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消防案例
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计算机房及电子设备房选择灭火系统原则
来源: S型气溶胶网站  Time2012-02-15

 ————几种常用灭火剂及装置的比较

   计算机房是高科技时代的产物。现实中,计算机房的带电设备因长期带负荷运行,随着电缆电线及电子元件的老化、短路等情况,随时有火灾发生的可能;况且如果同一建筑物别的部位失火,覆巢之下,安有完卵?因而计算机房的安全灭火是我们面临的消防新课题。

   随着电子设备日益普及,为保护昂贵的电子设备和数据资源,各种灭火剂及其灭火装置也竟相推出。由于计算机房及电子设备房环境较好,对报警系统无太多特殊要求,目前的各类报警系统都基本适用。但对灭火剂却有较多争议,新型灭火方式和灭火剂在应用过程中经历的各种变化令人深思。在火险隐患、火灾扑救、环境保护、经济实用等诸多因素中选择一种满意的消防设防方案,其复杂性远远超过常人的想象。认真总结我国消防的得失,为新世纪的消防指出正确方向,意义十分重大。笔者现就计算机房及电子设备房的环境条件,对目前较广泛采的几种灭火剂及装置本身的性能、 环保等几个方面,作一一阐述和比较。
 

  目前广泛应用于计算机房、电子设备房及档案库房等灭火剂种类较多,主要有二氧化碳、卤代烷(1211、1301)以及近几年从国外引进的七氟炳烷(FM200)、烟烙尽(INERGEN)等洁净气体和超细干粉、热气溶胶等类气体灭火剂及装置。

1 卤代烷

    卤代烷(1211、1301) 灭火剂问世于20世纪初,始用于飞机及船舶。70年代初,美国防火协会(NFPA)先后制定并通过了1301灭火系统和1211灭火系统的正式标准,从而促使1211在世界范围的速推广。我国卤代烷的引进和研究始于1964年,但系统的应用研究和相关规范标准的制定到80年代才开始。 
    
    卤代烷灭火剂是以卤素原子取代一些低级烷烃类化合物中的部分或全部氢原子后所生成的具有一定灭火能力的化合物的总称,又称“哈龙”灭火剂。它作为一种清洁灭火剂曾得以大力推力,广泛应用于各种电力电子设备房,70年代发现卤代烷为破坏大气臭氧层的元凶之一。1991年通过了《蒙特利尔议定书(修正安案)》,各发达国家已全面停止使用卤代烷,我国将于今年和2010年分别对1211和1301灭火剂全面禁用。

2 二氧化碳

    二氧化碳(CO2)是地球大气成分之一,用作灭火剂始于19世纪,已有100多年的历史,在我国也有《二氧化碳灭火系统设计规范》,它在常温压下是一种无色、无味、不导电、化学上呈中性、无腐蚀的气体,在我国有关建筑设计防火规范中规定可用于档案室、电力电子设备房等大量部位。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。但近年来对其应用于有人电子设备房受到质疑,主要原因是它对人体的致死浓度为20%,而最低灭火浓度却为34%(电子设备、计算机房设计浓度≥40%)。尽管采取延时30s来疏散防护区人员等措施,但仍有意外可能,国内亦有致死致残的事例。由于其灭火机理主要是稀释氧气,灭火速率低,往往等到火灭了,其保护的计算机等设备早被烧毁,此时的灭火已失去意义;CO2灭火剂在自动灭火方面只能做成管网,,除了灭火效率低外,在实际应用中通常采用高压液化储存的高压系统和低压储存的低压系统;高压储存需要瓶组数目多,占地面积大,对储存环境温度要求较严格。低压系统需要外设制冷设备,造价高,对运输管道也要求严格。另外,其喷射时有较强烈的冷冻效应,房内物品结霜,空气冷凝出现浓雾,实际上是CO2酸雾,对电子设备、磁记录设备有一定影响。再一个争议是因为CO2属三原子分子结构,造成地球"温室效应",据此,CO2在经常有人的计算机房及电子设备机房推广应慎重。

