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机房、数据中心气体消防系统

发布时间:2019-01-08 16:46人气:
机房、数据中心气体消防系统


机房集强、弱电与气、冷于一身,隐含火患,消防系统是不可缺少的保障设施。

概述

机房消防系统一般由火灾报警探测器、报警控制器、紧急启停按钮、声光报警器、警铃、放气指示灯、连接线路等组成。系统应具有自动报警、人工报警、自动及手动启动气体灭火装置等功能。   
                                 

机房的火灾危险源

1)来自机房内部

机房内的供配电系统起火、机房内的用电设备起火、人为事故引起的火灾。

机房内的供配电系统起火。由于机房内的用电设备多,机房内供电线路布线集中复杂,且机房内设备一般为连续运转,导致机房内的供电线路发热量较大甚至出现提前老化的现象,易发生供电线路的起火现象。

机房内的用电设备起火。当设备长时间连续工作时,元器件因质量、故障、老化或接触电阻过大而发热着火,引燃周围可燃物,扩大成灾。

人为事故引起的火灾。由于机房内部的工作人员缺乏防火知识,违反有关安全防火规定进行操作引起起火,若此时不能及时采取正确、有效的灭火措施,将会使火势蔓延而造成重大损失。此类故障也包括外部人员利用保安措施上的疏漏进入机房故意纵火的破坏情况。

2)来自机房外部

机房外部的其他建筑物起火后蔓延至机房。由于机房建筑与其他建筑之间的距离较近,或与其他用途房间同在一幢建筑中,在其他建筑或其他用途房间起火时,火势通过机房外部的维护结构、门窗及通风管道蔓延至机房,引起机房内火灾。

机房的防火措施

1)为预防来自机房外部的火灾危险,理想的情况下,机房最好与其他建筑分开建设,并在建筑之间留有一定宽度的防火通道。但多数机房是与其他用途房间合用一幢建筑,根据建筑设计防火规范及机房设计规范规定,当数据中心机房与其他建筑物合建时,应单独设防火分区。这样可以有效的防止来自机房外部的火灾危险。在机房选址时应注意机房要远离易燃易爆物存放区域。

2)机房应为独立的防火分区,机房的外墙应采用非燃烧材料,进出机房区域的门应采用防火门或防火卷帘,穿越防火墙的送、回风管,应设防火阀。以上措施应在机房平面总体设计及相关专业设计中进行相关设计。

3)机房建设采用防火材料。机房内部的建筑材料应选用非燃烧材料(A级)或难燃烧材料(B级)。

4)设置火灾报警系统。

5)设置气体灭火系统。

6)合理正确使用用电设备,制定完善的防火制度。

机房火灾自动报警系统

当灭火区内任意一对感烟、感温火灾探测器同时报警时,火灾自动报警控制器发出信号,启动防护区的声光报警器,通知人员撤离,并切断非消防电源,接收动作完成后的返回信号,经30s可调延时后启动防护区内的气体灭火装置,释放灭火气体以完成灭火任务,并将回答信号传回控制器,同时可在控制器上手动远程启动灭火装置。在防护区外的紧急启停按钮也可完成对灭火装置的紧急启动和停止,另外可在防护区内直接启动灭火装置完成灭火功能。

1)火灾探测器

火灾探测器是火灾自动报警系统中具有早期探测火灾信号功能的关键部件,火灾探测器是将火灾发生的参量——烟、热、光做出有效响应,并转换成电信号,向火灾报警控制器发送信号报警的一种自动火灾探测装置。

火灾报警探测器可分感温、感烟、感光、感气、复合式等类型,机房内采用的火灾报警探测器一般有感温和感烟两种类型。

① 感烟火灾探测器

火灾发展过程大致可以分为初期阶段、发展阶段和衰减熄灭阶段。感烟火灾探测器的功能在于:在初燃生烟阶段,能自动发出火灾报警信号,以期将火扑灭在未成灾害之前。

② 感温火灾探测器  

感温火灾探测器是对警戒范围内某一点或某一线段周围的温度参数敏感响应的火灾探测器。

感温探测器按结构原理不同有双金属片型、膜盒型、热敏电子元件型三种。

2)火灾报警控制器

火灾报警控制器连接机房内的所有火灾探测器,准确、及时的进行火灾自动报警,是包括报警显示、故障显示和发出控制指令的自动化成套装置。

当火灾报警控制器接收到火灾探测器、手动报警按钮或其他触发器件发送来的火灾信号时,能发出声光报警信号,记录时间,自动打印火灾发生的时间、地点,并输出控制其他消防设备的指令信号,组成自动火灾报警控制系统。

火灾报警控制器一般有壁挂式、柜式两种,可根据监控区域的火灾探测器的数量、分区情况、消防连动情况来选择火灾报警控制器。机房内的火灾报警控制器一般选用有气体灭火控制器联动的控制器。

3)火灾声光报警器

火灾声光报警器是一种安装在现场的声光报警设备,当现场发生火灾并确认后,安装在现场的火灾声光报警器可由消防控制中心的火灾报警控制器启动,发出强烈的声光报警信号,以达到提醒现场人员注意的目的。

4)手动火灾报警按钮

手动火灾报警按钮是当人发现火警时进行手动报警的装置。一般手动火灾报警按钮安装在出入口处,以便有火警时醒目又便于操作。报警按钮上面安装有保护玻璃,以免误按报警按钮。当火灾发生时,可击破玻璃,按下进行报警。通过手动报警按钮上的编码开关来设定地址码,可以在火灾报警控制器上确定报警的位置。

