洁净厂房用漏液检测报警系统简介

Introduction to Liquid Leakage Test & Alarm System Used in Cleanroom

刘建勋
上海华虹NEC电子有限公司动力部

摘　要:
    主要介绍用于洁净厂房内的漏液检测系统以及相关产品的功能、安装、报警处理等。

Abstract:
    Liquid leakage test system used in cleanroom was explained, in cluding the function, intallation and alarm procedures of the associated products.

关键词:
    洁净厂房（Cleanroom） 漏液检测线/带（leakagesensor）

Key words:
    Cleanroom; Liquid leakage sensor;

阅读目录：

0 引言
1 几种漏液报警的基本原理
2 相关产品介绍
3 安装注意事项
4 漏液报警处理操作
5 日常使用中的注意事项
6 结语
参考文献
相关阅读

0 引言

    近年来，随着微电子、平板显示与太阳能等高科技产业的不断发展，国内与此相关的建设项目也越来越多。这些项目投资所需资金往往十分巨大，其中70%~80% 用于生产整线上各类工艺设备及附属设施的采购。而在各类工厂、生产线的日常运作、维护过程中，不可避免会发生各种各样的液体泄露事故，威胁着周围重要设备、设施、操作人员等的安全，造成无法估量的重大财产损失。漏液检测系统可在漏液事故发生时，事先敷设在供液管道或者用水等液体的设备周围的漏液检测线缆立即发出短路信号，检测/控制仪器对其进行分析后将报警信号传送至动力监控系统FMCS，提醒监控值班人员予以关注并及时采取相应的紧急处理措施，以防车间、厂房等建筑物内部的漏液事故进一步扩大并恶化。

    该系统最初是为了保护电脑房、贵重品仓库以及存放有重要设备、贵重资料等其他可能会产生漏液事故的区域而研制开发出来的，现在这一有效的防灾监视手段已经被更多的专业领域所采用。实践证明，此报警系统同样适用于各种类型的净化厂房的重要区域，如空调机房、变电站、化学品供应间、气体房、产品存放库等。此类报警监视系统针对不同的液体特性有不同的产品相对应，范围可涵盖水、油类、各类化学药液（酸、碱、有机物等）、各类冷却液等。

1 几种漏液报警的基本原理

1.1 漏液报警

    一般情况下漏液检测线缆的其中两根导线间的电流值为正常监视值，当检测线缆被液体浸泡后，两根导线之间被短路，漏液控制器收到短路信号立即发出报警。

1.2 漏液位置检测

    漏液发生、被线缆检测到并导致线间短路的同时，系统监测的电流值也会发生变化。根据欧姆定律，电阻与长度相关，控制器会自动测算发生漏液的具体位置，并显示在报警监视系统上。

1.3 断线报警

    如遇重物碾压、人员拉扯等造成漏液检测线/感应线缆断裂，则其中的导线将失电，参考电阻上的电压降幅为零，系统便会发出断线报警。断线报警有时无法估算具体断点，不明显的断点需用万用表测量检知线的电阻来判断。

2 相关产品介绍

2.1 日本TATSUTA

    主要产品有AD-AS-4LC、AD-AS-1L或者ADAS-IA 等型号的检测器。前两种均属于泄漏位置检测型漏液检测器，采用微机控制方式，可提供的功能有：漏液报警、断线检测、漏液位置检测、按漏液位置成一定比例输出电流至漏液检测器等。与该厂家出品的AD-L漏液检测线共同构成漏液检测系统（ 见图1 ）。

图1 AD-L漏液检测线结构示意图

2.2 日本YAMATAKE KEISO（山武计装）公司LEVELINE产品

    此种漏液检测器为日本山武计装生产的LEVELINE 产品，型号为WLS302C ，可与YAMATAKE KEISO（山武计装）出品的YLSW-R型号的漏液检测带一起构成一套完整的漏液检测系统（ 图2 、图3 ）。该系统的功能相对来说较为单一，仅提供漏液检测带敷设区域内的漏液报警功能。