3 七氟炳烷

    七氟丙烷又称( FM200)或HFC-227ea,为美国大湖公司产品。常温下气态,无色、无臭,其灭火机理与卤代烷相同,为中断燃烧链,灭火速度较快,喷射时有薄雾和一定冷冻现象,属于化学灭火,其药剂在火场高温下的分解物有一定毒性,在灭火时产生大量的氟化氢气体,经与气态水结合,形成氢氟酸,而氢氟酸是一种腐蚀性很强的酸,对皮肤、纸张、玻璃、精密仪器有强烈的酸腐作用。药剂贮存压力一般为2.5MPa或1.2MPa。它只能作为替代“哈龙”的过渡产品,不适宜于保护计算机等电子设备。

4 烟烙尽

    烟烙尽( INERGEN))又称IG-541,为美国安素(ANSUL)公司产品,它是氮气,氩气和二氧化碳以52:40:8的体积比例混合而成的一种灭火剂。它的3个组成成分均为不活泼气体,为大气基本成分。无色、无味、不导电、无腐蚀,无环保限制,在灭火过程中无任何分解物。其灭火机理为衡释氧气,窒息灭火。其中的二氧化碳主要起刺激人体呼吸作用,使人体能够在低于12%的氧气浓度时仍能通过加大呼吸浓度和加快呼吸频率而获得足够氧气,而在此气氛浓度下燃烧将无法继续。其缺点是喷放时噪声大,贮存瓶组多,贮存压力在常温下(21℃)为15MPa,喷射时喷口的最低压力为2.24MPa。高压增加了非常危险性,也相对容易泄露,对管道管件材料以及安装、维护水平要求高;同二氧化碳一样,其灭火机理为衡释氧气,窒息灭火,灭火速度慢是其致命弱点。前期费用和维护费用过高也是难已推广应用的原因之一。

5 热气溶胶

    热气溶胶实际上是一种烟雾型灭火剂,其徽粒是通过由氧化剂、还原剂及粘合物结合成的固体材料的燃烧而产生。具有高分散度、高浓度特点,大部分徽粒直径小于1um。其主要成分碱金属盐(钾盐为主)起主要灭火作用。此种灭火剂在国外也曾经研究并应用于无人库房及机械仓等部位,但未能推广。气溶胶具有价格低廉的优点,其主要缺点如下:(1)发热:热气溶胶在燃烧反应时产生大量热量,导致环境温度升高,并可能对喷口前1m内的人员或物体造成伤害。热气溶胶不透明,能见度极低,直接影响人员逃生。(2)腐蚀及导电性:气溶胶在空气中形成高浓度胶体,含有水分及金属盐成分,势必降低空气电阻率。微粒具有较强的吸能力,很容易粘附在电路板及电子芯片上,虽然在短时内觉察不到影响,但金属盐的导电性及强腐蚀性足以大大缩短设备寿命。(3)毒性:热气溶胶有低毒,潜在对人体的危害。所以,热气溶胶不符合计算机及电子设备房的基本环境条件,应用于这些部位是不适当的。

超细干粉

    目前市场上新出现了一种完全不同于普通干粉的“超细干粉灭火剂”,笔者留意到:该产品由湖北一家名为“武汉绿色消防器材有限公司”的企业所开发,据相关资料显示:此种灭火剂是一种粒度在5微米以下的粉体,对大气层耗减替能值(ODP)为零,室温效应替能值(GWP)为零,其灭火效率是普通ABC干粉灭火剂的6-10倍、是七氟炳烷灭火剂的10倍、是二氧化碳的15倍以上,是目前世界上查明的灭火剂中灭火效力最高、灭火浓度最低的一种,该灭火剂无毒、无害,对人体皮肤和呼吸道无刺激,对保护物无腐蚀;在常态下不分解、不吸湿、不结块,具很好的流动性、弥散性和电绝缘性。能实现全淹没自动灭火和局部保护方式灭火;该灭火剂也有一点缺陷:灭火后现场会留下粉尘,虽然灭火后现场极易清理,可用吸尘器或毛刷清除,对设备、仪器无任何影响;但毕竟还是个令人遗憾的小缺点。从目前的所有灭火剂比较,超细干粉灭火剂以早期抑制、高效灭火为特点,以绿色环保为特色,适用于包括计算机房、电子设备房在内的各种场所灭火,特别是与之配套的超细干粉无管网自动灭火系统,具有多具电控同时启动,通过与火灾报警器连结,当感烟探测器和感温探测器同时探测到火灾信号后,火灾报警控制器给自动灭火装置输出一个启动信号,自动灭火装置即启动释放灭火剂灭火。实现了早期抑制、快速响应、高效灭火的更高要求;且安装维护简便,工程造价低,不失为一种好的灭火产品。 
    
