سیستم اعلام و اطفای حریق دیتاسنتر

سالانه میلیاردها تومان هزینه هنگفت برای خرید سرور و دستگاه های تجمیع اطلاعات در دیتاسنترها و مراکز داده صرف می شود که حفظ اسناد و مدارک مجازی را پر اهمیت تر کرده . از اینرو حفاظت و ایمنی در برابر حریق در مراکز داده اهمیت بسزایی دارد . در دیتاسنترها مجموعه کابل ها لوازم الکترونیکی تابلوهای برق و نیز سیستم های کامپیوتری و همچنین تجهیزات سرمایشی مختلفی به کار رفته که هر کدام مستعد حریق هستند و در زمان بروز آتش سوزی باید از انها محافظت شود. استفاده از سیستم اعلان و اطفای حریق در اتاق سرور (دیتاسنترها و مراکز داده کوچک) و همچنین طراحی و اجرای اصولی و استاندارد اینگونه سیستم های در اتاق های سرور بسیار حائز اهمیت است. (  سیستم اعلام و اطفای حریق دیتاسنتر )

جهت سیستم های اعلام و اطفای حریق دیتاسنتر می بایست موارد زیر را مدنظر قرار دهیم:

• ارزیابی ریسک (Hazop) و مشخص کردن محیط های مستعد خطر و همچنین بررسی اهمیت استفاده از سیستم اعلام و اطفای حریق در اتاق سرور
• مشخص کردن سیستم مناسب جهت استفاده در دیتاسنتر مورد نظر با توجه به استانداردهای موجود
• بررسی استانداردهای حاکم در طراحی سیستم های اعلام و اطفای حریق اتاق های سرور و بررسی تخصصی سیستم های اطفای حریق FM-200 ، Novec 1230 ، Inert Gas ، Aerosol ، Hybrid. معایب و مزایا، نحوه محاسبات و طراحی
• محاسبات جهت براورد حجم گاز مورد نظر به صورت دستی و یا نرم افزار
•  بررسی تخصصی سیستم های اعلام حریق مناسب جهت استفاده در اتاقهای سرور شامل پانل اطفای حریق، سیستم Air Sampling ، نوع دتکتورهای مناسب فضای اصلی، کف و سقف کاذب، استانداردها و نحوه طراحی و چیدمان تجهیزات
•  بررسی استفاده از سیستم های اطفای حریق موضعی داخل رک به جای Total Flooding و نحوه طراحی
  بررسی شرایط سازه اتاق سرور
•  بررسی “پروسه ی پس از تخلیه”  در سیستم های اطفای حریق بر اساس بهترین C & E

چند توصیه مهم جهت طراحی سیستم اعلام و اطفای حریق دیتاسنتر

• به طور معمول شروع حریق از سقف و کف کاذب بوده است و در نظر گرفتن سیستم اعلام و اطفای حریق مناسب در سقف و کف کاذب اهمیت زیادی دارد
• استفاده از دتکتورحرارتی کابلی (LHD) در کف کاذب و ورودی کابل ها به همراه دتکتور دود، جهت کشف سریع حریق سودمند است.
• استفاده از دتکتورهای Air Sampling جهت کشف سریع حریق توصیه می گردد.

• جهت کابل کشی اعلام حریق بر اساس استاندارد فقط باید از کابلهای نسوز با نویز گیر یا شیلد محافظ و از جنس نرم یا انعطاف پذیر استفاده کرد که در زمان بروز حریق خود کابل آتش نگیرد یا باعث گسترش حریق نشود و همچنین چنانچه حریق گسترش پیدا کند کابل مذکور در دمای بالا میتواند جریان را از خود عبور داده و سیستم به کار خود ادامه دهد.

• در دیتا سنترها به دلیل حجم بالای گردش هوا دتکتورهای معمولی به تنهایی کاربرد ندارند . در سناریوی حریق دود در هنگام شروع آتش غلظت پایینی دارد . سیستم کارکرد دتکتورهای دودی به صورتی میباشد که دود با غلظت بالا بیاید در زمان حداقل ۵ تا ۸ ثانیه داخل دتکتور پایدار بماند تا دتکتور اعلام حریق نماید که به دلیل گردش هوا احتمال دارد دود هیچگاه در زمان اولیه حریق به دتکتور نرسد. حریق در سناریوی اغازین در ۵ ثانیه اول تا ۵ ثانیه دوم سرعت شگف آور رشد ۵ برابری را دارد و ممکن است برای جلوگیری از حریق زمان به هدر رود .