气体灭火系统

机房常用的气体灭火剂有二氧化碳IG541混合气体、七氟丙烷。

5.1 二氧化碳

二氧化碳(CO2)是地球大气成分之一,其用作灭火剂始于1 9世纪。它在常温常压下是一种无色、无味、不导电、化学上呈中性、无腐蚀的气体,可用于电子设备房等部位。其灭火机理主要是稀释氧气,起窒息作用,亦有一定的冷却效果。但大量使用CO2所造成的全球气候的温室效应亦不容忽视。CO2本身也有低毒性,浓度达20%就会致人死亡,而电子机房内最低灭火设计浓度为40 %。另外,喷射CO2时有较强烈的冷冻效应,对记录设备是有影响的

5.2  IG541混合气体

IG-541 混合气体灭火剂是由氮气、氩气和 IG541 气体按一定比例混合而成的气体,由于这些气体都 是在大气层中自然存在,且来源丰富,因此它对大气层臭氧没有损耗(臭氧耗损潜能值 ODP=0),也不 会对地球的“温室效应”产生影响,更不会产生具有长久影响大气寿命的化学物质。混合气体无毒、无 色、无味、无腐蚀性及不导电,既不支持燃烧,又不与大部分物质产生反应。以环保的角度来看,是一种较为理想的灭火剂。

IG-541 混合气体灭火机理属于物理灭火方式。混合气体释放后把氧气浓度降低到它不能支持燃烧来扑灭火灾。通常防护区空气中含有 21%的氧气和小于 1%的 IG541。当防护区中氧气降至 15%以下时,大部分可燃物将停止燃烧。混合气体能把防护区氧气降至 12.5%,同时又把 IG541 升至 4%。IG541 比例 的提高,加快人的呼吸速率和吸收氧气的能力,从而来补尝环境气氛中氧气的较低浓度。灭火系统中灭 火设计浓度不大于 43%时,该系统对人体是安全无害的。

IG-541 混合气体灭火系统的灭火方式适应于全淹没灭火系统。主要适用于电子计算机房、通讯机房、配电房、油浸变压器、自备发电机房、图书馆、档案室、博物馆及票据、文物资料库等经常有人、工作的场所,可用于扑救电气火灾、液体火灾或可溶化的固体 火灾,固体表面火灾及灭火前能切断气源的气体火灾,但不可用于扑救 D 类活泼金属火灾。

IG-541 混合气体自动灭火系统主要由:气体灭火报警控制系统、火灾探测系统、灭火剂贮存瓶、 容器阀、选择阀、减压装置、单向阀、气路控制阀、压力开关、喷嘴、管路等主要设备组成。可组成单 元独立系统或组合分配系统等多种形式。实施对单区或多区的消防保护。

但由于IG541灭火系统只能做有管网气体灭火系统,相对于较小机房而且,首先要有单独的钢瓶间来放置气体钢瓶,且IG541混合气体在钢瓶的充装量只有16.89-19kg,所以钢瓶数量会比较多,钢瓶占地面积较大,整体造价也要高,所以一般数据中心做IG541混合气体灭火系统的较少。

5.3 七氟丙烷

七氟丙烷又称HFC-227ea,常温下气态,无色、无臭、不导电、无腐蚀、无环保限制。其灭火机理与卤代烷相同,为中断燃烧链,灭火速度极快。七氟丙烷在电子机房的灭火浓度为8%,对人体无害。喷射时有薄雾和一定冷冻作用,但并不严重影响能见度和人员逃生。目前七氟丙烷灭火系统在机房中得到广泛使用。下面对七氟丙烷灭火系统进行介绍:

1)灭火系统组成

七氟丙烷灭火系统主要由七氟丙烷灭火瓶、钢瓶架、单向阀、集流管、安全泄放装置、驱动装置、软管、选择阀、管网及喷嘴、喷洒指示灯、紧急启动/停止按钮等组成。
七氟丙烷无管网气体灭火系统: 
                                                                               

                                 
七氟丙烷有管网气体灭火系统:    


2)灭火特点

保护环境。七氟丙烷是无色、无味的气体,其臭氧耗损潜能值(ODP)为零,在ISO认可的洁净气体灭火剂中,其洁净性最好,具有清洁、低毒、电绝缘性能好、灭火效率高的特点。

保护生命安全。七氟丙烷的未观察到不良反应浓度NOAEL值为9%,而一般七氟丙烷的灭火设计浓度为8%左右,对人体基本无害。

3)灭火机理

通过惰化火焰中的活性自由基,实现断链灭火。

4)灭火形式

七氟丙烷自动灭火系统包括有管网灭火系统和无管网灭火系统。

七氟丙烷有管网灭火系统适用于各种机房的灭火系统。根据机房保护区的数量,七氟丙烷有管灭火系统可分为单元独立式气体灭火系统和组合分配式气体灭火系统两种形式。

如保护区内仅有一个防护分区时,可按照防护区的要求进行单元独立式气体灭火系统的设计。由一个七氟丙烷供应源,通过固定的管网和喷嘴,对一个防护区实施保护。

结束语

消防系统是数据中心机房中必不可少的,房内除设有火灾自动报警系统外,还应选用气体灭火系统。消防系统应设置电源主开关联动装置,一旦发生意外,消防系统启动之时,能自动计时切断总电源输入,将损失减至最低


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