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                                          文│洪文當  黃建彰 │ 工程品質暨安全管理部    財團法人安全衛生技術中心 │



                      Explosion Simulation of

                      Hydrogen Released from the



              Massive EPI





                      Processes








                      大量EPI製程氫氣洩漏


                      爆炸後果模擬分析





                      EPI 製程使用大量氫氣已經在國內外造成一些事故，因為製程需求，新建廠需規劃大量EPI機台，新
                      工處與財團法人安全衛生技術中心共同合作，希望針對製程設備以定性及定量方式進行風險評估。
                      此外，以CFD電腦模擬方式定性模擬排氣系統氫氣聚集模式，繼而以挪威所發展的FLACE（Flame
                      Acceleration Simulator）軟體鑑認大量氫氣所衍生爆炸範圍，並評估及提升防護措施以降低爆炸可能性
                      及嚴重性。研究結果發現在假設洩漏條件下，目前機台佈置無法符合箱體爆炸所需安全間距，然而潔
                                                                                                      [1]
                      淨室空間有限，有必要以洩爆或其他方法降低爆炸風險。再經電腦模擬計算，使用符合FM 1-44 洩爆
                      壓力及面積之洩爆口能夠大幅降低安全間距。




                      前言



                      本研究以 FAB 建物內 EPI 機台相關設施為範                    使用量及機台數量以滿載 43 台為基準。
                      圍，評估大量使用 H 2 風險。EPI 機台相關設施                   EPI 機台相關設施風險研究包含機台排氣量與
                      除 EPI 機台外，包含 H 2 氣 體 閥 箱（VMB）、               Hookup 設計、機台安全連鎖、電氣防爆、機台
                      機台氣體純化箱（Local gas purifier）、真空               及相關設施火災爆炸可能原因、機台及相關設
                      幫 浦（Vacuum pump）、 機 台 尾 氣 處 理 設 備            施箱體爆炸後果及氣體感知器有效性等。
                      （Local Scrubber）、 中 央 洗 滌 塔（Central
                                                                   因篇幅限制因素，本文僅針對機台及相關設施
                      Scrubber）， 以 及 連 接 的 排 氣 支 管（Sub-
                                                                   氫氣洩漏引發爆炸進行分析及說明。
                      Main）、排氣主管（Main）等排氣系統。氫氣




                                        洪文當  W.D. Hung                            黃建彰 C.C. Huang
                            在台積工作已經進入第十七個年頭，                           二十年工作期間曾提供台積電等超
                            參加過台積第一個十二吋廠的設計建                           過二十個高科技廠新建廠安全顧問
                            廠及後續多個工廠規劃設計與施工，                           服務，也提供世博台灣館等地標建
                               很高興參與台積成長及卓越過程                               築安全、節能與生態化設計


                                                                              NEW FAB TECHNOLOGY JOURNAL         JUNE  2013  49
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