數(shù)據(jù)中心常見(jiàn)安裝外儲(chǔ)壓式氣體滅火系統(tǒng)的特點(diǎn)

1、系統(tǒng)特點(diǎn)

俗稱背壓式滅火系統(tǒng)，氣體噴放時(shí)，工作壓力由儲(chǔ)壓鋼瓶中的高壓氣體經(jīng)過(guò)減壓閥提供，保障整個(gè)噴放過(guò)程中，釋放壓力維持穩(wěn)定，能將滅火劑輸送到更遠(yuǎn)的距離，使滅火系統(tǒng)能覆蓋更大的系統(tǒng)，具有更強(qiáng)的適應(yīng)性。

外儲(chǔ)壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)，是指系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)，滅火劑瓶組中的滅火劑由專設(shè)的氮?dú)怛?qū)動(dòng)瓶組按設(shè)計(jì)的壓力對(duì)其進(jìn)行充壓并輸送。

它與常規(guī)的內(nèi)貯壓式系統(tǒng)相比，*大的幾個(gè)特點(diǎn)：一是增壓氮?dú)馀c七氟丙烷滅火劑分開(kāi)貯存，平時(shí)滅火劑僅以飽和蒸氣壓貯存。二是*大工作壓力：4.2MPa，滅火劑的輸送距離即宣稱可以達(dá)到100-210m（管網(wǎng)末端噴嘴壓力≥0.8MPa），超過(guò)三級(jí)增壓貯壓式系統(tǒng)。

2、輸送距離長(zhǎng)的原因

由于滅火劑和動(dòng)力氣分別貯存于不同的容器可以解決兩個(gè)方面的問(wèn)題：

一是滅火劑貯存時(shí)沒(méi)有和氮?dú)饨佑|，不會(huì)因采用氮?dú)庠鰤憾a(chǎn)生氣體溶解于滅火劑中；

二是在系統(tǒng)啟動(dòng)后，滅火劑輸送和噴放過(guò)程中的壓力始終高于其貯存壓力，不會(huì)出現(xiàn)滅火劑蒸汽和氮?dú)馕龀龅默F(xiàn)象，有效地緩解了滅火劑在輸送過(guò)程中雙相流現(xiàn)象的產(chǎn)生。

滅火劑在輸送過(guò)程中流態(tài)穩(wěn)定，動(dòng)力氣體始終處于滅火劑的末端，推動(dòng)液態(tài)的滅火劑在管路中以單相流體形式快速運(yùn)動(dòng)，其速度要比貯壓式系統(tǒng)快且穩(wěn)定，大大提高了管道輸送滅火劑的能力，從而延長(zhǎng)了輸送距離，提高了滅火劑的噴放壓力，實(shí)現(xiàn)了使用更細(xì)的管道輸送更多的滅火劑。

常規(guī)的內(nèi)貯壓式，由于高壓下N2與七氟丙烷長(zhǎng)期混合在一起，導(dǎo)致N2溶解進(jìn)入七氟丙烷，且隨著儲(chǔ)存壓力提高，溶解的量越多。當(dāng)開(kāi)始噴放時(shí)管道內(nèi)壓力隨著釋放時(shí)間又迅速降低，過(guò)長(zhǎng)的管道會(huì)使溶解的N2重新釋放出來(lái)，破壞水利設(shè)計(jì)，導(dǎo)致釋放時(shí)間或者釋放量失控，影響滅火效果。因此即使達(dá)到三級(jí)增壓（5.6Mpa）系統(tǒng)允許管長(zhǎng)也沒(méi)有超過(guò)70m。

3、系統(tǒng)缺點(diǎn)及注意事項(xiàng)

1）成品中可能含有的全氟異丁烯，吸入毒性遠(yuǎn)大于口服毒性，且吸入毒性一般在吸入后經(jīng)過(guò)一段潛伏期才體現(xiàn)出來(lái)，一旦發(fā)生中毒跡象，可短期內(nèi)死亡。不建議用于有人常駐場(chǎng)合，注意延時(shí)設(shè)置及關(guān)注毒性成分含量。

2）高溫及燃燒會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)HF，腐蝕性較重。

3）無(wú)毒性濃度NOAEL9%，低毒濃度LOAEL10.5%。與常規(guī)機(jī)房設(shè)計(jì)濃度相差不大，僅適合無(wú)人機(jī)房，當(dāng)有人參觀、調(diào)試或值守時(shí)，須轉(zhuǎn)為手動(dòng)確認(rèn)。

