淺析TFT-LCD工廠特氣庫安全監(jiān)控技術(shù)運(yùn)用

京東方科技集團(tuán)股份有限公司　翟　超北京京東方光電科技有限公司　朱振師福州京東方光電科技有限公司　周　賀

淺析TFT-LCD工廠特氣庫安全監(jiān)控技術(shù)運(yùn)用

京東方科技集團(tuán)股份有限公司翟超
北京京東方光電科技有限公司朱振師
福州京東方光電科技有限公司周賀

特氣庫是在TFT-LCD制程過程中重要的生產(chǎn)場所之一，是TFT制程的主要工藝氣體集中儲(chǔ)存和供應(yīng)區(qū)域。本文分析特氣庫存在的安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，提出安全監(jiān)控技術(shù)措施，并從公司實(shí)際出發(fā)，分析特氣安全管理的重要性與必要性。

TFT-LCD；特氣庫；安全監(jiān)控

一、背景介紹

近年來，半導(dǎo)體行業(yè)、平板顯示、太陽能光伏行業(yè)等高科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，各個(gè)工廠不斷建成和投入使用，其中的特氣供應(yīng)場所（稱為特氣庫）是必不可少的場所之一。薄膜液晶顯示器（TFTLCD）是平板顯示的主流顯示技術(shù)，在生產(chǎn)核心部件TFT時(shí)，主要工藝陣列工序（Array）會(huì)使用到大量的特殊氣體作為工藝制程氣體，通過反應(yīng)制程核心器件TFT，是必不可少的生產(chǎn)材料。

特氣庫是建設(shè)和運(yùn)行過程非常重要的場所和設(shè)施，其集中供應(yīng)系統(tǒng)特殊氣體的場所，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)、存放、監(jiān)控等功能。而這些氣體具有易燃易爆、有毒有害、自燃腐蝕等危險(xiǎn)特氣，面對(duì)具有人員密集型、技術(shù)密集型和自動(dòng)化程度等特點(diǎn)，安全風(fēng)險(xiǎn)非常大。因此保證其穩(wěn)定、可靠、安全建設(shè)和運(yùn)行顯得尤為突出，本文通過一條TFT-LCD第五代生產(chǎn)線的規(guī)模采用安全技術(shù)監(jiān)控措施進(jìn)行分析和運(yùn)用。

二、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

特氣運(yùn)行系統(tǒng)包含氣瓶接收、儲(chǔ)存、供氣和系統(tǒng)監(jiān)控的自動(dòng)化運(yùn)行過程，通過氣瓶、氣柜（Gas Cabinet）、氣體分配箱（Valve Manifold Box/Panel）、氣體混合箱（Gas Box）逐級(jí)減壓、氣體分配和參數(shù)監(jiān)控等，為產(chǎn)線機(jī)臺(tái)供應(yīng)合格的工藝用氣。

在整個(gè)系統(tǒng)過程中均會(huì)存在安全風(fēng)險(xiǎn)，主要存在風(fēng)險(xiǎn)是：

供應(yīng)特氣及危險(xiǎn)性分析：

圖1　特氣庫供應(yīng)間系統(tǒng)圖

特氣庫（見圖1）作為特氣供應(yīng)中心，包含氣瓶、氣柜和監(jiān)控系統(tǒng)等，是最主要的風(fēng)險(xiǎn)管控區(qū)域，是發(fā)生爆炸、泄露、火災(zāi)、中毒等危險(xiǎn)的集中區(qū)域，因此本文主要分析其主要風(fēng)險(xiǎn)并采取安全技術(shù)監(jiān)控措施。

三、安全技術(shù)措施

安全技術(shù)措施是本質(zhì)安全的重要為保障操作人員安全，防止未經(jīng)允許人員進(jìn)入特氣危險(xiǎn)區(qū)域，監(jiān)測特氣系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，監(jiān)視設(shè)備和人員狀態(tài)，保障特氣供應(yīng)和運(yùn)行穩(wěn)定。設(shè)置以下主要技術(shù)安全監(jiān)控措施：

1、GMS

GMS（Gas Management System）是特氣監(jiān)控管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)整個(gè)特氣運(yùn)行系統(tǒng)的連接狀態(tài)、供氣參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)、故障報(bào)警、泄露監(jiān)測和緊急停氣等關(guān)鍵參數(shù)的電腦圖形監(jiān)控系統(tǒng)，通過PLC編程控制主體的信息反饋并聯(lián)動(dòng)，是整個(gè)系統(tǒng)的核心顯示器，實(shí)現(xiàn)快速、自動(dòng)的控制作用。監(jiān)控信息屏設(shè)置在三個(gè)位置，包括特氣中控室（主）、廠區(qū)消防中控室（子）和Array值班室（子），確保多方人員能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障和隱患，同時(shí)保持聯(lián)絡(luò)、溝通和應(yīng)急聯(lián)動(dòng)。