    经过上述比较,我们对各种灭火剂在计算机房的应用有了一个大概的了解;笔者认为:在计算机走向社会之初,其神奇的计算功能和高昂的价格令人没有精神准备。由于缺乏经验,受好马配好鞍和投鼠忌器两种心态的影响,要求计算机房的灭火必须选择洁净气体灭火剂,制定了计算机房气体灭火的规范。在当时,这些规定是正确的,至少是可以理解的。所谓好马配好鞍心态,指洁净气体灭火这种全新灭火方式理应在高科技的地方,反之神秘而昂贵的计算机似乎也只有新颖的洁净气体灭火才能般配;而投鼠忌器心态则反映了灭火的同时保护计算机的意愿。
    
    以前,使用洁净气体灭火最主要的理由是"保护计算机"。实际上,这个理由也是没有多少意义的。我们知道,计算机硬件的性能价格变化一直服从摩尔定律,即每过18个月,性能提高一倍,价格减少一半。也就是说,从1982年到1995年,计算机硬件性能价格已发生了8次翻番变化。相同性能的计算机,1995年的价格只是1982年的1/28倍,即不到1/250。原来值100万元的计算机现在只值几千元,随着科学技术的普及,计算机及电子产品的普遍应用,再套用当年的根据就显得荒唐了。
    
    火灾中真正损失巨大的是用户记录数据的丧失,它可以毁掉用户的全部事业甚至殃及社会。对这一点,我们在充分认识的基础上还是需要提出不选用洁净气体灭火的思路。正因为它重要,我们才要选择超细干粉等灭火效果最好的灭火剂;(1)将火患扼杀在初期才是保护的根本。(2)消防重在灭火,况且超细干粉灭火剂在灭火后的现场比较容易清理。(3)一般来讲,重要数据的拥有者也拥有较强的数据备份保全意识和可靠的备份手段和制度,重要数据不易在一场火灾中完全丢失。  
    
    据此,笔者认为,洁净气体消防不适用于计算机房。卤代烷灭火效果虽好,但根本就不能考虑。其它哈龙替代品气体的窒息、有毒、低温效应以及它们昂贵的价格和维护费用使人不愿意采用它们。最根本的是它们的灭火效果差,有时要好几分钟之后才起作用。我们知道,火灾损失莫过于错过了初期火灾扑救机会。
      
    综上所述,计算机房不必用洁净气体进行消防,洁净气体消防也不适用于计算机房。因此,计算机房不应装设洁净气体灭火系统。计算机房消防系统应该选择灭火效率高的超细干粉灭火剂,对于重要的计算机房,应该加大报警系统的控制系统标准。例如使用烟感、温感与自动灭火装置联动系统,采用全淹没灭火方式,使控制更可靠,误操作减少。此外,现行《建筑灭火器配置设计规范》对包括计算机房在内的民用建筑的灭火器配置设计作了详尽的规定,这也是行之有效的计算机房初期火灾扑救的手段。 
    
    消防规范影响面广,宽严尺度不易精确把握。在规范中寻求发展,在发展中改进规范,是我们应取的积极态度;消防工程的目的关键在于灭火与保护同时做到。

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