4）化學(xué)制劑，價(jià)格昂貴。

5）溫室效應(yīng)顯著。

6）釋放時(shí)，氣化吸熱，容易產(chǎn)生水霧影響視線。

7）鋼瓶后端管網(wǎng)系統(tǒng)，噴放全程都處在工作壓力下（4.2MPa），管道工藝要求高于常規(guī)貯壓式系統(tǒng)。

8）在較長(zhǎng)管道的場(chǎng)景中，滅火劑管內(nèi)流動(dòng)時(shí)間稍長(zhǎng)。

以上第1）-第6）條也是常規(guī)內(nèi)貯壓式七氟丙烷滅火系統(tǒng)的缺點(diǎn)。

氣體滅火系統(tǒng)的種類

由于數(shù)據(jù)中心常見(jiàn)火災(zāi)為電氣火災(zāi)，且正常運(yùn)行時(shí)人員稀少，氣體滅火系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域廣泛引用。

1）按滅火劑品種分類：

鹵代烷類(受限類)氣體滅火系統(tǒng)：
滅火劑    化學(xué)式    化學(xué)名稱
哈龍-1211    CF2BrCl    一溴一氯二氟甲烷
哈龍-1301    CF3Br    一溴三氟甲烷
哈龍-2402    C2F4Br2    二溴四氟乙烷

哈龍類滅火劑（含溴、氯的鹵代烷）根據(jù)自《蒙特利爾議定書》及《中國(guó)逐步淘汰消耗臭氧層物質(zhì)**方案》2010年1月1日起，除特殊用途外，全面禁止生產(chǎn)和使用。

鹵代烷類(過(guò)渡類)氣體滅火系統(tǒng)：

七氟丙烷，F(xiàn)M200。

三氟甲烷， CHF3。

三氟甲烷，雖然不含溴、氯，ODS為零，但接觸后可引起頭痛、惡心和嘔吐，有麻醉作用。而且其本身受熱不穩(wěn)定，在高層大氣受紫外線照射，可能釋放氟化氫等有害物。目前基本停用。

七氟丙烷，常溫下穩(wěn)定性較好，9%濃度下，毒性較低。但其本身受熱不穩(wěn)定，在高層大氣受紫外線照射或者高溫燃燒中，可能釋放氟化氫等有害物，也不屬于理想滅火氣體。

純天然、惰性氣體滅火系統(tǒng)：

IG541：氮?dú)狻鍤夂投趸家?2:40:8的體積比例混合而成的一種滅火劑。

它的3個(gè)組成成分均為無(wú)色、無(wú)味、不導(dǎo)電、無(wú)毒的氣體，其密度近似于空氣的密度，其中CO2和N2，這兩種氣體在滅火過(guò)程中有可能參加反應(yīng)（因此不適用于活潑金屬類火災(zāi)）。

其滅火機(jī)理為稀釋燃燒區(qū)內(nèi)氧氣，達(dá)到窒息滅火的目的。其中的二氧化碳主要起刺激人體呼吸作用，但隨著滅火濃度的增大，保護(hù)區(qū)內(nèi)的CO2的含量接近于4％時(shí)有可能對(duì)人體造成危險(xiǎn)。

IG541的缺點(diǎn)在于：罐裝需特殊設(shè)備，在國(guó)內(nèi)只有上海、天津等有限的大城市可以罐裝。工作壓力大，系統(tǒng)承壓要求高。混合氣體，釋放后，氣體可能分層，可能會(huì)影響滅火效果。

IG55：氮?dú)夂蜌鍤庖?0:50的體積比例混合而成的一種滅火劑。

IG01：100%氬氣。

IG100：100%氮?dú)狻?br />
IG001：100%CO2。釋放時(shí)溫降明顯，影響視野。應(yīng)小心凍傷。

IG的來(lái)源：美國(guó)安素（ANSUL）公司英文注冊(cè)商標(biāo)名稱INERGEN，是由惰性（INERT）和氮?dú)猓∟ITROGEN）兩個(gè)英文名稱縮寫而成的。

其他氣體滅火系統(tǒng)：

Novec1230：全氟己酮，ODP，GWP均接近CO2。

S型氣溶膠：通過(guò)儲(chǔ)存固體發(fā)生劑，使用時(shí)，通過(guò)快速反應(yīng)生成大量氣溶膠。氣體成分主要是N2，CO2，水蒸氣，固體成分主要是金屬鹽。

