标准规范:TIA-942中有关消防的介绍

随着IT技术日新月异的发展,计算机机房概念发生了巨大的变化,其内涵越来越广,数据中心将更准确的符合未来计算机机房的概念。

IT客户在追求高可用性的时候,仅仅在计算机硬件和软件平台投入巨资是远远不够的,还需要与之相匹配和互补的基础设施,如供配电、空调、以及其他相关的环境支持系统以及重要的消防系统,这样才能达到IT用户对数据中心高可用性的目标。

本文选登TIA标准中有关消防的部分,供大家参考借鉴。

(注:中文标准号:TIA-942-2005,最新的版本为2017版)。

文中翻译有不准确的地方,请谅解。

G.6.1.10 防火系统

在选择一个数据中心的防护计划时,要考虑的危险因素可以被分类成四个主要部分。

第一是受运行影响的个体和财产的安全问题(例如:生命支持系统、电信、传输系统控制、处理控制)。

第二是火灾对被限定区域的财物的威胁或对暴露的财产的威胁(例如:录音录像、磁盘储藏)。

第三是由于停工带来的商业中断的损失和最终设备价值的损失。

第四部分是应该被仔细评估来决定适当的设施防护水平。

下面描述了能够提供给数据中心的、不同的防护水平。

法规要求的最小的防护水平,包括一个普通的喷洒系统,连同适当的清洁的试剂灭火器

本标准详细规定了预作用喷淋系统

在法规最小的要求之上的先进的探测和抑制系统包括空气取样烟尘探测系统、预作用喷淋系统和清洁的试剂抑制系统。

仅仅由于烟尘或其它电子设备燃烧的其它产物,就可能发生火灾探测和警报、空气取样烟尘探测、重大的设备的损坏。因此,早期警报探测系统对避免在火灾初始阶段可能发生的损坏和损失是非常重要的

一个空气取样烟尘探测系统提供了另一个计算机房和相关入口设施、机械房、和电器房的防护水平。由于它这个系统的灵敏性和探测能力远高于传统的探测器,所以在普通的烟尘探测器场所提供这个系统。传统的使用较低灵敏性的

机械装置的探测器,只有在一个火灾产生相当大量的烟尘时才能探测到。在一个数据中心,这种区别和时间延迟是特别显著的,由于高处气流通过房间,能够稀释烟尘和延迟的普通探测器。

然而,有一些各式各样的早期警报系统,它们是利用传统的电离或光电的探测器的空气取样探测系统。也有基于激光的烟尘探测器,不用空气取样,不能提供一个与标准的空气取样探测系统相等的早期警报探测水平

相同点是与传统的电离或光电的探测器一样,也是光线束探测器。在不是很严重的停工期,系统丢失潜能和停工次序相反的时候,在数据中心中,这些可选择的烟尘探测系统可能是适合的。在选择了传统的烟尘探测的地方,应该使用电离和光电的结合。

为具有高空气流的重要的数据中心推荐的烟尘探测系统是,能够通过连续的空气取样和颗粒计数来提供早期警报,并且它的范围与传统的烟尘探测器相等。这些特点将使它也能够作为主要的探测系统,并减少了传统探测系统到激活抑制系统的冗余的需求。

空气取样系统最广泛的使用类型的组成是一个在天花板上的管网和在接入地板下的、连续从房间中吸取空气的一个基于激光的探测器。由于激光的高灵敏性,任何烟尘和到达房间空气中的其它颗粒(甚至从一个高架的设备)都能够在非常早的阶段被探测出来。早期的反应能力提供给拥有者一个评估形势的机会,并且在事件导致显著损害或疏散之前做出反应。

此外,系统有四级警报,范围从探测不可见的烟尘到由传统的探测器探测的范围。

在最高警报水平的系统将意味着激活预先执行系统阀门。

设计可能要求两个或更多的系统。一个系统将位于计算机房、入口设施、电力房、和机械房的天花板高度的位置,并与计算机房空气处理装置的通风口的高度一样。第二个系统将覆盖计算机房、入口设施、电力房、和机械房的接入地板以下的区域。也推荐第三个系统,为操作中心和打印间提供一个一致高度的探测位置。分开的系统允许各自的起始数据和各自的基本数据的常态读数,以便最优化早期探测,减少错误警报。如果有要求,这些装置能够被连接到网络,可以远程监测。

