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一般来说，材质的选用上最须考虑的两个重点即为「抗腐蚀性」与「耐燃性」，以下就针对排气分类上最常使用的四大排气系统分类来个别说明：
首先较为安全且无争议的就是一般排气系统（或称热排气系统），因为其输送气体并无腐蚀性存在，通常使用镀锌螺旋管为管材，亦有厂商使用SUS304之不锈钢管材，另外则有部分较旧的厂房使用PVC或PPH等塑料材质；
其次在有机溶剂排气系统方面，因为输送之化学物质极具易燃性的关系，但又较无腐蚀性之顾虑，所以一般多使用SUS304之材质，而在安全上的防护考虑下，近来有较多的厂商亦于该类排气管路加装了洒水系统，这是更佳的选择；
另外在碱排气与毒酸排气系统方面，因为酸碱物质对金属管路有较强的腐蚀作用，因此早期的厂房多使用PVC或PP为主的塑料管材，因其对于酸碱物质的抗腐蚀效果较佳，但因为部分输送气体亦具有易燃或易爆的特性，在安全层面的考虑下，现在则改以SUS316不锈钢管内镀铁氟龙，或采用FRP玻璃纤维强化树脂等特殊管材，但须注意的是即使旧有的厂房所使用的塑料材质未能更换成较新的安全管材时，在风险管理与安全、保险等方面的考虑下，亦应该依照相关的法规如FM7-7、NFPA318等，针对会输送含有可燃或易燃物质之可燃管路材质加装洒水系统，至于无法或不易安装洒水系统之小管径的二次配管段则应适时换装安全管材。
其实根据FM针对制程排气系统所使用到的管路材质之规定，无论排气系统所输送之物质是否含有可燃或易燃等化学物质，其管材都应当通过FM4922之认证方可使用于工厂内。
又根据FM规定使用在无尘室内的材质（尤指非金属类可燃材质），无论是机台的外壳或是管路材质都应该通过FM4910的测试（可参考FM7-73.3FMRCCleanRoomMaterialsFlammabilityTestProtocol，其所考虑到的条件包含了耐火、烟及腐蚀等方面，分别以FPI、SDI、CDI三项为判断标准），因此若是排气管路之材质为非金属类如以FRP玻璃纤维强化树脂为主的部分管材，其制造厂商皆以同时通过FM4922与FM4910认证为首要目标，但仍须强调的一点，即使同时通过上述两种认证亦不代表其就为绝对安全的管材，仍应视情况加装洒水系统等安全措施，特别是当排气管路穿越不同的防火区划时如何避免火灾藉由该处而扩散是必须相当注意的地方。
最后要补充说明的是，FM4922与FM4910的认证标准只是针对管路等材质的燃烧特性加以检验，所以即使通过了该项认证也只能代表其耐燃性佳而不能代表该管路的抗腐蚀性良好，若是使用在输送腐蚀性较强的排气系统仍有被蚀穿的可能性，所以关于管路的抗腐蚀性程度仍须藉由其它的标准与测试方法来加以检测，例如以FRP玻璃纤维强化树脂为主的管路材质，其抗腐蚀性测试方法可采用美国国家标准ASTMC581-94（StandardPracticeforDeterminingChemicalResistanceofThermosettingResinsUsedinGlass-Fiber-ReinforcedStructuresIntendedforLiquidService）来检验。
排气系统安全评估与量测技术
李松凌工程师
以排气系统安全目的而言，我们最想要知道的是排气管路内的温度是否已接近传送气体的闪火点，因此管内气流的温度是我们真正想求得的物理参数。
将管路钻孔埋设温度传感器是最直接的做法，然而实际上会因为钻孔衍生不安全、传感器成本、气流腐蚀黏附、实用性与必要性等因素，使得埋设温度计成为一项困难的决定，况且，若没有一套搭配的计算机软件系统负责远程监视及撷取处理，就仍然需要花费人力执行巡查纪录的工作，而计算机软件最有价值的功能如趋势分析、异常预警、分析诊断等也无法获得。
因此，我们希望藉由实验室中的测试经验建立一个简单、合理又可靠的管内气流温度推测法，即是以非接触式、现场测量相当方便的温度量测仪器来获得管路表面温度，推测出管内气流的温度。
有了这样的方法，就可以将重要的温度量测点纳入定期检查项目，现场人员因此能获得更多的信息来维持工厂的安全。
若未来现场人员持续将测量纪录纳入数据库中，这些推测温度的经验公式还可不断修正，使推测更为准确合理。
而可利用的排气系统温度量测方法如下：
1.
