计算机及电子设备房气体灭火剂的选用

1、电脑及电子设备房气体灭火剂的选用摘要：电子设备房在选择灭火剂时，应考虑清洁、环保、灭火迅速、技术成熟以及对人体平安、投资适 度等因素，介绍了目前国内外广泛应用的几种灭火剂的性能特点，并附应用实例。关键词：电子设备房气体灭火剂 选用 为保护昂贵的电子设备和数据资源， 有关国家标准规定一定规模的电子设备房必需采用报警及气体灭火 系统。随着社会进步，电子设备日益普及，各种灭火剂竞相推出。由于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根本适用。但对灭火剂就有较多争议，本文就电子设备房要 求的环境条件见表1、灭火剂本身的性能和环保要求等几个方面，对目前较广泛采用的几种灭火剂作

2、一阐述。表1电子设备房环境要求洁净度影响空气洁净度的主要有尘埃和盐雾等，对机房环境起着决定性作用。由 于散热等需要，设备内部一般都与室内空气相通。 易导致光路堵塞，鼓面、 盘面划破，接插件磨损，吸潮生锈，接触不良，短路以及金属腐蚀等，它 的危害相当严重。温度湿度机房有较高的温湿度要求，过高、过低的温湿度或温度剧烈变化都可能导 致电参数变化、水汽凝结及尺寸变化等后果，可能对机器造成影响。震动易造成接点脱落、接插件松动、接触不良、部件损坏电磁场易造成信息破坏或丧失等。从表1可知，传统的水、泡沫、干粉和烟雾系统都是不适用于电子设备房灭火的。它应该是一种在常温 下能迅速蒸发，不留下蒸发剩余物，并且非导

3、电、无腐蚀的气体灭火剂。气体灭火系统是将某些具有灭 火能力的气态化合物常温下贮存于常温高压或低温低压容器中，在火灾发生时通过自动或手动控制设 备施放到火灾发生区域，从而到达灭火目的。它具有干净、无污渍及灭火迅速等优点，广泛应用于档案 室、电子设备室及贵重库房等。气体灭火种类较多，但目前得以广泛应用的仅有二氧化碳、卤代烷1211、1301以及近几年从国外引进的FM20C和INERGEI等，这几种气体的性能参数列于表 2。1、卤代烷1211、1301卤代烷灭火剂问世于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

4、促使1211和1301在世界 范围的迅速推广。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标准标准的制定到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局部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 Hal on哈龙灭火剂。它作为一种清洁灭火剂曾得以大力推广，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兀凶之一。1991年通过了?蒙特利尔议定书修正案?，各兴旺国家已全面停止使用卤代烷，我国也将于2005和2022年分别对1211和1301 灭火剂全面禁用。原子后所生成的具有一定灭火能力的化合物的总称，又称Halon哈

5、龙灭火剂。它作为一种清洁灭火剂曾得以大力推广，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案?，各兴旺国家已全面停止使用卤代烷，我国也将于2005和2022年分别对1211和1301灭火剂全面禁用。12111301FM200(七氟丙烷)二氧化碳INERGEN(IG-541)气溶胶成份/分子式CF2CIBrCF3BrHFC-227ea(别 名)CF3CHFCFCO氮气、氩气、CO2昆合气比例52:40:82.N 2 等分子量44-沸点(101.3kPa)/ C-78.5(升华)-冰点(101.3kPa)/ C-168-131-灭

6、火机理化学抑制为主化学抑制为主化学抑制为主窒息为主窒息化学抑制为主设计灭火浓度(1)/%5.040-62-N0AEL(2) /%-5.0-43-灭火剂施放时间/s< 10< 10< 8< 60< 60< 60灭火剂在防护区的扩散速 度快，且分布均 匀快，且分布均匀快，且分布均匀快，且分布均匀快，且分布均匀慢，不易分布均匀系统分类有管网/无管网有管网/无管网有管网/无管网高压/低压/局部有管网无管网火火剂贮存压力(21 C)/MPa15-灭火剂喷射后形态气态、清洁气态、清洁气态、清洁气态、清洁气态、清洁胶体(尘埃)火火剂喷射后房间环境效 应有一定噪声和喷射 气

7、流，环境温度降 低，产生薄雾，不严重影响视觉有一定噪声和喷射 气流，环境温度降 低，产生薄雾，不严重影响视觉有一定噪声和喷射气 流，环境温度降低，产生薄雾，不严重影响视觉.有较大噪声和喷射 气流,环境温度骤 降，产生浓雾，影响 视觉.有较大的噪声和喷射 气流，环境温度根本正 常,很少薄雾，不影响 视觉.有一定喷射气流，环 境温度升高，产生大 量高浓度尘埃，严重影响视觉.灭火剂毒性有一定毒性，但短 时接触对人体无严 重影响NOAEL直大于设计浓 度，短时接触对人体无影响NOAEL直大于设计浓 度,短时接触对人体无 影响4%的浓度人体即有 不适感觉，20%浓度 可致死亡控制设计浓度，短时接 触对人

8、体无影响。短时接触对人体无严重影响灭火剂及分解物对设备影 响无无无无无胶体颗粒极易粘附设 备，难清洗，有腐蚀， 空气电导率增加贮瓶间面积比例126(高压)6-灭火剂有效贮存期/年> 30> 30> 30> 30> 30v 10灭火剂在大气中寿命/ 年87 11031 42-环境污染有,破坏大气臭氧 层有,破坏大气臭氧层无有,温室效应无国家停止使用年限20052022-系统相对造价较低一般高一般高低技术成熟性和是否有适用 于电脑房的国家法规有成熟的使用经验 和适用于电子机房 的标准。有成熟的使用经验 和适用于电子机房 的标准。有较成熟的使用经验 和适用于电子机房的

