数据中心机房建设项目气体灭火系统建议方案.doc

数据中心机房建设项目气体灭火系统建议方案1.1 概述AAAAAA数据中心机房的机房区采用气体消防；气体灭火系统采用七氟丙烷自动灭火系统；系统具有自动、手动及机械应急启动三种控制方式。并与配电柜、新风和排风系统联动。1.2 建设目标 当火灾发生时迅速将火扑灭，保障机房设备及人员的安全； 灭火时不能对机房设备产生破坏作用，将火灾损失减到最小； 保障工作人员在消防系统启动时的安全，既气体毒性要最小；1.3 解决方案分析为保护一些不能用水扑救部位的避免火灾损失，广泛使用了气体消防。如证券、基金公司机房、电信机房、广播电视设备、发电机房等场所。气体灭火系统包括卤代烷（如七氟丙烷）、二氧化碳、惰性气体及烟雾灭火系统。其中七氟丙烷气体灭火系统以其环保性、低毒性在计算机机房灭火系统中广泛采用。七氟丙烷气体灭火系统在应用方式上可分为管网式和无管网式，下面我们就这二种应用形式进行分析。1.4 七氟丙烷气体灭火系统的特点 灭火剂七氟丙烷HFC227ea的化学分子式为CF3CHFCF3。 保护环境。七氟丙烷是无色、无味的气体，其臭氧耗损潜能值（ODP）为零，在ISO认可的洁净气体灭火剂中，其洁净性最好，具有清洁、低毒、电绝缘性能好、灭火效率高的特点。 保护生命安全。七氟丙烷的未观察到不良反应浓度NOAEL值为9%，而一般七氟丙烷的灭火设计浓度为10%以下，对人体基本无害。 七氟丙烷灭火系统可用于扑救下列火灾：a) 电气火灾；b) 液体火灾或可熔化的固体火灾；c) 固体表面火灾；d) 灭火前应能切断气源的气体火灾。1.4.1 管网式灭火系统当一个防护区的面积不大于500m2；容积不大于2000m3时采用管网式灭火系统；管网式灭火系统图如下：管网式灭火系统原理图（单元独立系统原理图）1.紧急启停按钮2.放气指示灯3.声报警器4.光报警器5.喷嘴6.火灾探测器7.电气控制线路8.灭火剂输送管道9.信号反馈装置10.启动管路11.集流管12.灭火剂管路单向阀13.安全泄压阀14.压力软管15.灭火剂容器阀16.机械应急启动把手17.瓶组架18.灭火剂容器19.启动装置20.报警控制器21.灭火控制器1.4.2 无管网式灭火系统当一个防护区的面积不大于100m2；容积不大于300m3时采用管网式灭火系统；无管网式灭火系统图如下：无管网式灭火系统原理图1.紧急启停按钮2.放气指示灯3.光报警器4.声报警器5电气控制线路6.火灾探测器7.喷嘴8.信号反馈装置9.集流管10.灭火剂管路单向阀11.压力软管12.灭火剂容器阀13.机械应急启动把手14.柜体15.灭火剂储存容器16.启动管路17.启动装置18.报警灭火控制器1.4.3 结论由于AAAAAA数据中心机房需要气体消防的机房面积不超过200m2，容积不超过600m3，故建议选择无管网式灭火系统。1.5 设计说明1、 灭火防护区的划分：防护区为数据中心机房，共设 3 个防护区。根据建筑本身的特点及要求，从经济节约及灭火效果考虑，本设计采用七氟丙烷全淹没组合分配系统，采用最大防护区设计用量。此外，防护区的房门如为有缝隙的一般房门，可不考虑泄压口，否则必须按设计规范开泄压口。共设 3 个防护区， 1 个钢瓶间， 2个90 升主储存瓶组；灭火剂充装压力为4.2Mpa。2、 设计原理：本系统具有自动、手动及机械应急启动三种控制方式。电气自动启动：在防护区无人时，将灭火系统设置在自动控制状态。当防护区发生火情，报警及灭火控制器接收到感温和感烟探测器同时报警，发出火警声、光报警信号，同时，安装于防护区内的警铃、防护区门口的声光音响器发出声光报警信号，以提醒人员迅速撤离现场，继而联动相关设备（如防排烟阀，防火门、窗，风机，防火阀等），同时联动控制切断非消防电源，关闭空调。延时30s以后，灭火控制器发出灭火指令，触发与防护区相应的电磁先导阀使启动气瓶气瓶阀开启，释放启动气体，通过气控管路打开相应的选择阀和灭火剂储瓶瓶头阀，释放HFC-227ea灭火剂，实施灭火。在灭火剂开始喷放时，点亮防护区门口的气体释放门灯，直到手动消除。电气手动启动：在防护区有人工作或值班时，灭火系统应设置在手动控制状态。当防护区发生火情，可按下灭火控制器上的直接输出按钮，或对设在防护区外的手动控制盒击碎玻璃，按下“紧急启动”按钮，即可按上述程序启动灭火系统，实施灭火。