热影像量测法
热像学（Thermography）是一门侦测物体温度变化并将其转为可见影像的科学，在许多非破坏性检测及机械设备故障诊断方面的应用发展非常快速，例如马达驱动皮带，轴承及连结装置等的失效异常热影像分析，在建筑方面还可应用于空调效果及绝热等查核（其相关著述可参考ASHRAEJournal）。
又热像仪（ThermalImageCamera）即利用该项技术所组成之设备，随着科技日新月异，其视野更形宽广，影像分辨率也越来越高，容易辨识所拍摄的物体，而且非常容易看出画面中相对高温处；
但此项技术的正确使用与解读需要相当的专业知识背景，仪器的成本也属于贵重等级，很少工厂能够普遍设置，一般也仅针对关键设备才有实时（real-time）测量的设计，而且主要用于监视温度趋势演变。
热像仪拍摄的图像一方面实时显示于监控室的屏幕并录制存盘，一方面以影像撷取卡转换成计算机图像文件，利用计算机软件进行色块比对及分析温度分布是否安全，并发出温度异常预警等其它功能。
而利用热影像技术查核排气系统安全的方法已在业界厂商中加入使用，藉由拍摄排气系统正常运转时的排气管路温度分布，可建立安全查核的基准，同时也可观察到排气系统中存在相对较高温这一潜藏危险因子的区段，供厂务人员进一步鉴定危害可能，并结合管材兼容与排气分类安全分析，制成一份综合性的安全评估表，做为排气系统区段安全分级与订立查核重点的参考。
2.
外线温度计量测法
利用红外线温度计为较方便的测量方式，可将安全评估所需的现场作业简化，而仍然维持测量结果的可靠度。
其方法因为以红外线温度计测量管路表面温度来推估管内气流温度，故须事先藉由实验室中建立的测试设施进行反复测试，找出管路表面温度与管内气流温度之关联，并且变化管材、管径、管速等测试变量，以符合实际现场多变性的需要。
而本中心藉由上述实验已获得温度推估公式，并经过初步的可用性测试，未来现场使用可持续修正推估公式至更可靠精确。
而红外线温度计测量的误差数据分析如下：
（1）红外线温度计的光柱垂直管路中心轴
红外线温度计与管路的距离
红外线温度计与热电偶的差异
1.0公尺
<
摄氏1度
1.5公尺
摄氏2度
2.0公尺
摄氏3度
（2）红外线温度计的光柱与管路中心轴夹30度
0.1公尺
0.5公尺
摄氏4度
3.0公尺
摄氏5度
（3）使用黑体胶带的差异：
直接以红外线温度计测量，温度有随距离而不规则之情况，读值较不稳定，2公尺内的最高最低温差异自摄氏0到5度，变化较大。
透过黑体胶带测得的温度，随距离递减之情形相当一致，读值较稳定，2公尺内的最高最低温差异自摄氏3到4度，较固定，距离越近越接近真实温度，1公尺距离内的温差小于摄氏2度。
综合上述误差分析，在此建议较佳的物表温度测量方法为：
在被测物表面贴上黑体胶带，使用红外线温度计测量黑体胶带温度，注意被测物表面（管径）必须小于温度计光柱直径，尽可能缩短测量距离，温度计光柱与被测物表面保持尽量垂直不夹角度。
温度计光柱直径随距离的变化应参照说明书所载。
在能够掌握物体表面温度的求法后，我们就可以对选定的对象展开测量，包括使用或处理温度敏感气体的高温设备排气管、风机轴承、温度敏感气体钢瓶等。
最后以风机轴承的温度量测为例，风机轴承发生高温的原因包含叶轮轴心偏差、轴承润滑不足、振动问题严重、固定基座不良、扇叶动平衡不良、扇叶缺陷或黏附、皮带张力与规格错误、负载不稳定、气流温度较高、环境通风不良、组件规格错误、表面有灰尘油垢或生锈腐蚀、安装维修不当等等，而利用该一量测可以及早发现异常，避免风机过度异常所造成的危害发生。
且即使测量结果尚未达到立即发生毁损的条件，但对于决定周期检查 维护的优先级，则提供了一个有科学根据的参考。
排气系统检测与效率提升