图2 YLSW-R漏液检测带结构示意图（单位：mm）

图3 WLS302C 控制器内部接线图

2.3 美国Raychem 公司TraceTek 产品

    此种漏液检测定位系统为美国Raychem公司出品，其TraceTek感应线由4根不同类型的导线组成，其中两根黑色导电线由导电聚合物加工而成，其单位长度电阻值被精确加工并定值。该系统同样可实现漏液报警、断线检测、漏液定位等等功能家出品的AD-L漏液检测线共同构成漏液检测系统（见图4 ）。

图4 TraceTek测漏产品原理图

3 安装注意事项

3.1 漏液检测带的安装

    1）安装前先就容易发生漏液事故的场所进行预测，以便将漏液检测带布设于最合适的位置；附近无振动、无电气开关等电磁干扰发生源且易于维护的地点为佳。

    2）漏液检测带需紧贴地面安装并布设于需要监视的重要区域、设备等周围。

    3）地面清扫时，有可能会碰触、淋湿检测带；行走或搬运重物时，有可能会碾压到检测带等。需在上述部位用线槽加以保护或者采用跳线设计绕开此类区域。

    4）根据设置场所和周围环境等具体情况，使用标签和粘接胶带安装检测线。

    5）不同厂家生产的检测线和检测器/控制器不能混用。漏液检测带须按照规定标准接线并用正确的施工方法进行配线。

    6）漏液检测带须在使用条件限定的范围内使用（温度、湿度、电压、振动、冲击、周围环境等）。

    7）不得拆解漏液检测带，勿碰触内部零件。

    8）不要将检测线当作电线使用；需要外套管连接时，请使用适当的导线管；有防雨要求时需使用防水型导线管。

3.2 漏液检测器/ 控制器的安装

    1）安装时需避开以下部位：有特殊药品或腐蚀性气体的地方（氨气、硫磺、氯气、乙烯化合物、酸、其他）；有水滴或湿度过大的场所；高温区域；有持续振动的场所。

    2）安装、接线时要参照产品说明书或设备供应商、设计方提供的说明书；所有的接线必须按电气规范要求进行。

    3）安装时为防止触电或损坏，应在最后连接电源线，误触端子是导致事故发生的常见原因。

    4）各接线端子的负荷不得超过额定值。

    5） 最好使用自带电压显示与频率显示的电源。

    6）如有必要添置定时器、辅助继电器时，在选用可靠部件的基础上，要保证线路连接的正确。

    7） 接线完成后，要确认接线是否正确，接线错误是造成系统损坏或误动作的常见原因。

4 漏液报警处理操作（以日本TATSUTA产品为例）

4.1 漏液报警处理

    报警发生后，从FMCS 上确认所出现的报警，并从FMCS漏液检测区域划分图上查出报警检测带的大概布设位置，区域划分图上报警检测带的颜色会从黄色转为红色。

    继续监视警报的变化，并派一人根据FMCS 所显示的报警位置至现场确认。应在漏液报警区域仔细检查整个回路线，如发现漏液之处后，找出漏液原因，须尽可能在现场及时予以解决，防止漏液事故的进一步恶化，并设法清除水迹；如遇无法解决的漏液故障或者漏液报警，应立即报告上级主管。

    漏液故障现场处理完毕后，仍须在FMCS系统中予以关注，直至报警自动恢复。如漏液报警在12 h 内不能自动恢复的，应视为新报警，到现场再次查看。

4.2 假漏液报警处理

    如发生漏液报警后，查遍发生故障的整条检测带回路确无水迹的，可判断此回路中存在短路，报警为假漏液报警。

    此时应选择检测带上最有可能发生短路的部位（如有明显被碾轧痕迹、接头处包扎不完整等），在此处断开检测带，并确保前段检测带的两根电极线头完全分离，打电话至监控室询问FMCS上相关漏液检测带状态：如依然存在漏液报警，可判定短路点在断开点之前；如漏液报警恢复，可判定短路点在断开点之后。然后在剪开处把对应的线头对接，并用绝缘胶布包好，再根据具体情况在剪开处之前或之后利用分段处理的方法查找短路位置直到找到为止。将短路部分的漏液检测带用新线替换，接口处用绝缘胶布包好。打电话至监控室，确认漏液警报消除。

