采用不燃材料或难燃材料。这里所指的不燃材料主要是岩棉、玻璃棉等；难燃材料主要是氧指数大于等于32的橡塑海绵等。

5.6.4洁净室的防排烟设计 宁德洁净厂房为无窗或设固定窗的房间，房间密闭性较好，设置排烟系统是保证人员安全疏散的必要方法之一。《洁净厂房设计规范》第6.5.7条规定：宁德洁净厂房疏散走廊，应设置机械防排烟设施。洁净室机械防排烟系统宜与通风、净化空调系统合用，但必须采取可靠的防火安全措施，并应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》(GBJ 16)的要求。在国家标准《建筑设计防火规范》(GBJ 16)的修订稿的草案中对建筑中的防烟排烟设施作了一些规定，现摘录该草案中的部分规定供读者参考。

(1)排烟量的确定  设置机械排烟设施的场所，其排烟风机的排烟量，当担负一个防烟分区排烟时，应每平方米不小于60m3/h计算排烟量；担负两个或两个以上防烟分区的排烟系统时，应按最大的防烟分区的面积每平方米不小于l20rr13/h计算排烟量。单台排烟风机的最小排烟量每平方米不应小于7 200rr13/h。

(2)排烟风机的选型 排烟风机可采用离心风机或排烟专用风机，风量应考虑10%～20%的漏风量，风压应满足排烟系统最不利环路的要求。在风机人口总管上设置当烟气温度超过280℃能自动关闭的防火阀，且应与排烟风机连锁。

(3)排烟口的设置 排烟口应设置在顶棚或靠近顶棚的墙面上，且与邻近安全出口相邻边缘之间的水平距离不应小于1.5m，距可燃物体的距离不应小于1.Om;排烟口或排烟阀平时应关闭，并应设手动或自动开启装置，排烟口与该防烟分区内最远的水平距离不应超过30m。