王小娟 蘇新虹 孫 睿 王 鋒

（珠海方正印刷電路板發(fā)展有限公司，廣東 珠海 519175）

1 標(biāo)準(zhǔn)編制意義

近年來，印制電路板（以下簡稱印制板或PCB）工廠頻繁發(fā)生火災(zāi)事故，不僅給企業(yè)財(cái)產(chǎn)和公司運(yùn)營帶來嚴(yán)重影響，同時(shí)也給整個(gè)印制板行業(yè)帶來不利影響。據(jù)張迪等人[1]統(tǒng)計(jì)，自2014年初至2016年6月，共發(fā)生28起火災(zāi)事故，其中由電氣設(shè)備引起的火災(zāi)15起，易燃品火災(zāi)6起，用火不慎引起的火災(zāi)1起，因員工操作不慎引起的火災(zāi)1起，另有5起火災(zāi)原因不詳。2016年6月至今，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，印制板相關(guān)工廠共發(fā)生火災(zāi)12起。從火災(zāi)起因來看，由電氣設(shè)備引起的火災(zāi)4起，由施工或用火作業(yè)引起的火災(zāi)3起，由廢氣塔引起的火災(zāi)3起，由烘箱高溫引起的火災(zāi)1起，另有1起原因不詳。從火災(zāi)發(fā)生的區(qū)域來看，發(fā)生在電鍍的火災(zāi)4起，發(fā)生在頂樓廢氣塔的火災(zāi)3起，發(fā)生在施工地點(diǎn)的火災(zāi)2起，發(fā)生在阻焊的火災(zāi)1起，發(fā)生在配電房的火災(zāi)1起，另有1起火災(zāi)位置不詳。一般初起火災(zāi)會(huì)引燃附近的可燃固體、易燃化學(xué)品或可燃?xì)怏w，靠近排風(fēng)管道的還會(huì)沿管道迅速蔓延。

目前，國內(nèi)對(duì)建筑設(shè)計(jì)防火和化學(xué)品貯存及防火、防爆等都有標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，可理解為通用性的防火規(guī)范，但是沒有針對(duì)印制板工廠制訂的防火規(guī)范。鑒于PCB工廠的工藝流程長、?；贩N類及各類電氣設(shè)備繁多、人員操作崗位多等特點(diǎn)，一旦發(fā)生火災(zāi)蔓延速度快、撲救難度大、人員疏散困難等特殊性，需要一份專用的防火規(guī)范以供印制板工廠參考使用，以減少火災(zāi)事故的發(fā)生。在此背景下，中國電子電路行業(yè)協(xié)會(huì)（CPCA）標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)立項(xiàng)編制《印制電路板工廠防火規(guī)范》。

2 標(biāo)準(zhǔn)編制歷程

2016年6月，CPCA標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)發(fā)起制定團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《印制電路板工廠防火規(guī)范》。本標(biāo)準(zhǔn)由珠海方正擔(dān)任工作組組長，另共招募其他10家企業(yè)共同編制。在近一年的工作中，工作組對(duì)消防標(biāo)準(zhǔn)和市場做了充分的了解和調(diào)研，并在2018年1月5日召開了工作組第一次會(huì)議。會(huì)議明確了標(biāo)準(zhǔn)框架及編制進(jìn)度，并將工作組分為4個(gè)小組同步進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)制定工作。

于2018年5月完成了分組初稿的提交。根據(jù)各分組提交的初稿，以及進(jìn)一步的資料收集調(diào)研，組長單位重新調(diào)整了第一次會(huì)議制定的框架稿，在工作組內(nèi)征集意見，補(bǔ)充形成了工作組初稿。2018年8月，在湖北宜昌召開了框架面審會(huì)，會(huì)后根據(jù)面審會(huì)意見重新調(diào)整了框架，并根據(jù)新的框架修改了工作組初稿。又由CPCA標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)主審兩次審核和修改，于2019年3月形成了《印制電路板工廠防火規(guī)范》工作組討論稿。