G.6.1.11 水抑制-预先执行抑制

当数据中心负担得起一个较高水平的可靠性和缓解危险能力时,一个预先执行喷洒系统提供给数据中心更高级别的防护。当烟尘探测系统指示有一个事件将要发生,预先执行系统通常被充满空气,并将只允许管道中的水在数据中心的上方。一旦水被释放到管道中,在水被释放到房间之前,还需要激活喷头这个系统引发了对从意外事件损害或故障产生的泄漏问题的普遍关注。预先执行喷洒应该保护操作中心、打印室、电力机房、和机械机房,因为它们也被认为是操作连续性的必要的部分。在不适合的情况下,任何现存的湿管喷头主管和支管都应该位于数据中心边界线之外,以便减少任何充满水的管子在这个空间上方。

接入地板下的喷洒防护对于数据中心有时是遭到质疑的。然而,一般情况下,在地板超过410毫米(16英寸)高,并且地板下可燃性负荷是重要的应用中,喷洒防护的效果通常是有限的。应该避免使用喷洒防护。在有下列良好条件的的地方,通常可以不用这种防护。电缆空间用作高压空气间;电缆是FM组2或3;信号电缆比电源电缆多10到1;由于热降级和机械原因,电缆已经不易于退化;接入地板是不燃的;底层地板空间是易接近的;没有与数据中心无关的电缆线和蒸汽管线或任何其它热源在底层地板空间。在底层地板空间需要一个抑制系统被确认是适当的地方,也应该考虑提供一个清洁的试剂灭火系统(气体灭火),作为实现这个防护的一个可选择的方法。

G.6.1.12 气体的抑制-清洁的试剂防火抑制

一个清洁的试剂防火抑制系统为计算机房和相关的电力和机械机房提供了最高的防护水平。

这个系统将被安装在预先执行抑制和烟尘探测系统之外。防火抑制系统被设计成在激活之后,清洁的试剂气体溢流到房间和地板区域下面。这个系统是由无毒的气体组成的,在几个方面优于喷洒防护系统。首先,试剂可以穿透计算机设备,熄灭电和相关设备中深层密封的火。第二,不像喷洒,在系统被激活后,没有气体遗留物需要被移走。最后,这种试剂允许火被熄灭,而对其它没有遭受火灾的设备没有不利的作用。

因此,通过使用气体的抑制,数据中心能够在一个事件后容易地恢复操作,仅仅有最小的延迟,并且受影响的项目损失将被限制到最小。

容纳清洁的试剂的房间要求有效地密封,以便能够达到有效的浓度和维持足够长的灭火时间。

NFPA推荐电和通风、空调、加热系统的设备,在任何抑制系统释放时,能够自动地关闭,尽管对于水基础的和清洁试剂的系统来说,后面的原因是不同的。电设备在接触水后经常被打捞上来,只要它在接触前已经被降低能量,推荐自动关闭来保全设备。使用清洁的试剂系统,关注的问题是,一个偶然的火花能够在清洁的试剂消散后再次点燃火灾。然而,在任何一种情况下,是否使用自动关闭最终是由业主来决定的,这决定了运行的连续性,比这些关注的任何一种都重要。

业主应该仔细估计他们的危险,决定数据中心是否应该包括一个清洁的试剂气体抑制系统。

地方的法规可能会指出可以使用的清洁的试剂抑制系统的类型。NFPA2001提供了关于清洁的试剂灭火系统的更多信息。

附:

三星气体灭火事件如何预防?

固定式气体灭火在线监测极早期泄露误喷报警系统是由固定的基于微处理器的超声波分析系统组成。其主要功能适用于气体灭火气瓶极早期泄露以及喷放(含误喷放)的报警。该系统作为一个完整的独立系统能全天候监测多达700个消防气瓶。

该系统如用于数据中心,可以提前5秒预警通知消防管理人员,及时处置由于气体误喷放,误动作导致的人员伤害

更为重要的是,当气体灭火系统的选择阀卡死的时候,由于压力开关不能够及时收到气体喷放的信息,提前的预警告知信息即显得非常重要。国内已经出现了由于选择阀卡死导致系统误喷,致人伤亡的事件

并且,该监测报警系统能够在不使用重量秤或附加压力监测设备的情况下通过监测每个气瓶的气体液位水平。系统精度应为+/- 1.5mm,每个钢瓶每秒的数据将会被记录。

本系统应结合最新的软件使用, 它能够通过PC机(或手机APP)监测每个气体灭火钢瓶状态,也能够通过物联网进行远程监测。系统能够对连接到其中的每个气瓶的状态进行数据的连续记录和存储。软件会保存各种日志记录包括使用程序、系统错误和从每个通道接收的数据以及间隔每1分钟的报警数据。日志是由简单的文本文件组成,方便在需要的时候查看和拷贝,以供以后事件分析。

本系统能监测二氧化碳(CO2)、七氟丙烷(HFC227ea)、氟化酮(NOVEC 1230)、哈龙1301、等气体灭火系统的情况

系统主要工作原理图

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