林庆峰工程师/工研院环安中心
魏明欣工程师/中华映管公司
排气系统在建厂2-3年之后，常因管路的老化、腐蚀、粉尘累积、制程扩充的情形下，发生供应机台风量的不足而引起的安全卫生与生产良率的问题，严重的则有管内易燃性气体或尾气处理装置（LocalScrubber）起火所引起的火灾爆炸危害，使得其风险性提升，此状况尤其以半导体厂与光电厂最为明显。
因此排气量不足造成机台生产良率的下降与引发安全卫生的问题，深深困扰设备与厂务管理人员。
而排气系统的高风险性，主要可归纳为下列原因：
1.管路系统庞大且复杂（Toxic,Acid,Alkaline,Combustible,Solvent,General）
2.管内气体具可（自）燃性、高腐蚀性、高含尘量、高温
3.尾气处理单元效率不佳
4.粉尘阻塞或起火
5.部分制程对排气风量相当敏感
6.无法确实掌握主风管之风量，以致机台扩充时无法提供其所需之风量
将排气管路的主要异常状况与危害，归纳于下表1所示：
表1排气管路之异常状况与造成危害表
排气管路可能之异常状况
可（自）燃性气体浓度超过LEL、温度异常升高、静电累积、不兼容气体混合
粉尘阻塞、风门不当调整
管路腐蚀破裂
排气量过大或不足
造成危害
火灾爆炸
排气量不足无法有效捕捉污染物
管内有害气体或凝结物外泄
产品良率降低
所以想要知道排气系统的风量与管内搬运风速，是否会产生粉尘造成管路阻塞、风门不当调整，排气量不足而无法有效捕捉污染物，排气量过大或不足使产品良率降低的异常状况。
就需要仪器（风速计或压力计）量测，区分有长期监测系统与维护人员定期量测，故检测对了解排气系统的现况是相当关键且重要的一环。
它就像是一辆汽车，你需要时常去检查轮胎（胎压、胎面）、煞车是否正常，是否有可能发生危险，有问题又该如何解决？
本文主要介绍定期排气系统检测的目的、方法、要领与法规，并从执行半导体与光电厂「排气系统安全与效率提升计划常见的缺失，并提出一些看法与建议。
排气系统检测的主要目的为：
1.系统运转是否正常（需满足法规要求），2.系统是否需要维护保养，3.评估系统变更（扩建或修改）的可行性（包括安全性）。
检测方法主要可分为视觉法与仪器法，所谓视觉法，是以发烟管或水雾震荡器产生烟雾可视化，也就是流体可视化，为了解流体方向的定性分析。
所谓仪器法，是以压力计（皮扥管）、风速计量测压力（静压、动压）、风速、流量的定量分析。
检测要领，首先选定系统上的量测点（对于机台于机台出口端2-4倍管径处为测量点，于弯管上游１.５倍管径处，下游7.5倍管径处为测量点），再依序量测气罩（机台）、空气清静装置（洗涤塔、活性炭塔、浓缩转轮）进出入口与风机进出口静压，气罩（机台）、支管与主管与风机进出口流量，污染发生源、气罩面与机台开口面、支管与主管控制风速及输送速度。
并填写于记录表，进而评估排气系统的问题与性能状况。
由于半导体与光电厂制程上所使用的化学物质大多为有害物（Solvent、Toxic、Acid），需符合我国劳工作业环境法令架构，依环境测定、评估标准及控制与管理，可参考劳工安全卫生设施规则、有害物质危害预防规章（有机溶剂中毒预防规则、特定化学物质危害预防标准）、劳工作业环境测定实施要点、劳工作业环境空气中有害物质容许浓度标准及劳工安全卫生组织与自动检查办法等法令。
目前本中心对半导体及光电厂的排气系统的安全评估与效率提升案，主要以危害预防与系统效率提升为核心，利用实际的管路量测（压力与风量）结果，来进行下列评估与改善建议：
（1）
评估排气系统的可能危害及其位置：
火灾、泄漏、阻塞、风量不足等。
提出各类危害可能发生处及危险程度，供厂内下一阶段进行实体改善或管理风险参考。
（2）
评估排气系统的运转效率，效率不佳：
1.