2019年4月，CPCA標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)在行業(yè)內(nèi)發(fā)起了第一次行業(yè)征求意見。2019年5月，根據(jù)第一次行業(yè)征求的意見進(jìn)行修改并于6月形成行業(yè)征求意見二稿并進(jìn)行第二次意見征集。2019年7月，根據(jù)第二次行業(yè)征求的意見進(jìn)行修改并于8月形成行業(yè)征求意見三稿提交CPCA標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)。

2019年9月形成送審稿，再次聽取意見。根據(jù)送審稿函審的意見進(jìn)行修改并于2020年1月形成送審稿二稿，并再次根據(jù)標(biāo)委會(huì)主審意見進(jìn)行送審二稿的修改形成表決稿。2020年3月在CPCA標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)內(nèi)發(fā)起標(biāo)準(zhǔn)表決，得到贊同通過。2020年5月，根據(jù)表決意見稍作修改后提交了報(bào)批稿。

3 標(biāo)準(zhǔn)編制原則及框架說明

本標(biāo)準(zhǔn)在國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016～2014（2018年版）基礎(chǔ)上，結(jié)合印制板工廠火災(zāi)隱患及火災(zāi)特性，參考電氣、采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)、化學(xué)品、粉塵爆炸危險(xiǎn)場所、防雷、防腐蝕等標(biāo)準(zhǔn)、消防設(shè)施配置標(biāo)準(zhǔn)及其他行業(yè)消防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制。

本標(biāo)準(zhǔn)初稿根據(jù)印制板工廠各區(qū)域的不同特性，將印制板工廠劃分為非潔凈室、潔凈室、化學(xué)品庫和輔助生產(chǎn)設(shè)施四個(gè)部分。后來，在龔永林主審指導(dǎo)下，由于非潔凈室、潔凈室在防火要求上有很多共性，有些工序既有非潔凈室，又有潔凈室，因此取消“非潔凈室”、“潔凈室”的分章，將其合并為“生產(chǎn)場所”，提取二者的共性之處，以設(shè)備設(shè)施、物品的區(qū)別成章節(jié)。如有特別之處，需特別規(guī)定的則特別指出說明。

4 印制板工廠防火要點(diǎn)

從歷年來的火災(zāi)案例及張迪等人[1]統(tǒng)計(jì)來看，印制板工廠的火災(zāi)原因表現(xiàn)出趨于集中的特點(diǎn)，僅電氣設(shè)備火災(zāi)一項(xiàng)就占到半數(shù)以上，且其中60%火災(zāi)事故由設(shè)備用電線路短路打火、功率過載、設(shè)備高溫部件老化等問題引發(fā)，30%由加熱干燒引發(fā)；另外，易燃?；?、動(dòng)火不慎、員工操作不當(dāng)?shù)染鄷r(shí)有引發(fā)事故的例子。

若按工段來分，火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)主要集中于以下四類工段：第一類：使用大型電氣設(shè)備的工序。如電鍍、化學(xué)沉銅、表面涂覆；第二類：大型公共基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施。如空調(diào)系統(tǒng)、電力控制系統(tǒng)；第三類：使用大型烘烤類設(shè)備及帶有烘干段設(shè)備的工序，如阻焊印刷、曝光固化、絲印字符、層壓；第四類：使用易燃易爆及氧化劑類?；份^多的工序。如圖形制作、制網(wǎng)洗網(wǎng)、阻焊。

綜上，本標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)場所部分的防火要求主要分為如下幾個(gè)部分進(jìn)行規(guī)定：加熱裝置、烘箱/隧道爐、熱油爐間、熱風(fēng)整平機(jī)、粉塵管理、電氣管理、危險(xiǎn)化學(xué)品管理、排風(fēng)系統(tǒng)及管道、消防設(shè)施配置及安全疏散。

這幾個(gè)部分又可從高溫加熱關(guān)鍵系統(tǒng)管理、電氣管理、危險(xiǎn)化學(xué)品管理、粉塵管理四個(gè)方面進(jìn)行，以下分別陳述。

