一、一般要求
1)洁净厂房内管道的敷设方式直接影响洁净室的空气洁净度,因此,首先要求管道尽量在洁净室外敷设,以最大限度地减少洁净室内的管道。目前,洁净厂房的管道布置形式有:
1各种干管布置在技术夹层、技术夹道、技术竖井内。特别是有上下夹层的洁净厂房,给水排水干管大都设在下夹层内。
2暗装立管可布置在墙板、异型砖、管槽或技术夹道内。
3支管由干管或立管引入洁净室,最好从上、下夹层引入20~30cm与设备二次接管相连。
4安装在技术夹道内的管道及阀件,可明装也可暗装在壁柜内。壁柜上适当加设活动板,便于检修。
2)洁净厂房均为恒温恒湿房间,而生产工艺需要的给水排水管道又有不同的水温要求,管内外的温差使管外壁结露,影响室内温湿度。因此,对于有可能结露的管道应采取防结露措施是必要的。
对于防结露层外表面,可以采用镀锌铁皮或铝皮作外壳,便于清洗并不产生灰尘。
3)穿管处的密封是保证洁净室空气洁净度的重要一环。洁净室内的洁净空气向外渗漏也会造成能量的浪费,甚至影响室内的洁净度。实践证明采用套管方式是行之有效的。当实在无法做套管的部位也必须采取严格的密封措施。主要的密封方法有微孔海绵、有机硅橡胶、橡胶圈,及环氧树脂冷胶等。
二、给水
1)洁净厂房内的生产工艺一般为超精细加工或要求无菌无尘,对给水系统要求较为严格,如大规模集成电路的超纯水、医药工业的无菌水等。而且有的水系统的造价高、管理要求严格,因此应该根据不同的要求设置系统(如纯水的不同水质要求,冷却水的不同水温、水质要求等),以便重点保证要求严格的系统,也利于管理和节省运转费用。
目前设在洁净厂房中的生产工艺大都为技术发展迅速的工业,如大规模集成电路、生物制药等。这些生产部门产品升级换代快,生产工艺变化多。因此,在管道设计中应留有充分的余量。
2)保证工艺所要求水质的措施
随着生产工艺对纯水水质的不断提高,甚至到了理论纯水的程度,尤其是集成电路的发展不但对水中电解质的含量要求极其严格,而且对细菌、微粒、有机物及溶解氧等都有极其严格的要求;医药工业中要求供应的注射用水,对水中含菌量、热源均有严格要求。除了严格的纯水制造过程外,纯水输送管道的管材选择和管网设计是保证使用点水质的关键。
实践证明采用循环供水方式是行之有效的。主要是基于保证输水管道内的流速和尽量减少不循环段的死水区,以减少纯水在管道内的停留时间,减小管道材料微量溶出物(即使目前质量最好的管道也会有微量物质溶出)对超纯水水质的影响,同时,基于流水不腐的道理,高的流速也可以防止细菌微生物的滋生。
在纯水管材选择方面,主要应考虑三方面的因素:
1材料的化学稳定性:纯水是一种极好的溶剂,为了保证在输送过程中纯水水质下降最小,必须选择化学稳定性极好的管材,也就是在所要求的纯水中的溶出物最小。溶出物的多少应由材料的溶出试验确定,其中包括金属离子、有机物的溶出。
2管道内壁的光洁度:若管道内壁有微小的凹凸,会造成微粒的沉积和微生物的繁殖,导致微粒和细菌两项指标的不合格。目前PVDF管道内壁粗糙度可达小于1μm,而不锈钢管约为几十微米。
3管道及管件的接头处的平整度:对于防止产生流水的涡流区是非常重要的。
3)定期清洗是保证管道内水质的重要手段,主要是防止长期运行后,内壁产生沉积物及微生物积聚使水质下降。
三、排水
1)洁净室内重力排水系统的水封和透气装置对于维持洁净室内各项技术指标是极其重要的。除了对于一般厂房防止臭气逸入外,对于洁净室若不能保持水封会产生室内外的空气对流。在正常工作时,室内洁净空气会通过排水管向外渗漏; 当通风系统停止工作时,室外非洁净空气会向室内倒灌,影响洁净室的洁净度、温湿度,并消耗洁净室的能量。
对于6级以上的洁净室原规定不宜设地漏,根据调研情况改为不应设地漏。
2)一般洁净厂房内的卫生器具均采用白陶瓷或不锈钢制品,而不用水磨石或水泥制作。明露的卫生器具和工艺设备配件尽量选用高档的镀铬或工程塑料制品等表面光滑易于清洗的设备、附件。地漏采用专用洁净室地漏。
3)考虑到洁净厂房内设备、仪器贵重,或其制成品价值昂贵,消防后应尽快排除积水,特别是仓库、夹层等场所更应避免积水浸泡,减少损失。
四、消防给水和灭火设备
1)消防设施是洁净厂房一个重要组成部分。其重要性不但因为其工艺设备及建筑工程造价昂贵,更由于洁净厂房是相对密闭的建筑,有的甚至为无窗厂房。洁净室内通道窄而曲折,致使人员疏散和救火都较困难。为了确保人员生命财产的安全,在设计中应贯彻“以防为主,防消结合”的消防工作方针,在设计中除了采取有效的防火措施外,还必须设置必要的灭火设施。实践证明水消防是最有效、最经济的消防手段。
从国内外的资料来看,洁净厂房火灾事故不少。上海、沈阳及台湾等地都发生过洁净厂房火灾事故。由于厂房内有大量的化学物质(包括建筑材料),失火后产生大量有害气体,甚至有毒气体,人员很难进入,教训是极其深刻的。因此,洁净厂房的火灾危险性是很大的,必须认真地进行消防设计,并得到当地消防主管部门的严格审查。
洁净厂房与一般厂房不同,设置消防系统时应根据其生产工艺的特点、对洁净度的不同要求以及生产的火灾危险性分类、建筑耐火等级、建筑物体积、当地经济技术条件等因素确定。除了水消防外还应设置必要的灭火设备。
2)由于我国经济的高速发展,新建改建的工业民用建筑大量增加,火灾危险性逐年增大,消防技术也在不断发展。必须强调洁净厂房的消防设计首先要符合现行国家标准《建筑设计防火规范》的规定。并强调洁净厂房应包括消防给水和灭火设备两大部分。
3)根据《建筑设计防火规范》关于室内消火栓用水量的规定,高度小于等于24m、体积小于等于1000m3的厂房,其消防用水量为5L/s。根据洁净厂房的特点此值偏小,故制定了室内消火栓给水的最低限制参数。
4)设置灭火器是扑救初期火灾最有效的手段,据统计,60% ~ 80%的建筑初期火灾,在消防队到达之前是靠灭火器扑火。洁净厂房各层、各场所均应按照现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》的要求,配置灭火器。

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