مشخصات کلی سیستم اعلام و اطفای حریق دیتاسنتر

• قدرت اطفا کنندگی در همه کلاس های حریق
• قابلیت پراکندگی سریع
• نداشتن پسماند (دوستدار محیط زیست) مانند fm200
• عایق الکتریسیته
• نداشتن خطر جانی برای افراد حاظر در اتاق به هنگام تخلیه
• سرعت عملکرد و برگشتن سریع سیستم به حالت نرمال
• آسیب نرساندن به تجهیزات
• تناسب مالی با ارزش دیتا و سخت افزار مورد استفاده
• قابلیت اتصال سیستم reserve به سیستم مربوطه جهت برقراری سریع

با چه گازهایی اطفای حریق را انجام دهیم

مطابق استاندارد NFPA 2001 گازهایی همچون FM-200، Novec 1230، Inert Gas می توانند به عنوان سیستم اطفای حریق در دیتا سنتر ها استفاده شوند. همچنین استفاده از سیستم های Oxygen Reduction  و Watermist جهت استفاده در اتاق سرور با توجه به ماهیت این نوع سیستم ها نیاز به بررسی دقیق تر و جامع تر دارند.

مراحل طراحی جهت سیستم اعلام و اطفای حریق دیتاسنتر

بر اساس NFPA 2001 فاکتور های ذیل می بایست در طراحی مد نظر قرار گیرند:

1. ابعاد فضای مورد نظر (احجام بر اساس متر مکعب)
2. بررسی سقف کاذب، کف کاذب و استخراج متراژ و ارتفاع
3. استخراج چیدمان رک ها
4. بررسی تحوه عبور کابل در اتاق سرور
5. نوع سیستم سرمایشی از قبیل سیستم اسپلیت یا …
6. استخراج موقعیت جغرافیایی فضای مورد نظر از لحاظ ارتفاع از سطح دریا
7. زون بندی اتاق
8. استخراج غلظت محیط

تابلوی اصلی مدار فرمان سیستم اعلام و اطفای حریق :

این پانل می بایست دارای استانداد های مورد نیاز جهت اطفا حریق را داشته باشد، این استاندارد ها جهت ایمنی و کارکرد مطمئن این تابلوها بسیار حائز اهمیت می باشد. این تابلو می بایست با باطری های مخصوص جهت پستیبانی به صورت ذخیره و برای عملکرد سیستم در مواقع اضطراری استفاده گردد.

سیلندرهای تخلیه گاز شیر و متعلقات سیستم اطفای حریق اتوماتیک

سیلندر تخلیه ماده اطفا حریق حتما باید از نوع استاندارد با تحمل فشار تست حداقل bar 80 از نوع بدون جوش یا حدالامکان جوش کم با ورق ضخیم در دور دهانه اصلی باشد . این سیلندرها که پهنای بیشتری نسبت به سیلندر co2 دارند و دهانه داخلی بزگتر که به وسیله یک شیر دو حالته (اتوماتیک یا برقی و ضامن دستی) محافظت شده است . سیلندر اطفا حتما باید سیلندر fm200 مخصوص این گاز باشد چنانچه متاسفانه مشاهده میشود در سالهای گذشته عده ای از سیلندر co2 با شیر مخصوص codax که خاص منواکسید کربن است برای شارژ دستی و غیر استاندارد گاز fm200 استفاده کرده اند که بلا استفاده میباشد این سیلندر ها و شیر و متعلقات آنها دهانه بسیار کوچکی بر اساس طراحی برای سیستم co2 دارند که در زمان تخلیه فشار کاری را کم کرده و گاز به جای ۱۰ ثانیه در بیش از ۲ دقیقه تخلیه شده و آسیب جدی به تجهیزات وارد مینماید . فشار گاز fm200 به صورت استاندارد در داخل سیلندر عددی بین ۲۵ تا ۴۲ بار میباشد که بر اساس طراحی و به صورت اتوماتیک با دستگاه شارژ پر و آب بندی میشود. شیوه سنتی پر کردن سیلندرها با پمپ و دستی غیر استاندارد بوده و باعث به هدر رفتن و عدم آب بندی استاندارد سیلندر میشود.گاز باید توسط کمپانی مربوطه شارژ و تست هیدرواستاتیکی را گذرانده سپس مورد استفاده قرار گیرد. سیلندرها باید دارای استاندارد بین المللی باشد . متاسفانه در اغلب پروژه ها شاهد استفاده سیلندرهای بی کیفیت چینی یا سیلندرهای غیر استاندارد داخلی که دهانه آنها بریده شده و به وسیله جوش معمولی با لوله تعویض شده میباشیم . پس ارائه گواهینامه های بین المللی و استاندارد سازمان آتش نشانی در هنگام کار از سوی پیمانکار الزامی میباشد.