    为了尽可能确保漏液检测带的完整性，减少断点，上述断开点应尽量选择回路中原有的接头处，避免对线路长度造成影响。如需要对检测线的一部分进行换线时，应遵循换上与换下的线路长度基本相同的原则，尽可能减少检测线的损耗。

4.3 断线报警处理

    回路中有明显断开点时：

    1）在断开处把对应的线头对接，并用绝缘胶布包好，连接处理中须确保“接好、接牢”。

    2）把检测带末端用水浇湿，打电话至监控室询问FMCS上相关漏液检测线状态：如系统发出漏液警报，则断线故障已成功排除；如系统没有漏液警报的，可判断为检测带回路中还存在无明显断开点的断线。

    3）将检测带末端用电吹风吹干，地面拖干。

    4）打电话至监控室确认相应检测带无漏液报警或漏液报警已消除。

    回路中无明显断开点时：

    1）当发现检测带回路中存在漏液故障且检测带已经被水浸湿，但FMS系统未发出相应漏液报警时，可判断为检测带回路中存在断线；如整条回路都未能发现有明显断开点时，说明检测带内部存在电极断开的情况。

    2）在检测带回路中制造短路点，并打电话至监控室询问FMS 上相关漏液检测线状态：如系统发出漏液警报，则断线点位于短路点之后；如系统没有漏液警报的，则断线点位于短路点之前。根据具体情况在短路点之前或之后利用分段处理的方法查找断线位置直到找到为止。将断线部分的漏液检测带用新线替换，接口处用绝缘胶布包好。

    3）当需要在回路中制造短路点时，如在附近线路上有接头的，可将接头拆开，并把前段的两个电极短接；如在附近不能找到接头的，可在需短路的位置用水将检测带淋湿，形成短路，但请事后用电吹风将检测带吹干，地面拖干。

5 日常使用中的注意事项

    1）漏液检测器的某些部位带有操作键，不要直接用笔尖及针头之类的尖锐物进行操作。

    2）不能踩踏漏液检测带，也不要在检测带上加载重物或搭建脚手架等。

    3）检测线接头的电阻值与正常线路不同，会影响对漏液位置的判断，即发生现场漏液位置与报警显示位置不符的情况。接头越多，报警系统内显示距离的误差越大。所以应尽可能避免在检测线上开新接头。

    4）如同一根检测线上已有一个漏液警报（下称警报1）存在且未复位时，又有一个新的漏液警报（下称警报2） 发生，系统将只显示警报1 所在的漏液方位。此时即使把警报1 的漏液故障排除，由于警报2 的存在，漏液警报不会消除，并且显示的依然为警报1 的漏液方位。为避免此类情况发生，当警报发生后应速至现场复位并着手处理。

    5）检测线应尽量保持干燥状态，潮湿的检测线虽不一定会引发报警，但在真正的漏液警报发生时，将会使漏液检测系统对漏液地点的判断造成误差。

    6）如引起漏液报警的液体中含有电解质等成分，则有可能当液体彻底干燥后，因护套中残留电解质成分的存在导致线间短路，即发生假漏液报警，此时需将检测线被污染的部分更换。

6 结语

    漏液检测系统涉及的软硬件部分均可与FMCS系统进行完美的结合，对于高科技企业在防止漏液事故及次生灾害等方面的严格要求，不失为一种行之有效的防灾手段。

参考文献

[1] 日本TATSUTA 产品说明书
[2] 日本山武计装公司LEVELINE 产品说明书
[3] 美国Raychem公司TraceTek产品说明书

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