4.1 高溫加熱關(guān)鍵系統(tǒng)管理

4.1.1 加熱裝置

在濕制程中，采用電加熱管直接加熱的技術(shù)較為常見，此類加熱多用于對(duì)化學(xué)品等液體的直接加熱，這導(dǎo)致了很多因?yàn)榧訜峁艿倪^載老化及異常干燒帶來的火災(zāi)隱患[1]。為降低此類風(fēng)險(xiǎn)，在本標(biāo)準(zhǔn)首先提出了在電加熱管安裝時(shí)應(yīng)注意點(diǎn)，如電加熱管應(yīng)首選安裝在水槽，用于加熱熱水，再通過熱交換器加熱附槽溶液；若確需采用電加熱管直接加熱溶液的方式加熱時(shí)，電加熱管應(yīng)安裝在附槽靠近泵浦將溶液抽回主槽的地方；電加熱管應(yīng)具有斷路保護(hù)，防漏電、防觸電、防干燒等設(shè)計(jì)；安裝電加熱管的槽體應(yīng)配套設(shè)置溫控器、液位感應(yīng)器，并報(bào)警提示；電加熱管接線端應(yīng)保持清潔、干燥，若應(yīng)用于有化學(xué)腐蝕和易燃、易爆等液體或氣體的環(huán)境時(shí)，應(yīng)將電加熱管接線部分用絕緣密封裝置嚴(yán)加防護(hù)。另外，在維護(hù)保養(yǎng)方面應(yīng)定期對(duì)顯影槽、退膜槽、微蝕槽、酸洗槽進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，其中有許多注意事項(xiàng)，并建立巡檢制度和維護(hù)保養(yǎng)制度。

4.1.2 烘箱/隧道爐、帶加熱風(fēng)機(jī)等烘烤類設(shè)備

烘箱/隧道爐常用于阻焊印刷預(yù)烘、阻焊后固化烘烤、字符印刷烘烤、樹脂塞孔固化以及開料、鉆孔、棕化后烘烤等工藝，烘箱的工藝溫度通常從50 ℃～200 ℃不等，烘烤方式有分段逐步積溫烘烤和均溫烘烤兩種，其產(chǎn)生的高溫廢氣由烘箱排風(fēng)金屬管道接駁入有機(jī)廢氣風(fēng)管中。烘箱除了本體作為一個(gè)帶加熱裝置的高溫設(shè)備具有自身火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)外，其在高溫固化過程中會(huì)產(chǎn)生極易燃燒的油墨揮發(fā)物，且粘附在排風(fēng)管道內(nèi)壁難以清理。因此，烘箱本體所帶排氣支管應(yīng)單獨(dú)設(shè)計(jì)可拆可裝的管道，且設(shè)計(jì)為獨(dú)立系統(tǒng)，根據(jù)管道內(nèi)粘附物情況制定清理周期。在本標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了多項(xiàng)加熱設(shè)備的抽風(fēng)管道設(shè)計(jì)和使用中多項(xiàng)技術(shù)措施。

4.1.3 濕法線烘干段風(fēng)機(jī)

濕法線后端烘干段風(fēng)機(jī)本身帶有電加熱功能，其電加熱溫度為100 ℃～120℃，風(fēng)機(jī)自帶溫度聯(lián)控，當(dāng)本工段內(nèi)溫度超過設(shè)定工藝溫度5 ℃時(shí)，電加熱自動(dòng)停止，當(dāng)溫度高出30 ℃時(shí)，設(shè)備風(fēng)機(jī)亦停止。因此應(yīng)確保溫控聯(lián)動(dòng)裝置的有效性。如有條件，可選擇新型烘干設(shè)備——熱泵烘干機(jī)，利用逆卡諾原理，吸收空氣的熱量，并將其轉(zhuǎn)移到房內(nèi)，實(shí)現(xiàn)烘干房的溫度提高，配合相應(yīng)的設(shè)備實(shí)現(xiàn)物料的烘干。其工作原理可參考張迪等人[1]的介紹。