محل قرارگیری سیلندر بر اساس استاندارد در دیتا سنترباید در نزدیکی محل اطفا یا اتاق مجاور آن باشد چنانچه بر اساس استاندارد ما مجاز نیستیم سیلندر را در محلی قرار دهیم که حریق احتمال دارد از آن نقطه شروع شود. سیلندر حتما باید به وسیله براکت یا استند فلزی به دیوار ثابت و محکم شود که در طی زمان اطفاء حریق جابجا نشود.

شیر به کار رفته روی سیلندر fm200 از نوع اتوماتیک دو حالته استاندارد با سیستم فعال ساز برقی میباشد که دهانه مخروطی شکل یا در اصطلاح خود آب بند دارد که به صورترزوه ای با دستگاه بر روی سیلندر ثابت میشود و در زمان حریق با فرمان از سمت پنل مرکزی فعال و گاز را به داخل لوله های شبکه اطفا خارج میکند . بر روی این شیر یک ضامن دستی قرار دارد که اگر به صورت اتوماتیک عمل نکند میتوان با کشیدن این ضامن شیر را فعال نمود. سایز این شیر بر اساس استاندارد ۲/۱ یا ۴/۱ بر اساس حجم و اندازه سیلندر و گاز داخل آن متغیر میباشد.که به وسیله یک شلنگ پنوماتیکی استاندارد و ضخیم سایز بزرگ ۱/۲ به داخل لوله اصلی شبکه اطفا حریق fm200 متصل میشود.

گاز fm200 یا HFC227ea یا HEPTAFLUOR PROPAN:

گاز FM200 از خانواده clean agent ها یا گاز های بی اثر میباشد که بر اساس استاندارد msds گازها اثرات تخریب محیطی کم بدون اثر روی تجهیزات الکترونیکی در کلاسc حریق و با قابلیت خاموش کنندگی بالا میباشد . مکانیزم اثر این گاز به صورتی است که در سناریوی حریق عامل اصلی گسترش حریق ترکیب مولکولهای آتش با اکسیژن برای توسعه میباشند. گاز fm200 به جای کاهش سطح اکسیژن محیط روی مولکولهایی که میل ترکیبی بالایی با اکسیژن داشته اثر میکند و جلوی ترکیب ان با اکسیژن محیط و گسترش حریق را میگیرند یعنی در اصل سطح اکسیژن محیط کاهش نیافته انسان به تنفس خود ادامه داده ولی در ان محیط که گاز تخلیه شده دیگر حتی کبریت هم روشن نمیشود یا حریق به حیات خود نمیتواند ادامه دهد . در نتیجه آتش خاموش میشود. و بعد از تخلیه تشکیل نمیشود. از نظر زیست محیطی نسبت به گاز هالون کمتر در جو لایه اوزون باقی مانده و خود به خود خارج میشود .با این حال طراحی و محاسبه مقدار گاز fm200 با اهمیت میباشد بر اساس استاندارد و غلظت محیط و مولفه های مختلف در دیتا سنتر ها غلظت یا concentration عددی بین ۷ تا ۹ بر اساس دمای کاری در نظر گرفته میشود و بر اساس ارتفاع از سطح دریا در شهر محل قرار گیری اتاق سرور متغیر میباشد چنانچه هر چه ارتفاع از سطح دریا کمتر باشد بر اساس فشار هوا گاز بیشتری مورد نیاز است. که در صورت محاسبه اشتباه یا حریق خاموش نمیشود یا برای انسان هنگامی که بیش از حجم اتاق را گاز پر کند مشکلات تنفسی و سر گیجه ایجاد میکند.

