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高压细水雾灭火技术在数据机房中的应用
发布日期:2022-08-27     浏览量:260
  本文介绍了高压细水雾的工作原理和特点,并根据机房火灾的特点与传统机房灭火技术进行了比较,从安全性出发.有效性.经济分析了高压细水雾适用于通信机房的可行性,最后简要阐述了高压细水雾设计中需要注意的一些问题。高压细水雾电绝缘性好.灭火效果突出.使用维护成本低,可适用于通信机房,应用前景广阔。

  机房是实现通信传输的主要枢纽,机房消防系统的合理选择是保证机房设备安全稳定运行的重要保障。

  自上世纪末以来,气体灭火系统在电信行业得到了广泛的应用。其中,卤代烷1301因对环境的影响而被淘汰。气溶胶误喷后产生的高温会导致机房环境温度过高,对开关有影响.电子元件等会产生影响。目前常用的洁净气体灭火系统主要包括IG-541混合气体和七氟丙烷。

  IG-541混合气体喷喷射过程中不会对人造成伤害。由于是高压储存和气态输送,保护半径大,适用于远离钢瓶间的机房。七氟丙烷灭火剂储存压力低,安全性好,储存容器少,占地面积小,常用于通信机房。

  但气体灭火也存在一些不足。

  就药剂本身而言,IG-541系统储存压力高,增加了使用风险,钢瓶占地面积大;七氟丙烷灭火系统输送距离短,不适合大型保护区和输送距离长,药品价格昂贵,灭火过程中高温分解HF它会对人体和电子设备造成危害。

  从设计要求来看,气体灭火的设计对保护区有严格的划分。规范规定,如果采用管网系统,保护区面积不应大于800㎡,体积不宜大于36000m?。目前,许多大型和特大型机房面积较大。在设计气体灭火时,需要将机房划分为几个小区域,这不仅限制了机房的使用,而且许多保护区也导致管道长而复杂.增加了设计和管理量。

  因此,该行业一直在积极研技术应用.其他经济合理的机房灭火方式。

  01机房消防系统比较

  根据机房灭火需要,从以下几个方面对高压细水雾灭火系统和气体灭火系统进行分析比较:

  1.系统灭火效果比较比较

  高压细水雾灭火系统通过高压喷洒细水雾灭火。灭火剂为水,材料方便,价格低廉;灭火机理为冷却窒息,灭火效果好,灭火后不易重燃,在水源保证的情况下可重复使用。但对于珍贵物品和特别重要的电气设备,使用该系统有水渍损失的风险。

  气体灭火系统主要利用灭火剂储瓶释放压力,通过管网和喷嘴喷洒灭火气体。七氟丙烷灭火系统的主要灭火机制是化学抑制;惰性气体灭火系统的主要灭火机制是物理窒息。气体灭火的优点是没有水渍损失的风险。但灭火剂只能单次释放,不能解决复燃问题。

  2.对环境影响的比较

  高压细水雾以水为灭火剂,绿色环保,对人体和环境无害,具有清洁有毒烟雾、减少烟雾的功能,有利于人员逃生。高压细水雾滴水污渍损失很小,对保护对象影响很小。

  七氟丙烷是一种温室效应气体,其全球变暖潜力值GWP100=3350。惰性混合气体(N2.Ar.CO2)或氮气(N2)均来自空气,对大气环境无不良影响,但对火灾烟尘无减少作用。

  3.比较建筑平面布置及相关设备设计的影响

  高压细水雾灭火系统灭火后不会产生有害气体,灭火后只需加强通风,现有排水系统可充分利用。

  气体灭火系统灭火后,保护区内会有灭火气体滞留,必须打开排烟风机排放。灭火气体的质量密度大于空气,集中在保护区的底部。因此,排气口应设置在保护区的低位,这将影响保护区的使用。另一方面,由于气体灭火组合分配系统对保护区数量和输送距离的限制,如果大型档案仓库采用气体灭火,必然会设置大量(或面积)的钢瓶,不利于档案仓库区域的布局。