9、标准,我国标准草案已 出,亦可使用NFPA2001 (3)标准。有较成熟的使用经 验和适用于电子机房的标准有较成熟的使用经验，一般使用 NFPA2001标准。国际和国内均无适用 于电子机房的标准， 使用经验少，不属清 洁灭火剂。注:(1) 灭火浓度：灭火浓度是指在 101.325kPa 大气压和规定的温度条件下，扑灭某种可燃物质火灾所需 灭火剂与该灭火剂和空气混合气体的体积百分比。(2) NOAEL无毒性反映的最高浓度)：可观察到的，在生理上或毒物反映上产生影响的最高体积浓度。(3) NFPA2001 :即清洁灭火剂灭火系统标准，系由卤代烷替代物防护方案委员会 (美国)所编制，并由美 国标准协

10、会发布，以上的FM200和INERGE均在可选替代物之列，其主要防护对象为电气 电子、通信 设施、易燃可燃液体气体以及其它价值高的财产。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标准?，它在常温常压下是一种无色、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标准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也受到质疑，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%电子机房设计浓

11、度?40%)。尽管采取延 时10s60s(不应超过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。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。此过程非常短暂，对电子设备无大碍，但对磁记录设备是有影响的。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，这一点倒是不必担忧，因为消防用的CO2均取自工业副产品。据此，CO2在经常有人的设备机房的推广值得慎重，但由于其良好的灭火性能和极低廉的药剂价格，是值得在其它必要 场所大力推广的。3、FM200FM200又称七氟丙烷或HFC-227ea为美国大湖公司产品。常温下气态，无

12、色、无臭、不导电、无腐蚀， 无环保限制，大气存留期较短。其灭火机理与卤代烷相同，为中断燃烧链，灭火速度极快，这对抢救性 保护精密电子设备及贵重物品是有利的。FM200在电子设备房的设计浓度为8%低于其NOVE浓度9%对人体平安。喷射时有薄雾和一定冷冻作用，但并不严重影响能见度和人员逃生。人们常谈及其药剂在 火场高温下的分解物毒性，其实和卤代烷一样，分解物虽有一定毒性，但要比室内材料燃烧分解物的毒 性小得多。药剂贮存压力一般为 2.5 MPa或 4.2MPa,喷射延时一般为10s30s，以便疏散防护区人员。FM200除设计浓度稍高外，其性能特点均近似于卤代烷1301，在有人场所比1301更具平安

13、性。其最大的缺点是药剂价格高，为 1301药剂的 2.5 倍。目前国内已有多个设备生产厂家，我国的?七氟丙烷 (HFC-227ea)洁净气体灭火系统设计标准?(报批稿)已出台，这标致着FM200乍为卤代烷的过渡性替代 物在我国将得到广泛应用。4、INERGENINERGEN烟烙尽)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。 它的三个组成成份均为不活泼气体， 为大气根本成分。 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。其灭火机理为稀释氧气，窒息灭火。其中 的二氧化碳主要起刺激人体呼

14、吸作用，使人体能够在低于12%的氧气浓度时仍能通过加快呼吸深度和频率而获得足够氧气，而在此氧气浓度下燃烧将无法继续。喷放时环境温度变化小，且不影响能见度，只 要较好地控制设计浓度，应该说是一种较完美的灭火剂，但在喷射前还是应有足够延时以使人员撤离。其缺点是喷放时噪声大，贮存瓶组多，贮存压力在常温下(21 r)为15MPa喷射时喷口的最低压力为2.24Mpa。高压增加了危险性，也相对容易泄露，管道管件材料以及安装、维护水平要求也较高。我国 暂无INERGEN目关标准，国内已开始有设备生产厂家，设计施工可参照美国的 NFPA200等标准。5、气溶胶气溶胶实际上是一种烟雾型灭火剂，其微粒是通过由氧化

15、剂、复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，大局部微粒直径小于1um其主要成分见表2,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。 气溶胶具有灭火效率高及价格低廉等优点，其主要缺点如下： (1) 发热：气溶胶在燃烧反响时产生大量 热量，导致环境温度升高， 并可能对喷口前 1 米内的人员或物体造成伤害。 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，含有水份及金属盐成份，势 必降低空气电阻率。微粒具有较强的吸附能力，很容易粘附在电路板及电子芯片上，

16、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：虽然没有发现气溶胶的重 大毒性，但仍潜在对人体的危害。实际上，气溶胶本身就不属于清洁灭火剂，国内及国外均无相关的国 家标准，也不符合电子设备房的根本环境条件，应用于这些部位是不适当的。6、工程应用实例某邮电建设工程包括两个网络中心机房，根本情况如下：机房一：面积420吊，层高3.5m，单区；机房二：面积1200吊，层高3.2m，用防火玻璃分为三个保护区，其保护面积分别为400吊，360吊，440吊。在选择灭火剂时，考虑到机房条件、设备重要性及使用年限，决定采用1301、FM200和烟络尽中的一种， 并作出方案比拟见表 3。由上可知，烟络尽所用瓶组最多，需较大面积的贮瓶间，且工程造价相对较高。 1301 造价较低，但有使 用年限(2022 年)。考虑到工程造价， 且机房一的设计使用年限较短，决定在机房一采用 1301灭火系统， 但管网和瓶组的设计考虑将来能改造成 FM200系统。机房二规模大，一次性投资到位，采用 FM200灭火 系