4.2 電氣管理

PCB企業(yè)的許多生產(chǎn)設(shè)備用電負(fù)荷大，線路敷設(shè)長，潛在危險(xiǎn)多，再加上電氣設(shè)備和線路有的存在選型不合理、質(zhì)量差、安裝不當(dāng)、檢修維護(hù)不到位等問題，都會(huì)導(dǎo)致接觸不良、過負(fù)荷和漏電等故障，從而極易引發(fā)電氣設(shè)備溫升異常及嚴(yán)重的火災(zāi)事故。PCB企業(yè)生產(chǎn)車間內(nèi)溫度高、濕度大、酸堿腐蝕、灰塵多的環(huán)境因素，也會(huì)對(duì)電氣設(shè)備、線路造成腐蝕，導(dǎo)致馬達(dá)、電路控制器等設(shè)備溫升異常，嚴(yán)重時(shí)影響其正常運(yùn)行，甚至引發(fā)火災(zāi)、爆炸事故[2]。

因此所有電路、配電柜、整流設(shè)備的設(shè)計(jì)均應(yīng)預(yù)留足夠的保險(xiǎn)系數(shù)。應(yīng)根據(jù)車間的大小配置足夠數(shù)量的動(dòng)力電源控制箱，動(dòng)力電源控制箱之間應(yīng)能實(shí)現(xiàn)互相聯(lián)鎖，確保在緊急情況下能及時(shí)切斷所有電機(jī)的電源。濕區(qū)應(yīng)盡量設(shè)置獨(dú)立電源電箱室、獨(dú)立電箱柜，室內(nèi)保持通風(fēng)良好、控制溫濕度?？刂齐娤涔駪?yīng)設(shè)有防觸電、漏電及接地等措施，并應(yīng)做好密封，其他電氣設(shè)備建議安裝有報(bào)警功能的漏電保護(hù)、短路保護(hù)、過載保護(hù)裝置。電線保護(hù)層應(yīng)采用阻燃材料并使導(dǎo)體接點(diǎn)部分保持接觸良好，且應(yīng)符合GB 50303的有關(guān)規(guī)定。配電線路的敷設(shè)應(yīng)符合GB 50016-2014（2018年版）10.2.3的有關(guān)規(guī)定。在本標(biāo)準(zhǔn)中特別規(guī)定了應(yīng)制定點(diǎn)檢表，對(duì)電氣設(shè)備定點(diǎn)定時(shí)進(jìn)行監(jiān)控、檢查，防止災(zāi)難發(fā)生。

4.3 危險(xiǎn)化學(xué)品管理

易燃易爆液體化學(xué)品屬于第3類危險(xiǎn)化學(xué)品，PCB企業(yè)中均有使用。常見的如：無水酒精、丙酮、洗網(wǎng)水、油墨稀釋劑等。另外，氧化劑類化學(xué)品在受熱或者見光時(shí)易發(fā)生分解產(chǎn)生氧氣（助燃），屬于第5類危險(xiǎn)化學(xué)品范疇，用量巨大，如：高錳酸鉀、雙氧水、過硫酸鈉等。針對(duì)以上兩類危險(xiǎn)化學(xué)品，PCB涉及的行為主要是“儲(chǔ)存、使用”，國務(wù)院出臺(tái)的《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》（國務(wù)院令第645號(hào)）中均有詳細(xì)的法律條文規(guī)定[1]。國家標(biāo)準(zhǔn)《常用化學(xué)危險(xiǎn)品貯存通則》GB 15603-1995中也有常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類、貯存及養(yǎng)護(hù)要求。危險(xiǎn)化學(xué)品除本身具有易燃易爆等火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)外，在濕制程中，包含鹽酸、硫酸、雙氧水、過硫酸鈉以及各種添加劑催化劑等在內(nèi)的化學(xué)品具有很強(qiáng)的氧化腐蝕性，會(huì)加速電線電纜絕緣皮的老化，從而易引發(fā)短路起火[3]。本標(biāo)準(zhǔn)在附錄A中列出了PCB工廠各工序的危險(xiǎn)化學(xué)品及分類，供參考。