GMS包括Layout（廠區(qū)預(yù)覽）、BGDS（氣柜監(jiān)控系統(tǒng)）、TGMS（毒氣監(jiān)控管理系統(tǒng)）、Scrubber（廢棄處理系統(tǒng)）、Shutdown（緊急切斷）、地震儀、Trend（趨勢）、History（歷史）等關(guān)鍵模塊信息，是全面GMS作用是實(shí)時(shí)監(jiān)控特氣整體運(yùn)行的穩(wěn)定性、有效性和安全性，是系統(tǒng)運(yùn)行和人員安全的重要自動(dòng)設(shè)備。

2、TGMS

TGMS（Toxic Gas Management System）毒氣監(jiān)控管理系統(tǒng)是GMS中極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也稱生命安全系統(tǒng)，負(fù)責(zé)易燃、易爆、有毒、窒息等氣體的泄漏監(jiān)測、分級(jí)報(bào)警、緊急切斷和事故聯(lián)動(dòng)信號(hào)等重要系統(tǒng)，因此它設(shè)置、數(shù)量和位置也非常重要，是保證人員避免傷害的主要手段：

（1）設(shè)置位置

（2）常用的特氣接觸限值及報(bào)警值

ppm（parts per million）百萬分之一。

3、技防措施

特氣庫作為廠區(qū)重點(diǎn)監(jiān)控場所，技防措施必不可少的。技防措施包括視頻監(jiān)控、入侵報(bào)警、門禁、電子巡更等系統(tǒng)，是監(jiān)控設(shè)備和人員重要的輔助手段，特別是對(duì)人員誤操作和非法進(jìn)入起到防范作用。其中，視頻監(jiān)控系統(tǒng)是劇毒品氯氣的法規(guī)要求的必要條件，為更好監(jiān)控整個(gè)庫區(qū)所有氣體的安全狀態(tài)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋特氣庫每個(gè)房間和庫區(qū)。并且，視頻信號(hào)接入到廠區(qū)消防中控室、區(qū)安監(jiān)局和公安局，實(shí)施多方監(jiān)督和監(jiān)控。

4、地震儀監(jiān)控

隨著半導(dǎo)體集成電路、太陽能光伏和平板顯示等新工廠的全國各地的建成，特別是在西南區(qū)域的地震帶上，面對(duì)地震災(zāi)害引發(fā)的氣體泄漏風(fēng)險(xiǎn)增大了，為控制這種風(fēng)險(xiǎn)所帶來的后果，增加地震儀監(jiān)控聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)，在保險(xiǎn)公司勘察中也列為重要的減少風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)措施。因此，本工廠結(jié)合實(shí)際情況增加地震儀監(jiān)控系統(tǒng)，在發(fā)生重大地震災(zāi)害是切斷供應(yīng)系統(tǒng)，防治氣體發(fā)生意外泄漏造成傷害。

地震儀監(jiān)控報(bào)警一覽表

四、結(jié)語

半導(dǎo)體集成電路、太陽能光伏和平板顯示等三大行業(yè)還將進(jìn)一步發(fā)展壯大，特氣輸送系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行是企業(yè)今后發(fā)展不能忽視的環(huán)節(jié)，在特氣輸送系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工時(shí)，從技術(shù)措施上構(gòu)建可靠的、高效的、穩(wěn)定的安全自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)和監(jiān)視系統(tǒng)，極大提高特氣庫運(yùn)行本質(zhì)安全性，把特氣泄漏風(fēng)險(xiǎn)和人員傷害降到最低。

［1］楊敏杰.特種氣體輸送系統(tǒng)安全運(yùn)行探討［J］.廣州化學(xué).

［2］李東升.特種氣體在電子行業(yè)中的應(yīng)用［J］.低溫與特氣.

［3］彭志輝，黃其煜.半導(dǎo)體代工廠的特氣供應(yīng)系統(tǒng)探討［J］.半導(dǎo)體技術(shù).

［4］楊光明，李志偉.TFTr—LCD陣列工藝中的特氣技術(shù)［J］.工程建設(shè)與設(shè)計(jì).

翟超（1982—），男，碩士研究生，注冊(cè)安全工程師，現(xiàn)供職于京東方科技集團(tuán)股份有限公司，研究方向：半導(dǎo)體顯示制造業(yè)安全生產(chǎn)技術(shù)與管理。

朱振師（1978—），男，大學(xué)本科，注冊(cè)安全工程師，現(xiàn)供職于北京京東方光電科技有限公司，研究方向：半導(dǎo)體顯示制造業(yè)安全生產(chǎn)技術(shù)與管理。

周賀（1983—），男，大學(xué)本科，工程師，現(xiàn)供職于福州京東方光電科技有限公司，研究方向：半導(dǎo)體顯示制造業(yè)生產(chǎn)技術(shù)。