2）按滅火劑儲(chǔ)存壓力分類

(1)高壓系統(tǒng)

滅火劑儲(chǔ)存壓力為15.0MPa、20.0MPa的氣體滅火系統(tǒng)。如：IG-541、IG-100、IG-55、IG-01滅火系統(tǒng)等。

(2)中低壓系統(tǒng)

滅火劑儲(chǔ)存壓力為2.1MPa、2.5MPa、4.2MPa、5.6MPa、5.7MPa的氣體滅火系統(tǒng)。如低壓二氧化碳、七氟丙烷、高壓二氧化碳等滅火系統(tǒng)。

高壓CO2滅火系統(tǒng)是指滅火劑在常溫下加壓液化儲(chǔ)存(20℃時(shí)儲(chǔ)存壓力為5.5MPa)的二氧化碳滅火系統(tǒng)，仍屬于中低壓系統(tǒng)，只是相對(duì)在-18℃～-20℃低溫下液態(tài)儲(chǔ)存(-18℃時(shí)儲(chǔ)存壓力為2.1MPa)的低壓二氧化碳滅火系統(tǒng)壓力較高。

3）按滅火劑輸送途徑分類

(1)管網(wǎng)滅火系統(tǒng)

滅火劑從貯存容器需經(jīng)由管網(wǎng)(干管及支管)輸送至噴放組件(噴嘴)才能實(shí)施噴放的氣體滅火系統(tǒng)。其中一套滅火劑儲(chǔ)存裝置只保護(hù)一個(gè)防護(hù)區(qū)或保護(hù)對(duì)象的滅火系統(tǒng)為單元獨(dú)立系統(tǒng);而用一套滅火劑儲(chǔ)存裝置保護(hù)兩個(gè)及兩個(gè)以上(≤8個(gè))防護(hù)區(qū)或保護(hù)對(duì)象的滅火系統(tǒng)為組合分配系統(tǒng)。

(2)柜式滅火裝置

按一定的應(yīng)用條件，將滅火劑貯存容器和噴放組件等預(yù)先設(shè)計(jì)、組裝成套且具有聯(lián)動(dòng)控制功能的滅火系統(tǒng)。如柜式七氟丙烷滅火裝置、柜式三氟甲烷滅火裝置。

(3)懸掛式氣體滅火裝置

由滅火劑貯存容器、啟動(dòng)釋放組件、懸掛支架(座)等組成可懸掛或壁掛式安裝，能自動(dòng)或手動(dòng)(電氣啟動(dòng)或機(jī)械應(yīng)急啟動(dòng))啟動(dòng)噴放氣體滅火劑的滅火裝置。

4）按氣體滅火劑輸送壓力的來(lái)源及形式分類

(1)內(nèi)貯壓式滅火系統(tǒng)

滅火劑在瓶組內(nèi)采用驅(qū)動(dòng)氣體(一般為N2)進(jìn)行加壓貯存，系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)滅火劑靠瓶?jī)?nèi)的充壓氣體進(jìn)行輸送的系統(tǒng)。如常見(jiàn)的七氟丙烷滅火系統(tǒng)。

(2)外貯壓式滅火系統(tǒng)

系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)滅火劑由專設(shè)的充壓氣體(一般為N2)瓶組按設(shè)計(jì)壓力對(duì)其進(jìn)行充壓的系統(tǒng)。

(3)自壓式氣體滅火系統(tǒng)滅火劑無(wú)需充壓而是依靠其自身飽和蒸汽壓力進(jìn)行輸送的滅火系統(tǒng)。如三氟甲烷滅火系統(tǒng)，IG-541滅火系統(tǒng)、IG-100滅火系統(tǒng)、IG-55滅火系統(tǒng)、IG-01滅火系統(tǒng)、二氧化碳滅火系統(tǒng)等。

5）按保護(hù)范圍分類

(1)全淹沒(méi)滅火系統(tǒng)

滅火劑在規(guī)定噴放時(shí)間內(nèi)使整個(gè)防護(hù)區(qū)密閉空間達(dá)到設(shè)計(jì)滅火濃度。各類氣體滅火劑均適用于此系統(tǒng)。

(2)局部應(yīng)用滅火系統(tǒng)

以設(shè)計(jì)噴射率向具體保護(hù)對(duì)象噴放滅火劑，并持續(xù)一定時(shí)間。

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