在自动控制状态，仍可实现电气手动控制。电气手动控制实施前，防护区内人员必须全部撤离。当发生火灾警报，在系统释放前的延时阶段，如发现有异常情况或判断火情不大，无需启动灭火系统时，可按下气体手动控制盒上的“急停”按钮，将终止灭火指令的发出，阻止选择阀和瓶头阀的打开，禁止灭火剂的喷放。注意！不论何时，按下“急停”按钮后，系统将不能再次启动，需要到现场将该按钮恢复。紧急气动启动及机械应急手动启动：当某一防护区发生火情，但由于电源发生故障或自动探测系统、控制系统失灵不能执行灭火指令时，应立即通知所有人员撤离现场，关闭联动设备。紧急气动启动：电磁先导阀包含手动启动头，可用于手动启动。在保险销已拔掉的情况下，手动操作时，拉掉相应防护区启动气瓶电磁先导阀上部保险夹，用力拍击顶部顶块，即可打开电磁先导阀相连的气瓶阀从而启动系统。机械应急手动启动：进入储瓶间打开与防护区域相对应的选择阀（即向后拉动选择阀上的转臂杆，翻转打开压臂使其敞开，靠灭火剂自身压力可打开。对于90L，DN32型瓶头阀，向后拉动各对应主储存瓶瓶头阀上的转臂，翻转打开压臂，打开主储存瓶瓶头阀，释放灭火气体，实施灭火。3、 对防护区和储瓶间的要求： 防护区必须为独立的封闭空间，防护区应进行有效的防火隔断，其围护结构及门窗的耐火极限不应低于0.5h，吊顶的耐火极限不应低于0.25h，允许压强不宜低于1200Pa。电缆及管道进出口应用防火材料封堵。 防护区门应向疏散方向开启，并能自行关闭。防护区不宜有不能关闭的开口，防护区内与其他空间相通的开口，除泄压口外，应能在灭火剂喷放前自动关闭；否则应将防护区扩大到与之相通的空间或采取防止或补偿灭火剂流失的措施。 防护区应有排风设备，释放灭火剂后，应将废气排尽后，人员方可进入进行检修。如需提前进入，必须佩带空气呼吸器。 储瓶间耐火等级不低于二级，环境温度050，并保持干燥通风，不允许有阳光直接照射。储瓶间应有单独的通道，其通道直接通向疏散通道。 不允许在储瓶间内存放可燃、易燃易爆和腐蚀性物质，设备不允许受到震动和冲击。 储瓶间的楼面承载能力应能满足储存容器和其他设备的储存要求。1.6 设计内容一、 根据建设单位提供的数据和技术规程的规定，各防护区的设计参数见下表：防护区面积（m2）高度（m）设计浓度（%）设计喷射时间（s）设计抑制时间（min）设备机房56.843.5885动力机房27.713.5885UPS室9.433.54885二、 根据七氟丙烷全淹没灭火系统HFC-227ea用量计算公式，得出各数据见下表：防护区七氟丙烷设计用量（Kg）七氟丙烷实际用量（Kg）使用储瓶数（个）每瓶充装量（Kg）储瓶容积（L）主管径设备机房126133266.590DN50动力机房61.566.5166.590DN40UPS室2166.5166.590DN40三、 设计参数表参数防护区灭火设计浓度灭火剂储瓶数（只）喷头数量（只）喷头规格地板房间吊顶地板房间吊顶设备机房8%2242DN32DN32DN32动力机房8%1232DN32DN32DN32UPS室8%1111DN32DN32DN32四、 安装1. 安装分为七氟丙烷瓶站设备和喷嘴管路系统，严格按设计图及现场情况进行。2. 灭火剂输送管道采用GB/T816399输送流体用无缝钢管，内外热镀锌处理；管件为高压镀锌管件。3. 管道连接一般采用螺纹连接，内径大于80mm的管道宜采用法兰连接，堵料为聚四氟乙烯生料带。明管涂刷红色油漆两道，吊顶内及地板下管道涂红色油漆色环。4. 管道支、吊架的安装符合下表要求：管道公称直径（mm）1520253240506580100150最大间距（m）1.51.82.12.42.73.03.43.74.35.25. 管道安装完成后，应进行水压强度试验，试验压力为10.05Mpa，保持5min无明显滴漏现象且不变形为合格。6. 管道安装完成后，应进行气压严密性试验，试验介质为氮气或压缩空气。试验压力为6.7Mpa。试验时，应逐步缓慢增加压力，当压力升至试验压力的50%时，如未发现异状或泄漏，继续按试验压力的10%逐级升压，每级稳压3min，直至试验压力，稳压3min后，以涂刷肥皂水方法检查无气泡产生为合格，在无气源补充的条件下，持续3min，压力降不超过10%为合格。7. 