  4.经济分析比较

  结合档案仓库案例(档案馆设置18个保护区),应用IG比较541气体灭火系统和高压细水雾灭火系统的成本,分别比较国内设备和进口设备清单,见表1和表2(运行维护费用按20年使用期计算,包括灭火剂更换)。

  国内设备造价估算对比表1

  注:以国产IG541设备及管网投资成本为基准价格,设为A

  进口设备进口设备成本估算比较表2

  注:以进口IG541设备及管网投资成本为基准价格,设为B

  从成本估算对比表1和表2可以看出,无论是进口还是国内设备,高压细水雾系统的工程投资和运维成本都低于相应的IG541气体灭火系统,特别是由于高压细水雾灭火剂为水,没有额外的灭火剂更换成本,运行维护成本具有很大的经济优势。进口和国内高压细水雾系统的总投资相应IG气体灭火系统总投资不足45%。

  因此,对于机房,采用高压细水雾灭火系统的经济性较高,特别是后期维护成本优势明显。

  02高压细水雾灭火

  高压细水雾灭火系统是水灭火系统的一种新技术,是高压水通过特殊喷嘴产生的细水雾灭火的自动消防给水系统。高压细水雾的供水压力不小于10MPa,DV0.99<200μm。灭火机理主要包括:

  1.汽化吸热.阻隔辐射

  高压细水雾滴体积小,较大的比表面积可增加热交换面积,提高吸热效率和灭火效率。细水雾加热蒸发后,体积可急剧膨胀1700多倍,水蒸气紧密笼罩在燃烧物体周围,形成屏障阻止新鲜空气进入,因缺氧而中断燃烧。它对火焰的辐射热有很强的阻隔能力,以防止火焰蔓延。

  2.降烟洗尘.表层浸润

  电气火灾中有毒有害烟气较多,细水滴可燃烧灰烬.碳粒与有害气体的结合被冲走,大大降低了火灾中烟气和有毒气体的危害。高压细水雾颗粒速度快,可深入油燃烧物表面,浸泡燃烧物,防止可燃气体燃烧物进一步产生。同时,由于细水雾颗粒小,不会干扰液体表面,造成飞溅,达到灭火和防止火灾蔓延的目的。

  3.三维移动.横线灭火

  喷雾时,由于空气阻力,一些直径小的雾滴并不全部沿着喷射方向前进。雾滴在射流方向横向向上翻腾,进入喷嘴上部空间,使细水雾充满保护区整个空间,灭火深度高。

  机房消防系统的选择遵循安全性.有效性和经济性原则。安全性在于消防系统应尽量减少室内人员和机房设备的损坏,首先必须具有高绝缘性,不能造成设备短路损坏;有效性在于及时扑灭火灾,而不是暂时控制火灾;经济性在于消防系统的投资价值。

  平衡其服务对象的价值。高压细水雾本身的特点使其适用于机房消防系统。

  03高压细水雾与传统水消防系统的比较

  严禁在电气区域使用传统的水消防系统。对于高压细水雾,雾滴长时间悬浮在空中,水雾聚集.凝结需要很长时间才能完成,因此很难在电极表面形成连续的导电水流或表面水域。国内外学者也做了更多的相关研究,如美国国家技术标准局(NIST)加拿大国家研究局(NRC)许多实验室都进行了水雾抑制.结果表明,高压细水雾对电气设备的危害很小。国际火灾安全机构对配电转换开关进行了细水雾灭火的有效性和安全性试验。水雾系统启动时,立即关闭电源,试验后干燥电气设备。试验结果表明,高压细水雾能有效抑制.灭火不会对电气短路和电子元件造成其他损坏。杨琦对银行数据中心项目进行了高压细水雾实体灭火试验,几种不同复杂的火源均为1min成功扑灭内部,有效防止火灾复燃。灭火期间,带电计算机始终处于正常工作状态,喷洒后重新启动工作正常。这些都充分说明,高压细水雾适用于通信机房灭火。
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