火災原因探討

一、設備概論

濕式化學設備(Wet Chemical Equipment)構造主要由槽體、加熱系統、機械手臂、滅火設備、局部排氣、閥、泵、管線…等構成。而主要危害包括人員暴露有機或酸類環境之危害外，潛在之主要危害

為有機物質如IPA 所造成之火災爆炸事故。上述案例濕式化學設備均為小規模實驗室裝備，且未使用IPA等易燃性物質，簡單介紹設備功能如下：

（一）槽體構造：材質為一般為石英(二氧化矽)、PP(聚丙烯)、PVDF(聚偏二氟乙烯)等，槽內盛放製程化學液，設計上多採雙槽設計，以避免當槽體破裂時流體外洩，並且可作為製程時液體循環過濾

之用。由於大部份製程須加熱，因此槽內除化學液外，尚須有溫度感知計(Temperature Sensor)、液位計、液體/加熱元件過溫保護…等硬體安全裝置。

（二）加熱系統：由加熱器、溫度控制器、超溫保護裝置所組成，目的在

控制製程化學液的溫度。在設計上，為安全及製程品質考量，設有許多安全互鎖(interlock)，例如當槽內液面過低、液體溫度過

高、加熱元件表面溫度過高，或洩漏發生…時，須能連鎖自動切斷

加熱器電源。

（三）排氣系統：在濕式化學設備製程中化學品因蒸發而瀰漫在機台內部，若不適時加以排除，除會影響晶片品質外，若累積之化學蒸氣為可燃/易燃蒸氣，亦將導致火災的發生；此外，若累積濃度過高

之化學蒸氣化學清洗槽散逸到工作環境中，則將對工作區中之操作

人員健康產生威脅。因此在濕式清洗檯中須裝有排氣裝置，且須設

有安全連鎖，當排氣量降低至設定值以下時須做適當處理---如：

機台停機或關閉加熱器。

起火原因分析

當過電流、短路、過溫或液面過低時，其安全保護裝置均失效，無法連鎖中斷加熱電源，使得加熱器持續加熱，加上使用之溶劑具可燃性/易燃性，持續的加熱使液體蒸發，導致液面降低，便可能導致火災發生。但上述案

例未使用加熱器，所以排除加熱器安全保護裝置失效及化學藥品不相容反應起火可能性。

案例所使用化學溶液包括：過氧化氫、氨水、鹽酸、氫氟酸、硫酸銅、硫酸鎳均有腐蝕性，無自燃性，且火災發生時間均為休息時間，加熱器未開啟，而這些液態化學品在製程反應過程，若因操作或管理控制不當，產生腐

蝕性氣體，長期下來便可能使電器設施腐蝕。

現場勘查發現濕式化學設備的加熱器、反應槽均不是起火處，而是上方的照明裝置。另據起火廠商表示實驗室內日光燈具經常有接觸不良、損壞故障情形，當場拆下檢查亦發現燈座後方金屬生鏽嚴重情形，端子部位短路故障，

研判起火原因應為電器腐蝕的原因所造成。

預防措施

由上述案例來看腐蝕性物質對電器產品的損毀情形輕則電器裝置短路故障，重則廠房設備全毀。調查發現造成濕式化學設備電器腐蝕的可能原因包括：排氣設備未常時啟動或未啟動（化學物質腐蝕性低）、電器部分未定期檢查是否受潮或腐蝕、化學物質腐蝕性強（溶液濃度設計不當）等因素使濕式化學設備電器裝置接觸到腐蝕性物質，經年累月未處理便會導致其內部電器腐蝕，發生短路、故障甚至起火。

據了解濕式化學設備製造廠商目前並無針對強化抗腐的設計，為避免發生類似腐蝕性物質散發導致電器發生短路引發火災事故，建議濕式清洗檯之抽風量應足夠，且須考慮流場設計，避免不必要的蒸氣累積，以降低腐蝕的可能性。亦可參考我國「室內線路裝置規則」第五章特殊場所第六節發散腐蝕性物質場所規定設計強化防腐蝕裝配線路：

一、發散腐蝕性物質之處所設施線路時，應按左列規定辦理。

（一）不得按磁珠、磁夾板及木槽板裝置辦理。

（二）應按非金屬管裝置法施工或採用ＰＶＣ，ＢＮ，ＰＥ、交連ＰＥ、鉛包等電纜裝置法施工。

（三）如按金屬管或裝甲電纜裝置法施工時，應全部埋入建築物內部或地下，但如環境不許可時，不在此限。惟金屬管及電纜表面應加塗防腐材料以免腐蝕。且按金屬管配裝時，其附屬配件與金屬管概要採用同一金屬，以免二者間發生電池作用。

二、導線接續時，不得用普通方法，且接續處之連接盒或接續器須防止腐蝕氣體之侵入。

三、插座、開關及熔絲等均須藏於緊密封閉之盒內或絕緣油內，且盒及油箱之外表均應有防腐蝕之處理。

四、不得使用吊線盒，矮腳燈頭及花線。

五、出線頭應裝用防腐蝕之金屬吊管或彎管，燈頭應為密封以防腐蝕。

六、發散腐蝕性物質場所之電動機及其他電具應有防止腐蝕性氣體及流體侵入電具內之構造，其電具外殼應有防腐塗料或其他防腐方法保護之。

參考來源:

http://www.nfa.gov.tw/Nfa_K/EBook/EBookDetail.aspx?MID=542&UID=924&EBID=277&PID=542