随着经济的发展,中国的数据中心行业得到了快速进步。在国家政策的支持下﹐各个地区正在建设大量新的数据中心。随着技术创新和市场需求的不断增长,数据中心在日常生活和生产中已经愈发举足轻重。数据中心中的IT设备价格昂贵,存储着对政府和企业都非常重要的数据。由此可见,如果机房内发生火灾,不仅火灾的直接经济损失严重,而且由于信息、资料数据的破坏,会严重影响相关行业的管理、控制系统,火灾的间接损失更为严重。因此,如何合理选择正确的灭火系统成为了设计的重点。
一、数据中心火灾特点
1.散热困难,火灾烟量大
由于数据中心等精密仪器正常工作时对环境的温度、湿度及洁净度要求较高,故信息机房内的大多机房和设备用房多为密闭空间,门窗较少,一旦发生火灾,热烟气无法通过窗户顺利排出,机房内烟气较大。同时,由于主机房等耐火等级高,机房隔墙较厚,导热性差、散热弱,导致燃烧产生的热量大部分积累在室内,室内温升较快。燃烧会产生许多有毒或有刺激气体(如HCL、HCN、HF等),对设备损害较大。
2.用电量大,电气火灾多
数据中心的用电量为普通办公室的4-5倍。机柜电源是机房电气安全的瓶颈,常有负载超过连线和电路结构的承载能力,引发积热、打火、断路、数据损失,甚至电气火灾等事故发生。此外,由于长期高负荷运转,部分电气线路的绝缘保护层会因为高温而加速老化,易形成阴燃。在低压线(如信号线)中可能产生足够的热量,并引燃附近的可燃材料。此类阴燃的燃烧特点是蔓延时间长、发烟量少、早期不易察觉,一旦发现往往已形成明火,延误了早期灭火的时间。
3.无人值守,遇警处置慢
由于电子计算机及网络技术的快速发展,数据中心内计算机集成度高,大多实现了计算机自动管理,为无人值守机房。对大型机房而言,传统的火灾探测器无法及时感应火灾而延误灭火时机。即使有的机房火灾报警系统发出预警后,也会由于管理人员无法及时找到故障区而导致灾情进一步扩大。
4.环境特殊,扑救难度大
由于信息机房内的设备都属于精密设备,对环境的要求很高,如防水、防烟等。如果为了消灭火灾而采取的灭火方法不当,容易造成对设备、信息等的再次破坏。
5.设备精密,火灾损失大
数据中心内平均每平方米的设备费用高达数万元至数十万元,而且数据中心内某些存储介质对温度的要求较高,如当温度超过45℃时,光盘内的数据不仅丢失,而且光盘损坏无法重新使用。此外,根据有关资料,即使是很小的阴燃火中的电气设备或电线电缆也会导致很大的非热型损失,也就是说不是由热而是由其他某些因素引起的损失。其中最主要的是燃烧产物,特别是燃烧的塑料,当塑料燃烧时,会释放出酸性蒸汽,它们与氧气、水汽相结合后会腐蚀金属表面和电路。
二、全氟己酮灭火系统
1.全氟己酮灭火剂
在欧美等发达国家,应用全氟己酮灭火剂已有20多年历史。美国消防协会标准(NFPA2001版)将其收录为洁净气体灭火剂。
全氟己酮灭火剂具有运输方便、相容性好、清洁环保、灭火效率高等突出优点,被国内外公认为最有前途的替代七氟丙烷和三氟甲烷等卤代烷烂类灭火剂的新兴产品。
雷纳研发团队根据社会消防的需求,专门研发了新型全氟己酮自动灭火装置,能有效抑制火灾,保护设备和人员安全,降低火灾发生造成的财产损失和人员伤亡。
2.全氟己酮灭火剂物理特点
(1)全氟己酮的沸点比其他气体灭火剂高,常温下为液体,不属于危险物品,可在常压状态下,使用普通容器存储和运输。
(2)全氟己酮的蒸发热是水的1/25,蒸气压力是水的12倍,即使在低温(-25℃)环境下,也能有效气化,迅速扩散至整个空间,保护人员和设备安全。
(3)全氟己酮不含固体颗粒、油脂和氯溴等破坏臭氧层的化学成分,不导电,易挥发,不留痕迹,无腐蚀性,不损害电子部件和线路。
(4)全氟己酮已获美国环保署EPA认可,符合SNAP(重要新替代品政策)的注册要求名录,可用于有人场所,对人体没有伤害。
3.全氟己酮灭火原理
全氟己酮通过物理和化学两方面协调作用,具有良好的灭火效果。其机理可分为三个过程:
(1)降温灭火:全氟己酮液体高速雾化喷出后,遇热气化,由于气化热容量大,具有较强的吸热能力,使火焰快速失去热量,破坏火灾四面体平衡。
(2)窒息灭火:全氟己酮比重大,在悬浮下落过程中,可以隔绝火焰周边空气中的氧气。
(3)化学抑制灭火:可以捕捉燃烧过程中产生的自由基,终止导致火焰传播发展的链式反应。
4.全氟己酮优势
(1)环境友好:臭氧层破坏值为0,大气残存时间为5天,温室效应值仅为l,环保性能符合国际上最严格的环保法规要求。
(2)灭火浓度低:灭火浓度(4.0~6.0%)低于NOAEL (No Observe AdverseEffectLevel)10%,安全。
(3)绝缘性好:不会损伤精密设备。
(4)无残留:使用后不会造成二次损害。
(5)运输灌装简便:常温下是液态,在灌装药剂和运输过程中易于操作,无安全性限制,无高压泄漏危险。
三、管网式全氟己酮灭火装置在数据中心的应用
管网式全氟己酮灭火装置,根据保护空间大小,分别采用不同型号的灭火剂储罐,经检测验证合格后无需拆除,可直接对接全氟己酮灭火剂储罐。系统具有占用空间小、驱动压力低、覆盖面积大等优点,适用于密闭空间、有人场所,不允许产生灾后二次污染的场所。
数据中心等场所应设有管网气体灭火系统。每个系统都有气体灭火控制盘,根据控制防护区数量的不同,可以分为若干区域。每个区域都有源探测器、红外热成像能量探测器和放气执行装置。沿数据中心布置管网式全氟己酮灭火装置,发生火灾时,灭火装置的火灾探测器发出报警信号,火灾报警控制器开启对应位置的喷头,喷射全氟己酮灭火剂。同时,控制器可以根据报警火灾探测器所在的位置,联动控制相邻的喷头同时喷射,在火源附近形成局部全淹没,实现对数据中心火灾的抑制。
综合来说,在进行数据中心的消防设计工作时,管网式全氟己酮灭火装置是非常适用的灭火设备,可以提升数据中心灭火工作的应用效率,也适用于其他密闭空间、有人场所,不允许产生灾后二次污染的场所。
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