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高压细水雾灭火系统在电子信息系统机房中的应用分析

高原 刘万更 李小伟 夏艳立
  
一起生活科学
2022年17期
朝阳市加华电子有限公司 辽宁省朝阳市 122000

摘要:文章分析了电子信息系统机房发生火灾的主要原因与火灾发生特性,并阐述了电气环境中实际应用高压细水雾灭火系统的相关研究与布设要点,希望能够为同行业工作者提供一些帮助。

关键词:高压细水雾灭火系统;电子信息系统机房;应用可研究与布设要点

引言:气体灭火系统是设备控制机房与电子计算机房经常使用的灭火系统类型,以七氟丙烷为主。但由于此种物质属于受限卤代烃类,因此在《蒙特利尔公约》签订后将高压细水雾系统作为气体灭火系统的主要替代品。经过多年的持续更新,此系统的应用标准、方法、体系也在逐渐完善,灭火效率高、耗水量小以及不对环境造成污染的特点,使得高压细水雾系统在电子信息系统机房中具有较为广泛的应用前景。

1 电子信息系统机房发生火灾的原因与特性分析

1.1原因

1.1.1可燃物较多

为保证机房功能,泡沫塑料、木材等在机房中通常会大量应用,且通风管道选择了可燃性材料作为保温结构,使得在封闭的空间内火灾发生风险相对较高。若发生火灾,则机房内将由于可燃物原因迅速燃烧,并使得火势快速蔓延[1]。伴随时间的推移,可燃物的燃烧过程中还将释放出大量的有毒有害气体。

1.1.2设备故障

精密的电子仪器与设备在机房中大量存在,一旦由于内外不确定因素导致设备出现短路或过载现象,则火灾的发生概率将显著提升[2]。此外,机房中一般不间断地保持电脑、空调等设备的开启状态,其也是诱发火灾的主要原因。

1.1.3其他因素

机房中的静电相较其他区域较多,容易积累静电而导致产生静电放电现象,进而诱发火灾;外部的雷击同样会导致机房火灾,过程中的热效应、电磁感应以及静电感应等因素,皆是诱发火灾的主要原因[3];若机房的设备管理人员工作态度不端正,甚至产生随意吸烟等行为,也将形成火灾隐患,增大火灾发生风险。

1.2特性

在电子计算机或设备总控制机房中,多数电子设备被放置于具有密闭特点的控制柜中,例如电缆、继电器、电路板等。有专家基于HRR方法对单个电子设备控制柜所发生的火灾进行了分析,发现相较其他可燃物,电缆这一危险源诱发火灾的风险相对较高。

依据火灾发生后火焰增长时间之间的差异,可将火灾分为几种不同的类型,包括缓慢、中等、快速以及超快速蔓延火灾[4]。缓慢火灾蔓延的时间一般在900至200s范围内,由于电子设备控制柜所引起的火灾蔓延时间多数在这一期间,可确定此类火灾属于缓慢火灾蔓延类型。在现场火灾结束后(可燃物燃烧完毕),可发现质量损失在20%至60%左右,可燃物种类多为设备控制柜内的设备。火灾过程中也将产生大量的一氧化碳、二氧化碳等物质,并会同时释放出有毒有害的烟尘。

2 电气环境中应用高压细水雾灭火系统的研究与布设要点

根据电子信息系统机房的等级,需为其提供相应的灭火系统。以B级电子信息系统机房为例,需配备高压细水雾灭火系统,从而确保扑灭机房火灾的及时性。

通常情况下对于电子设备机房来说,最为担心的就是在应用细水雾灭火系统时,水的存在会导致其他并没有受到火灾威胁的一系列电子设备由于水渍问题而导致其正常运行受到不良影响。针对此类问题,国内外的火灾研究机构均在设备控制机房以及电子计算机房等场所展开了灭火试验,以验证电气机房中细水雾的使用可行性。

首先是Kidde—Fenwal /GTE /FSI 联合研究中心,其对于处于带电工作状态的程控交换机房中应用高压细水雾系统的使用效果进行了分析。从试验结果来看,细水雾系统的应用使得交换机的内部火焰及时被扑灭,且其余未发生故障的设备在灭火后仍可保持正常工作状态。另有研究中心展开了对电器开关柜的高压细水雾应用试验[5]。若水源为自来水,则在9次试验过程中有8次并不会产生破坏性放电现象,且在对喷头位置进行调整并使用去离子水后进行重复性试验,结果为全部成功。我国的检验中心展开了对弱电机房内使用高压细水雾的冷喷试验,试验场所中的电脑处于开启状态,经过长达6分钟的持续喷放高压细水雾,无论是电脑主机还是显示器均处于正常工作状态;

其次是中国科学技术大学中的火灾科学实验室所开展的电脑机房发生火灾后高压细水雾灭火系统的应用实验。实验过程中,所使用的灭火系统所产生的雾滴粒径在200μm以下,且在实验过程中细水雾正对电脑显示器喷射,在灭火阶段显示器处于完全被细水雾淹没的状态,但显示器仍能够维持正常工作。虽然在240s后显示器的图像消失,但经过后续风干后,显示器仍能够正常显示。

综合以上研究结果可以发现,高压细水雾灭火系统的应用对于电气系统来说并不会产生较强的破坏性(外壳保护),但若长时间使得电气设备处于细水雾中,则将增大电气系统漏电或短路等现象的产生风险。这就需要在对电气机房进行细水雾灭火系统应用设计时,尽量选择使用闭式细水雾灭火系统,确保其能够作用于着火设备周边,进而起到局部保护的作用,避免未发生故障的设备受到影响。若喷头布置于机房顶部,则对于封闭式机箱的火灾扑救效率相对较差,若想要保证机箱内火灾扑灭的及时性,设计人员就应根据机房的整体布局与设备的摆放位置,对喷头位置进行调整,同时科学设置喷射时间。

结束语:综上所述,作为一种新式的高效灭火系统,高压细水雾灭火系统既能够节约成本,同时可避免系统应用对周边环境造成污染。从实际应用情况来看,该系统能够起到消烟除尘作用,这也是当下在电气通信机房内大力推广应用高压细水雾灭火系统的主要原因。

参考文献

[1]刘思侃.基于高压细水喷雾的灭火机理应用研究[J].内蒙古煤炭经济,2021(23):115-116.

[2]徐大军,张晋,陶鹏宇,宋文琦.基于综合管廊火灾特性的细水雾灭火系统应用研究[J].消防科学与技术,2021,40(11):1625-1630.

[3]杨惠. 高压细水雾灭火系统在地铁车站电气设备房间应用试验研究[C]//.中国土木工程学会2021年学术年会论文集.,2021:198.

[4]戴晶.高压细水雾灭火系统在数据中心机房中的应用探讨[J].建筑施工,2021,43(08):1676-1679.

[5]郝爱玲,王健强,黄鑫. 细水雾灭火系统保护电缆隧道的实体火灾模拟试验[C]//.2020中国消防协会科学技术年会论文集.,2020:61-65.

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