طراحی سیستم پاشش

گاز fm200 در داخل سیلندر و در کف سیلندر به صورت مایع قرار دارد در زمان تخلیه گاز داخل سیلندر که به وسیله نیتروژن تزریق شده در سیلندر متعادل گردیده به وسیله لوله باریک کوچکی که از زیر شیر تخلیه به انتهای سیلندر ادامه یافته (میلاب سیلندر) با فشار به داخل لوله شبکه اطفا تزریق شده و باید به وسیله نازلهای پاشش در انتهای لوله خارج گردد نازلهای پاشش گاز fm200 سایز های مختلفی دارند که بر اساس طراحی سوراخ پاشش یا ارفیست آن باید بر اساس محل قرارگیری اندازه گیری و دریل شود به این معنی که سایز نازل در سقف با سایز نازلی که در کف یا زیر سطح قرار میگیرد از نظر اندازه و سایز سوراخ و تعداد آن متغیر است . بر اساس استاندارد در دیتا سنتر ها معمولا از نازلهای پاشش با زاویه ۳۶۰ درجه سایزهای ۲/۱ ۲/۱/۱ و ۴/۳/۱ استفاده میشود .چنانچه بر اساس طراحی اشتباه سایزها اشتباه محاسبه شود گاز به اطراف نازل پاشیده شده و به درستی در فضا تخلیه نمیشود . همچنین اگر فشار گاز در داخل سیلندر و لوله کشی اشتباه محاسبه شوند یعنی فشار تا آخرین نازل خروجی یکنواخت نباشد به جای گاز fm200 مایع از نازلها تخلیه و حریق خاموش نمیشود.

تاییدیه های مهم برای سیستم اعلام اطفای حریق دیتاسنتر:

برای تجهیزات سیستم اعلام و اطفای حریق دیتاسنتر تاییدیه های استاندارد جهانی و همچنین سازمان آتش نشانی باید مورد توجه قرار گیرد :

تاییدیه lpcb انگلستان در سیستم اعلام حریق : در تجهیرات اعلام حریق حتما اجناس از قبیل دتکتورها سیستم ایرسمپلینگ مجموعه آژیر ها شستی ها کابلها باید دارای این تاییدیه باشند در کل سازمان آتش نشانی اجناسی را تایید مینماید که دارای استاندارد lpcb انگلستان یا همان EN-54 certificate باشند. ولی اگر تجهیزی تاییدیه fm و ul را همزمان داشته باشد نیز مورد تایید است.
تاییدیه vdsآلمان در سیستم اعلام و اطفا حریق : این کمپانی آلمانی معتبر که یکی از پرچمداران ارائه استاندارد میباشد تجهیزات خاصی را مورد تایید قرار داده و اگر تجهیزی دارای گواهینامه vds باشد مطمئنا استاندارد است.
تاییدیه fm و ul امریکا برای سیستم اطفا حریق : گاز داخل سیلندر حتما باید داری استاندارد fm و ul باشد .
استاندارد آتش نشانی انگلستان یا BSI:شیر و سیلندر حاوی گاز fm200 حتما باید این استاندارد را گرفته یا اگر استاندارد CE اروپا را داشته باشد در اصطلاح bsi را پاس مینمایدو در انتها تمامی تجهیزات اطفا گاز fm200 باید مورد تایید سازمان آتش نشانی جمهوری اسلامی ایران باشند.

نرم افزارهای طراحی سیستم های total flooding

در طراحی سیستم اعلام و اطفای حریق دیتاسنتر ما به هیچ وجه بر اساس استاندارد مجاز نیستیم نقشه اعلام حریق و محاسبه مقدار گاز مورد نیاز و آرایش سیستم را به صورت دستی یا فرضی بر اساس تجربه محاسبه نماییم برای این منظور و بالا بردن دقت کار و کم کردن ضریب خطا چندین شرکت معتبر نرم افزارهای محاسبه برای این منظور را تولید و عرضه نموده اند از جمله این شرکتها : شرکت TYCO امریکا kidde انگلستان vdsآلمان و bettati ایتالیا هستند که به صورت محاسبه خودکار با در نظر گرفتن مولفه های کارشناسی خروجی سیستم اطفا حریق و لوله کشی استاندارد را مشخص می نمایند .

