浅析TFT-LCD工厂特气库安全监控技术运用
2016-09-16京东方科技集团股份有限公司超北京京东方光电科技有限公司朱振师福州京东方光电科技有限公司
京东方科技集团股份有限公司 翟 超北京京东方光电科技有限公司 朱振师福州京东方光电科技有限公司 周 贺
浅析TFT-LCD工厂特气库安全监控技术运用
京东方科技集团股份有限公司翟超
北京京东方光电科技有限公司朱振师
福州京东方光电科技有限公司周贺
特气库是在TFT-LCD制程过程中重要的生产场所之一，是TFT制程的主要工艺气体集中储存和供应区域。本文分析特气库存在的安全生产风险，提出安全监控技术措施，并从公司实际出发，分析特气安全管理的重要性与必要性。
TFT-LCD；特气库；安全监控
一、背景介绍
近年来，半导体行业、平板显示、太阳能光伏行业等高科技产业发展迅猛，各个工厂不断建成和投入使用，其中的特气供应场所（称为特气库）是必不可少的场所之一。薄膜液晶显示器（TFTLCD）是平板显示的主流显示技术，在生产核心部件TFT时，主要工艺阵列工序（Array）会使用到大量的特殊气体作为工艺制程气体，通过反应制程核心器件TFT，是必不可少的生产材料。
特气库是建设和运行过程非常重要的场所和设施，其集中供应系统特殊气体的场所，实现供应、存放、监控等功能。而这些气体具有易燃易爆、有毒有害、自燃腐蚀等危险特气，面对具有人员密集型、技术密集型和自动化程度等特点，安全风险非常大。因此保证其稳定、可靠、安全建设和运行显得尤为突出，本文通过一条TFT-LCD第五代生产线的规模采用安全技术监控措施进行分析和运用。
二、风险识别
特气运行系统包含气瓶接收、储存、供气和系统监控的自动化运行过程，通过气瓶、气柜（Gas Cabinet）、气体分配箱（Valve Manifold Box/Panel）、气体混合箱（Gas Box）逐级减压、气体分配和参数监控等，为产线机台供应合格的工艺用气。
在整个系统过程中均会存在安全风险，主要存在风险是：
供应特气及危险性分析：
图1 特气库供应间系统图
特气库（见图1）作为特气供应中心，包含气瓶、气柜和监控系统等，是最主要的风险管控区域，是发生爆炸、泄露、火灾、中毒等危险的集中区域，因此本文主要分析其主要风险并采取安全技术监控措施。
三、安全技术措施
安全技术措施是本质安全的重要为保障操作人员安全，防止未经允许人员进入特气危险区域，监测特气系统运行参数，监视设备和人员状态，保障特气供应和运行稳定。设置以下主要技术安全监控措施：
1、GMS
GMS（Gas Management System）是特气监控管理系统，负责整个特气运行系统的连接状态、供气参数、运行状态、故障报警、泄露监测和紧急停气等关键参数的电脑图形监控系统，通过PLC编程控制主体的信息反馈并联动，是整个系统的核心显示器，实现快速、自动的控制作用。监控信息屏设置在三个位置，包括特气中控室（主）、厂区消防中控室（子）和Array值班室（子），确保多方人员能及时发现故障和隐患，同时保持联络、沟通和应急联动。
GMS包括Layout（厂区预览）、BGDS（气柜监控系统）、TGMS（毒气监控管理系统）、Scrubber（废弃处理系统）、Shutdown（紧急切断）、地震仪、Trend（趋势）、History（历史）等关键模块信息，是全面GMS作用是实时监控特气整体运行的稳定性、有效性和安全性，是系统运行和人员安全的重要自动设备。
2、TGMS
TGMS（Toxic Gas Management System）毒气监控管理系统是GMS中极其重要的一个环节，也称生命安全系统，负责易燃、易爆、有毒、窒息等气体的泄漏监测、分级报警、紧急切断和事故联动信号等重要系统，因此它设置、数量和位置也非常重要，是保证人员避免伤害的主要手段：
（1）设置位置
（2）常用的特气接触限值及报警值
ppm（parts per million）百万分之一。
3、技防措施
特气库作为厂区重点监控场所，技防措施必不可少的。技防措施包括视频监控、入侵报警、门禁、电子巡更等系统，是监控设备和人员重要的辅助手段，特别是对人员误操作和非法进入起到防范作用。其中，视频监控系统是剧毒品氯气的法规要求的必要条件，为更好监控整个库区所有气体的安全状态，视频监控系统覆盖特气库每个房间和库区。并且，视频信号接入到厂区消防中控室、区安监局和公安局，实施多方监督和监控。
4、地震仪监控
随着半导体集成电路、太阳能光伏和平板显示等新工厂的全国各地的建成，特别是在西南区域的地震带上，面对地震灾害引发的气体泄漏风险增大了，为控制这种风险所带来的后果，增加地震仪监控联动系统，同时，在保险公司勘察中也列为重要的减少风险的技术措施。因此，本工厂结合实际情况增加地震仪监控系统，在发生重大地震灾害是切断供应系统，防治气体发生意外泄漏造成伤害。
地震仪监控报警一览表
四、结语
半导体集成电路、太阳能光伏和平板显示等三大行业还将进一步发展壮大，特气输送系统安全稳定运行是企业今后发展不能忽视的环节，在特气输送系统进行设计和施工时，从技术措施上构建可靠的、高效的、稳定的安全自动监控系统和监视系统，极大提高特气库运行本质安全性，把特气泄漏风险和人员伤害降到最低。
［1］杨敏杰.特种气体输送系统安全运行探讨［J］.广州化学.
［2］李东升.特种气体在电子行业中的应用［J］.低温与特气.
［3］彭志辉，黄其煜.半导体代工厂的特气供应系统探讨［J］.半导体技术.
［4］杨光明，李志伟.TFTr—LCD阵列工艺中的特气技术［J］.工程建设与设计.
翟超（1982—），男，硕士研究生，注册安全工程师，现供职于京东方科技集团股份有限公司，研究方向：半导体显示制造业安全生产技术与管理。
朱振师（1978—），男，大学本科，注册安全工程师，现供职于北京京东方光电科技有限公司，研究方向：半导体显示制造业安全生产技术与管理。
周贺（1983—），男，大学本科，工程师，现供职于福州京东方光电科技有限公司，研究方向：半导体显示制造业生产技术。