系统压损过大（原始管路设计不当）。
压力平衡不理想（各区域原始风量需求配置欠佳；
各管路实际的流量分布和原始设计需求差异大）。
（3）
风机运转于低效率或不稳定区、维持风量需求之运转模式不当。
提出系统中各种效率欠佳处，及对应的改善措施。
对于产能扩充风量需求增加时，排气系统风量增加的方式，不外乎有下列几种方法：
1.提高转数，2.风机并联，3.减小系统阻抗，4.增加设备。
因应不同厂房特性，对一些旧厂往往在修改管路降低压损后，还是无法有效增加风量时，多数以风机并联或增加设备来改善提升风量的问题。
但其中有一点很重要需考虑的要素为，增加的风量会不会造成洁净室负压过大，而影响洁净度，使产品良率降低，结构变形而改变原有的设计。
对风机并联而言，是一项不需增加额外设备成本，却可增加排气系统风量的一种方法，好处是风机同时运转频率降低，风机寿命可延长，万一有一台风机故障，可在短时间内by-pass，维持系统风量的运转，但需注意系统控制程序可能要更改，压力sensor的布点与风机安排有一个最重要的原则（配管要符合出口3倍管径，入口6倍管径），就是不能使吹出的气流发生扭曲，最少是在相当长的一段距离内，不能发生扭曲，否则效率将严重降低，震动及噪音将大量增加。
经验上，次主管（支管）到主管以及主管到排放烟囱的管路设计各厂皆有不同，也反应出不同的需求或限制，但次主管上设置预留管的作法则相当普遍，所以同样的问题几乎各厂都有。
预留管的数量规格和方位，常因难以预测实际的机台排气管情形或配管施工，而出现怪异的配管结果产生额外损失，例如造成气流转向大于90度、管径不合、额外管长、连续配接数个弯管、同一位置汇入多根管等等。
综观半导体与光电厂排气系统常见的一些缺失，以下有几点看法与建议。
对于效率提升的建议有：
管路设计不良：
R/D太小、合流角度不顺、管径不当、扩管不良、风机出入口接管不佳。
渐阔管角度应小于15度，弯管（肘管）R/D应大于等于1.5，合流角度应小于30度。
风量过大应降低转速，不要关小风门，可节省能源。
3.
机台Hook-up端挠性管过长，压损较大，建议减少挠性软管的长度降低压损。
4.
避免使用矩形管，因结构差易变形，增加管路压损。
5.
二次侧预留管路位置不佳，浪费管材，压损提高，运转成本增加。
6.
风箱（Header）是造成管路压损增大原因之一，建议风箱应尽量避免使用，除非必要。
7.
