淺析TFT-LCD工廠特氣庫安全監控技術運用

京東方科技集團股份有限公司　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工廠特氣庫安全監控技術運用

京東方科技集團股份有限公司翟超
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場所之一，是TFT制程的主要工藝氣體集中儲存和供應區域。本文分析特氣庫存在的安全生產風險，提出安全監控技術措施，并從公司實際出發，分析特氣安全管理的重要性與必要性。

TFT-LCD；特氣庫；安全監控

一、背景介紹

近年來，半導體行業、平板顯示、太陽能光伏行業等高科技產業發展迅猛，各個工廠不斷建成和投入使用，其中的特氣供應場所（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，在生產核心部件TFT時，主要工藝陣列工序（Array）會使用到大量的特殊氣體作為工藝制程氣體，通過反應制程核心器件TFT，是必不可少的生產材料。

特氣庫是建設和運行過程非常重要的場所和設施，其集中供應系統特殊氣體的場所，實現供應、存放、監控等功能。而這些氣體具有易燃易爆、有毒有害、自燃腐蝕等危險特氣，面對具有人員密集型、技術密集型和自動化程度等特點，安全風險非常大。因此保證其穩定、可靠、安全建設和運行顯得尤為突出，本文通過一條TFT-LCD第五代生產線的規模采用安全技術監控措施進行分析和運用。

二、風險識別

特氣運行系統包含氣瓶接收、儲存、供氣和系統監控的自動化運行過程，通過氣瓶、氣柜（Gas Cabinet）、氣體分配箱（Valve Manifold Box/Panel）、氣體混合箱（Gas Box）逐級減壓、氣體分配和參數監控等，為產線機臺供應合格的工藝用氣。

在整個系統過程中均會存在安全風險，主要存在風險是：

供應特氣及危險性分析：

圖1　特氣庫供應間系統圖

特氣庫（見圖1）作為特氣供應中心，包含氣瓶、氣柜和監控系統等，是最主要的風險管控區域，是發生爆炸、泄露、火災、中毒等危險的集中區域，因此本文主要分析其主要風險并采取安全技術監控措施。

三、安全技術措施

安全技術措施是本質安全的重要為保障操作人員安全，防止未經允許人員進入特氣危險區域，監測特氣系統運行參數，監視設備和人員狀態，保障特氣供應和運行穩定。設置以下主要技術安全監控措施：

1、GMS

GMS（Gas Management System）是特氣監控管理系統，負責整個特氣運行系統的連接狀態、供氣參數、運行狀態、故障報警、泄露監測和緊急停氣等關鍵參數的電腦圖形監控系統，通過PLC編程控制主體的信息反饋并聯動，是整個系統的核心顯示器，實現快速、自動的控制作用。監控信息屏設置在三個位置，包括特氣中控室（主）、廠區消防中控室（子）和Array值班室（子），確保多方人員能及時發現故障和隱患，同時保持聯絡、溝通和應急聯動。

GMS包括Layout（廠區預覽）、BGDS（氣柜監控系統）、TGMS（毒氣監控管理系統）、Scrubber（廢棄處理系統）、Shutdown（緊急切斷）、地震儀、Trend（趨勢）、History（歷史）等關鍵模塊信息，是全面GMS作用是實時監控特氣整體運行的穩定性、有效性和安全性，是系統運行和人員安全的重要自動設備。

2、TGMS

TGMS（Toxic Gas Management System）毒氣監控管理系統是GMS中極其重要的一個環節，也稱生命安全系統，負責易燃、易爆、有毒、窒息等氣體的泄漏監測、分級報警、緊急切斷和事故聯動信號等重要系統，因此它設置、數量和位置也非常重要，是保證人員避免傷害的主要手段：

（1）設置位置

（2）常用的特氣接觸限值及報警值

ppm（parts per million）百萬分之一。

3、技防措施

特氣庫作為廠區重點監控場所，技防措施必不可少的。技防措施包括視頻監控、入侵報警、門禁、電子巡更等系統，是監控設備和人員重要的輔助手段，特別是對人員誤操作和非法進入起到防范作用。其中，視頻監控系統是劇毒品氯氣的法規要求的必要條件，為更好監控整個庫區所有氣體的安全狀態，視頻監控系統覆蓋特氣庫每個房間和庫區。并且，視頻信號接入到廠區消防中控室、區安監局和公安局，實施多方監督和監控。

4、地震儀監控

隨著半導體集成電路、太陽能光伏和平板顯示等新工廠的全國各地的建成，特別是在西南區域的地震帶上，面對地震災害引發的氣體泄漏風險增大了，為控制這種風險所帶來的后果，增加地震儀監控聯動系統，同時，在保險公司勘察中也列為重要的減少風險的技術措施。因此，本工廠結合實際情況增加地震儀監控系統，在發生重大地震災害是切斷供應系統，防治氣體發生意外泄漏造成傷害。

地震儀監控報警一覽表

四、結語

半導體集成電路、太陽能光伏和平板顯示等三大行業還將進一步發展壯大，特氣輸送系統安全穩定運行是企業今后發展不能忽視的環節，在特氣輸送系統進行設計和施工時，從技術措施上構建可靠的、高效的、穩定的安全自動監控系統和監視系統，極大提高特氣庫運行本質安全性，把特氣泄漏風險和人員傷害降到最低。

［1］楊敏杰.特種氣體輸送系統安全運行探討［J］.廣州化學.

［2］李東升.特種氣體在電子行業中的應用［J］.低溫與特氣.

［3］彭志輝，黃其煜.半導體代工廠的特氣供應系統探討［J］.半導體技術.

［4］楊光明，李志偉.TFTr—LCD陣列工藝中的特氣技術［J］.工程建設與設計.

翟超（1982—），男，碩士研究生，注冊安全工程師，現供職于京東方科技集團股份有限公司，研究方向：半導體顯示制造業安全生產技術與管理。

朱振師（1978—），男，大學本科，注冊安全工程師，現供職于北京京東方光電科技有限公司，研究方向：半導體顯示制造業安全生產技術與管理。

周賀（1983—），男，大學本科，工程師，現供職于福州京東方光電科技有限公司，研究方向：半導體顯示制造業生產技術。