不宜进行水压强度试验的防护区，可用气压强度代替，但必须有设计单位和建设单位同意，并采取有效的安全措施后，方可采用压缩空气或氮气作气压强度试验。试验压力应为最大工作压力的1.15倍，应先做预试验，试验压力宜为0.2Mpa，然后逐步缓慢增加压力，当压力升至试验压力的50%时，如未发现异状或泄漏，继续按试验压力的10%逐级升压，每级稳压3min，再将压力降至管道的工作压力，目测管道无明显变形。8. 灭火剂管道水压强度试验后或气密性试验前，应进行吹扫，吹扫时，管道末端的气流速度不应小于20m/s，用0.50.7Mpa的氮气或压缩空气对管道进行吹除，吹除灰渣，保证管道的通畅性。用白布检查，直至无铁锈、尘土、水渍及其它脏物出现。1.7 验收1. 本灭火系统按设计图纸安装完毕后，经调试、检验合格，可提交验收。2. 验收合格后，经消防主管部门及使用单位认可，可交付正式投入使用。1.8 标志防护区门外应设警告牌和声光报警及释放信号标志。1.9 使用注意事项1、 本工程的灭火系统分为自动、手动、应急手动三种启动方式。 自动工况：即自动探测、自动发出火警信号，自动启动灭火系统进行灭火； 手动工况：即自动探测、自动发出火警信号，经人工手动控制盒启动灭火系统进行灭火； 应急手动工况：只探测报警，发出火警信号。但当电气控制部分出现故障，或由于电源发生故障或自动探测报警系统失灵，不能执行灭火指令的情况下，采用应急手动启动。应急手动启动必须在储瓶间进行。首先关闭影响灭火效果的设备，通知并确认人员已经撤离后，拉掉相应防护区启动气瓶上电磁先导阀上部保险夹，用力拍击顶部顶块，即可打开电磁先导阀相连的气瓶阀从而启动系统。灭火系统必须有专人负责，经常进行检查和维修、保养，保持良好的工作状况，检查方法与要求应根据设备厂家提供的说明书进行。1.10 参考标准 美国消防标准NFPA2001洁净气体灭火剂灭火系统设计规范 广东省工程建设地方标准七氟丙烷(HFC-227ea)洁净气体灭火系统设计规范 国家灭火系统标准审查委员Q/HSB07-2001七氟丙烷自动灭火系统 国家灭火系统标准审查委员ISO/CD14520-15气体灭火系统设计1.11 性能参数 系统设计工作压力：2.5 MPa，4.2MPa 系统最大工作压力（20）：3.4MPa，5.3MPa 灭火剂储存容器充装压力：2.5MPa， 4.2MPa（20） 灭火剂储存容器容积：150L3 喷射时间：8s 最大喷射时间：10s 系统工作电源：AC220V 50Hz，DC24V 气体储存环境温度：050 启动气体：氮气(N2) 启动气体充装压力（20）：6MPa1.12 使用方法 该系统的启动方式为自动控制、手动控制和机械应急手动控制三种。一般情况下应使用手动控制，在保护区无人的情况下可以转换为自动控制，当自动控制和手动控制不能执行时，应采用机械应急手动控制。 自动控制：将报警控制器上控制方式选择键拨到“自动”位置，灭火系统处于自动控制状态。当保护区域发生火情，火灾探测器发出火灾信号，报警控制器立即发出声、光报警信号，灭火控制器接受到两个独立的火灾报警信号，发出联动指令，关闭联动设备，经过30秒延时，发出灭火指令，打开与保护区域相应的电磁阀释放启动气体，启动气体通过启动管路打开相应的选择阀和容器阀释放灭火剂，实施灭火。 （电气）手动控制：将灭火控制器上控制方式选择键拨到“手动”位置，灭火系统处于手动控制状态。当一保护区域发生火情，可按下手动控制盒或控制器上启动按钮即可按规定程序启动灭火系统释放灭火剂，实施灭火。在自动控制状态，仍可实现（电气）手动控制。 机械应急手动控制：当一保护区域发生火情，灭火控制器不能发出灭火指令时，应立即通知所有人员撤离现场，关闭联动设备，然后拨出与保护区域相应的电磁阀上的安全卡套，压下圆头把手打开电磁阀，释放启动气体，即可打开相应的选择阀、容器阀、释放灭火剂，实施灭火。如果此时遇上电磁阀维修或启动钢瓶充换启动气体或其它原因不能开启相应的选择阀、容器阀时，应立即按下列程序操作：第一、打开与保护区域相应的选择阀手柄；第二、按下容器阀上的机械应急启动把手打开容器阀，释放灭火剂，实施灭火。 当发出火情警报，在延时时间内却发现有异常情况下不需启动灭火系统进行灭火时，可按下手动控制盒或控制器上的紧急停止按钮，即可停止灭火控制器灭火指令的发出。