برای طراحی سیستم اعلام حریق نیز میتوان از نرم افزار autocad (auto desk) یا افزونه alarm cad استفاده نمود.

تعمیرات و بادیدهای دوره ای سیستم اعلام و اطفای حریق دیتاسنتر:

هر سیستمی که نصب می گردد اگر بر اساس استاندارد به درستی نگهداری نشود بعد از مدتی کارایی خود را از دست داده و از کار می افتد بر اساس استاندارد NFPA در دیتاسنتر ها و اتاقهای سرور سیستمهای اعلام و اطفا حریق باید به صورت روزانه هفتگی و ماهیانه سرویس و بازدید و تست شوند :

• بررسی وضعیت تابلو ی کنترل مرکزی
• حصول اطمینان از قابلیت عملکرد سیستم تحت شرایط هشدار در یک منطقه یا یک حلقه. برای سیستمهایی که کمتر از ۱۳ مدار دارند برای هر هفته باید یک مدار کنترل شود و برای سیستم هایی با بیشتر از ۱۳ مدار، باید ترتیبی داده شود تا با بررسی مدارها، کلیه آنها طی سیزده هفته مورد بررسی قرار گرفته باشند.بنابراین به تبع تعداد مدارها، در هر هفته باید بیش از یک مدار مورد آزمایش قرار گیرد. بررسی وضعیت باطری های پشتیبان و همچنین کنترل وضعیت سوخت، روغن و سیستم خنک کن ژنراتور برق اضطراری که تامین کننده برق سیستم به هنگام قطع برق شهر است، از جمله مواردی است که بصورت هفتگی باید انجام پذیرد.(وظایف هفتگی شامل وظایف روزانه هم می شود.)
• ماهیانه : قطع عمدی برق شهر سیستم به منظور حصول اطمینان از روشن شدن خودکار ژنراتور برق اضطراری و همچنین عملکرد باطری و شارژر از جمله اقدامات ماهیانه است.بهتر است ژنراتور برای یک ساعت روشن بماند و پس از اتمام شرایط شبیه سازی شده، باید سوخت ژنراتور به حد اولیه رسانده و روغن آن بار دیگر کنترل شود.(وظایف ماهیانه شامل وظایف هفتگی هم می شود.)
• آزمایش کلیه اتصالات برقی باطریها و تابلوی کنترل مرکزی.
• بررسی عملکرد هشدار تابلوی کنترل مرکزی با تحریک یک شستی یا آشکارساز در هر منطقه یا حلقه.
• بررسی نشانگرهای عیب با ایجاد شرایط شبیه سازی شده عیب
• بررسی وضعیت سیستم کنترل مرکزی از نظر رطوبت و سایر شرایط محیطی که ممکن است تاثیرات ناخوشایندی بر عملکرد سیستم داشته باشند.
• بررسی وضعیت ساختمان از نظر تغییرات احتمالی و ساختاری که ممکن است بر عملکرد آشکارسازها تاثیر داشته باشند.(وظایف فصلی شامل وظایف ماهیانه هم می شود.)
• بررسی و آزمایش همه آشکارسازها بر اساس توصیه کارخانه سازنده ( در اینجا منظور این نیست که در پایان هر سال باید آشکارسازها آزمایش شوند بلکه با آزمایش های دوره ای مطابق برنامه، تمامی آشکارسازها باید طی سال آزمایش شده باشند.) بررسی کلیه کابل ها و اتصالات الکتریکی و همچنین ثبت و ضبط کلیه گزارش ها و صدور گواهی صحت عملکرد سیستم توسط متخصص دارای صلاحیت.

جهت طراحی و مشاوره در خصوص سیستم اعلام و اطفای حریق دیتاسنتر با حامی تجهیز تماس حاصل فرمایید.