随着半导体产业的迅速发展，厂房安全设计，尤其是防爆区划的规划与实施，成为行业内备受关注的议题。本文将详细探讨半导体厂房防爆区划设计中的核心要素，特别针对泄爆扣件、牵引绞索、防火抗爆墙及防火抗爆门的设计要求和实践进行分析，为业界提供全面且专业的参考依据。
泄爆设计
泄爆设计是防爆系统中不可或缺的部分，要求精确的计算和系统化的考量。根据FM 1-44标准、GB55037建筑防火规范以及实际应用经验，泄爆设计需关注以下关键要素：
- 基础泄爆压力值：0.96kPa
- 泄爆面板重量限制：
- FM1-44标准建议：不超过3lb/ft2（14.6 kg/m2）
- 考虑防火时效要求：允许不大于8lb/ft2（39 kg/m2）
- 风速因素：依据FM RoofNav的计算结果调整
- 防火时效要求：
- 泄爆墙（非承重外墙）：1小时防火时效
- 泄爆屋面：0.5小时防火时效
材料选择与应用
岩棉夹心彩钢板
- 与泄爆扣件配合使用，是目前国内常见FM认证泄爆屋面及墙面解决方案
- 优势：经济效益显著，防水技术成熟，多功能性强，安装便捷
- 应用：适用于大面积屋顶和外墙的泄爆设计
- 防火性能：可选择满足1小时（墙面）或0.5小时（屋面）防火时效的产品
泄爆扣件
- 与岩棉夹心彩钢板结合，确保在爆炸情况下有效释放压力
- 组成：包括泄爆垫片、泄爆螺钉、定位套筒
- 技术规格：
- 泄爆垫片破坏力：标准值700N，经过FM认证
- 泄爆静态压力设计范围：0.96至1.92kPa
注：
1.当泄爆面积不足时，可增加泄爆门窗以满足国家标准和FM要求。
2.不建议采用整面泄爆窗的设计，因为造价太高并且容易发生漏水情况，维修成本高。
风速考虑
在确定泄爆压力值时，必须结合当地风速条件，以避免在极端天气下泄爆结构被破坏：
- 根据FM RoofNav及GB50009建筑结构荷载规范计算当地风压值。
- 选择较大值作为设计最低参数。
牵引绞索设计
牵引绞索用于防止泄爆面板在紧急情况中完全脱落，FM1-44中对于牵引绞索的布置方式及结构做法如下：
- 材质：SUS304不锈钢
- 规格：直径6mm，长度900mm，拉断力超过20kN
- 布置方式：每3英尺（0.9米）宽、15英尺（4.6米）高的面板段使用两根钢缆，与国标的板材两端布置方式不同
防火抗爆墙设计
- 材料：建议使用复合钢板，以同时满足防火和防爆要求
- 防火性能：通过CNAS认证，防火时效不低于4小时，抗爆性能不低于300kPa
- 抗爆设计：结构龙骨设计压力不低于4.8kPa
- 结构设计需同时满足FM1-44和GB50779标准的结构动力计算要求，并提供计算说明
防火抗爆门设计
- 材料：推荐使用复合抗爆钢板，兼具防火和防爆性能
- 防火抗爆性能：可达到甲级1.5小时防火时效，并通过CNAS爆炸测试认证
- 抗爆设计：设计压力不低于300kPa
防火抗爆卷帘门设计
- 材料：建议使用钢板，满足防火和防爆要求
- 防火抗爆性能：可达到甲级3小时防火时效，通过CNAS爆炸测试认证
- 抗爆设计：设计压力不低于1000kPa
结语
半导体厂房的防爆区划设计是一项技术复杂且至关重要的工作。通过精确设计泄爆扣件、牵引绞索和防火防爆墙，并严格遵循FM Global及国家标准的要求，结合最新复合钢板技术，能够大大提升厂房的整体安全性能。同时，设计过程中需平衡泄爆和防火的效果，选择最合适的解决方案。作为行业领先的防火区划整体解决方案提供商，上海腾喜建筑工程将继续致力于为半导体产业提供更加安全、可靠的防爆方案，推动行业的安全发展。