应实际测量建立厂内风机数据。
对于安全的建议有：
end-cap端过长易造成危害物累积而造成危害，应避免或缩短。
烟囱至少高过屋顶3公尺，且置于进气补气口下风处，烟囱远离进气口15公尺以上，烟囱出口风速大于15m/s或1.5倍的自然风速，避免排出的气体再循环。
检查湿式洗涤器的喷嘴、排水管阻塞、水位；
检查洗涤器出口气流是否平顺。
现场压力表标示正常范围。
风机置于过滤器（洗涤器）下游，以减少叶片受损，延长寿命。
从半导体及光电厂其排气系统效率的提升来看，不但有助于管内输送速度增大（风量增大），管内粉尘堆积现象随着降低；
有害物质（Solvent、Acid）浓度累积于弯管处或end-cap的现象也跟着降低；
也带动风机性能提升，使风机寿命随之延长，对排气系统的安全性也随之提高。
排气管路材质认证－FM4922
黄建平工程师/工研院环安中心
所谓的FM4922为FactoryMutualResearchApprovalStandardClassNumber4922（1994）－FumeExhaustDuctsorFumeandSmokeExhaustDucts之简称，该文乃在提供排放废气或（与）废烟的管路材质一个测试标准，以便检视其是否能符合FactoryMutualResearchCorporation（FMRC）所认同的要求。
因为在美国的工厂若欲符合FM的要求以获得较低的保险费率就会采用经过其认证的产品，因此排气管路制造商为了让其所制造的相关产品受到上述工厂使用，大多会送去FMRC测试以通过该单位的认证。
而在测试完毕后FMRC即会在认证报告中针对测试程序与结果等给予详细的说明，针对FM4922标准其测试项目包括了水平管火焰测试（HorizontalDuctFireTest）、水平与垂直混合管火焰测试（Horizontal/VerticalCombinationDuctFireTest）、烟熏排放测试（SmokeRemovalTest）以及质量控制测试（QualityControlTests）等。
而在该些项目的测试中，其必须合乎的标准最重要的包含了下列几项：
在十五分钟内且管路搬运速度为3.0m/s（600fpm）的水平管测试中其火焰必须不可扩散到距离管路入口火源处7.0公尺（23ft.）外的内管，且距离火源7.0公尺（23ft.）的内管测试点温度必须不超过538℃（1000℉）；
而在水平与垂直混合管测试中，另外须再符合外管的火焰只可局限在垂直管段而不可扩散到水平管段；
又在排放废烟的能力测试中，在搬运风速提高为10.0m/s（2000fpm）的情形下，于测试的十分钟内管路必须保持完整且没有烟从火源开口或管路外表散出才算合格；
至于质量控制测试中有关ASTME-84的测试包括内管壁与外管壁的火焰扩散值（FlameSpreadValue）与烟扩发展值（SmokeDevelopedValue）亦列出作为使用者之参考。
对于凡是通过FM4922认证的材质应将标记印于每段制造管上，每段间隔不能超过10英呎，而该标记只能由制造商在制造所在地加以制造，标记须包含制造商的名字与地址、产品名称、FMRC认可证明。
（参考FactoryMutualResearchApprovalStandardClassNumber4922）
工作场所的消防安全
黄崇琦工程师/华邦电子股份有限公司
根据美国NationalSafetyCouncil的统计，于1991年工作场所因火灾所造成的损失达220亿美金，1991年全美火灾总共造成4200人丧生，其中有327人死于工作场所的火灾，职灾死亡人数中的3.3%死于烧伤或灼伤。
我国工厂甚或公共场所的火灾也是时有所闻，所造成的损失金额更是越来越高。
突显出来的问题不外乎是逃生困难与消防系统的不足。
美国OSHA在进行工作场所检查时会检查雇主是否有符合OSHA的消防标准。
OSHA的29cfr标准内要求必须设置适当的逃生出口、灭火设备及员工必须受过逃生训练。
以下分几个重点来讨论。
1.建筑火灾逃生出口
●
每个建筑必需至少有两个相隔甚远的逃生出口，以备火灾等紧急状况时使用。
防火安全门不可有阻碍物或上锁，以免在紧急时阻碍人员的逃生。
若认可的警报系统与防火安全门设计连动时，防火安全门方可延迟开启。
建筑物内的逃生路线不得有任何阻碍，并应有适当的标示指示逃生方向。
2.手提灭火器
工作场所必需依其危害程度的不同配置足够且型式适当之灭火器，除非雇主希望员工能立即疏散，不抢救初期的火灾。
负责使用灭火器灭火的员工要
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