4.4 粉塵管理

印制板工廠的粉塵主要來源于鉆孔、成型等機(jī)加工工序產(chǎn)生的含PP粉、鋁粉、冷沖板粉、酚醛電木板粉等混合型可燃性粉塵。由于鉆孔、成型車間的粉塵都由集塵罩搭配抽風(fēng)管道集中到集塵間處理，鉆孔、成型車間內(nèi)的粉塵濃度較低，在做好車間內(nèi)粉塵濃度管控的前提下，基本不會(huì)發(fā)生粉塵爆炸事故。相比而言，集塵間的粉塵爆炸風(fēng)險(xiǎn)略高，但實(shí)際發(fā)生的印制板工廠粉塵爆炸事件極為罕見。盡管如此，集塵間還是應(yīng)該做好粉塵管理。曾取我司的粉塵樣品進(jìn)行爆炸極限測試，測試結(jié)果顯示其爆炸極限為40～50 g/m3，粉塵層最低著火溫度350 ℃。粉塵爆炸控制措施主要有抗爆、泄爆、抑爆和隔爆。高強(qiáng)度設(shè)備與低強(qiáng)度設(shè)備之間的連接部分應(yīng)安裝阻爆裝置。除塵器進(jìn)風(fēng)管應(yīng)安裝爆炸隔離閥裝置，避免“二次”爆炸或系統(tǒng)爆炸事故的發(fā)生。除塵系統(tǒng)設(shè)施建議采用抑爆裝置進(jìn)行保護(hù)，若采用監(jiān)控式抑爆裝置，應(yīng)符合GB/T 18154的有關(guān)規(guī)定。生產(chǎn)和處理能導(dǎo)致爆炸的粉料時(shí)，若無抑爆裝置也無泄壓措施，則所有的工藝設(shè)備、裝置的接頭、檢查門、擋板及其之間的連接部分均應(yīng)封閉嚴(yán)密，且應(yīng)足以承受內(nèi)部爆炸產(chǎn)生的超壓并與設(shè)備、裝置本身具有相同的強(qiáng)度，具有內(nèi)聯(lián)管道的工藝設(shè)備、裝置應(yīng)能承受至少0.1 MPa的內(nèi)部超壓。工藝設(shè)備的強(qiáng)度不足以承受其實(shí)際工況下內(nèi)部粉塵爆炸產(chǎn)生的超壓時(shí)應(yīng)設(shè)置泄爆口。泄爆口的尺寸應(yīng)符合GB/T 15605的有關(guān)規(guī)定。主管道每隔5 m應(yīng)設(shè)置一個(gè)檢測口，重點(diǎn)檢查分管是否有堵塞致使粉塵無法有效傳輸?shù)娇偣苤卸l(fā)粉塵爆炸的情況。

4.5 其它

除前文提到的幾點(diǎn)外，PCB工廠的防火還應(yīng)做好動(dòng)火作業(yè)管理、靜電管理、防雷措施以及倉庫、生產(chǎn)輔助設(shè)施的管控。

5 結(jié)論

（1）《印制電路板工廠防火規(guī)范》是第一部專門針對(duì)印制電路板工廠的防火領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)，在國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB 50016-2014（2018年版）基礎(chǔ)上，結(jié)合印制電路板工廠火災(zāi)隱患及火災(zāi)特性，參考電氣、采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)、化學(xué)品、粉塵爆炸危險(xiǎn)場所、防雷、防腐蝕等標(biāo)準(zhǔn)、消防設(shè)施配置標(biāo)準(zhǔn)及其他行業(yè)消防標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編制。本標(biāo)準(zhǔn)將印制電路板工廠分為生產(chǎn)場所、倉庫和輔助設(shè)施3個(gè)部分分別進(jìn)行防火要求的規(guī)定，對(duì)印制電路板工廠各工序在防火設(shè)計(jì)、選材、維護(hù)保養(yǎng)、防火分區(qū)、排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管控、消防設(shè)施的配置方面起到一定的指導(dǎo)或參考意義。

（2）印制電路板企業(yè)是火災(zāi)頻發(fā)的高風(fēng)險(xiǎn)行業(yè)，火災(zāi)損失慘重。且一旦發(fā)生火災(zāi)，各種影響因素錯(cuò)綜復(fù)雜，給滅火帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。印制電路板工廠降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)須主要做好高溫加熱關(guān)鍵系統(tǒng)管理、電氣管理、危險(xiǎn)化學(xué)品管理、粉塵管理、動(dòng)火作業(yè)管理、靜電管理、防雷措施以及倉庫、生產(chǎn)輔助設(shè)施的管控。