Газове пожежогасіння для розподільчих і серверних приміщень (FM-200, Novec 1230, інертний газ)

Посібник про вогнегасні речовини для електроустановок описує, які переносні засоби (CO₂, порошок, переносні вогнегасники з чистою вогнегасною речовиною) безпечні поблизу обладнання під напругою. Ця стаття описує стаціонарний аналог того самого принципу на рівні приміщення: систему газового пожежогасіння з повним заповненням об'єму, зазвичай встановлювану в розподільчих приміщеннях, приміщеннях ДБЖ, дата-центрах і серверних приміщеннях, що проєктується і монтується за NEN-EN 15004 (яка відображає міжнародну серію ISO 14520).

Навіщо газова система для цих приміщень

Водяні спринклери та сухий порошок обидва ефективно гасять, але обидва роблять приміщення потім непридатним для електричного обладнання: вода спричиняє короткі замикання і корозію, а залишки порошку електропровідні і сильно абразивні для контактів і підшипників. Стаціонарна система чистої вогнегасної речовини (або інертного газу) з повним заповненням об'єму гасить без залишку і без необхідності попереднього зняття напруги в приміщенні для безпечного вивільнення самої речовини — властивість, яка робить її стандартним вибором для приміщень із таким, що перебуває під напругою, комутаційним обладнанням, системами ДБЖ і серверними стійками.

Два принципи гасіння

• Чисті галогенвуглеводневі речовини (HFC-227ea, відомий під торговою маркою FM-200, та FK-5-1-12, відомий як Novec 1230) гасять переважно за рахунок хімічного переривання реакції горіння, при проєктній концентрації порядку приблизно 7–9 об'ємних відсотків для типової небезпеки класу A (поверхневе горіння), такої як електронне обладнання.
• Інертні гази (азот IG-100, суміші на основі аргону, чи суміш азот/аргон/CO₂ IG-541) гасять за рахунок зниження концентрації кисню в приміщенні нижче рівня, що підтримує горіння, що вимагає значно вищої проєктної концентрації (кисень у приміщенні зазвичай знижується приблизно до 12–15 %) і, відповідно, більшого обсягу збереженого газу.

Проєктна концентрація, час вивільнення та час утримання

Три параметри, усі встановлені в NEN-EN 15004, разом визначають, чи дійсно система гасить пожежу:

1. Проєктна концентрація — мінімальна концентрація вогнегасної речовини, яку система повинна досягти в усьому захищуваному обсязі.
2. Час вивільнення — системи повного заповнення об'єму розраховані на досягнення цієї проєктної концентрації дуже швидко (порядку секунд) після активації, щоб пожежа не встигла розвинутися до досягнення гасильної концентрації.
3. Час утримання (soak time) — проєктна концентрація повинна підтримуватися протягом встановленого періоду після вивільнення, щоб запобігти повторному займанню ще гарячого матеріалу після завершення самого вивільнення.

Досягнення часу утримання повністю залежить від фізичної герметичності приміщення: будь-який значний шлях витоку (негерметизовані кабельні проходи, щілини навколо дверей, порожнини підвісної стелі) дозволяють речовині розбавитися нижче проєктної концентрації до закінчення часу утримання. Це перевіряється тестом на герметичність приміщення (door-fan test): калібрований вентилятор створює надлишковий чи знижений тиск у приміщенні при одночасному вимірюванні витоку, щоб підтвердити, що огороджувальні конструкції дійсно утримають проєктну концентрацію достатньо довго — тест, який необхідно повторювати за кожної зміни фізичної межі приміщення (нові кабельні траси, нові проходки, зміна підвісної стелі), а не лише при первинному введенні в експлуатацію.

FM-200 проти Novec 1230: запас безпеки та вплив на довкілля

Обидва є чистими галогенвуглеводневими речовинами зі схожим механізмом гасіння, але вони відрізняються за двома пунктами, значущими для вибору системи:

• Запас безпеки для заселених приміщень: Novec 1230 має значно вищий рівень No Observed Adverse Effect Level (NOAEL), ніж HFC-227ea, що дає більший запас безпеки між звичайною проєктною концентрацією і концентрацією, при якій починаються фізіологічні ефекти — значуще для зазвичай заселеного серверного чи розподільчого приміщення.
• Вплив на довкілля: HFC-227ea має високий потенціал глобального потепління (GWP) і тривалий час життя в атмосфері; Novec 1230 має GWP, близький до нуля, і короткий час життя в атмосфері. Ця різниця у поєднанні зі зниженням використання ГФВ згідно з Регламентом ЄС про фторовані гази — практична причина, чому нові установки дедалі частіше специфікують Novec 1230 чи систему інертного газу замість HFC-227ea.

Повне заповнення об'єму CO₂: ефективно, але не для заселених приміщень

Повне заповнення об'єму CO₂ дуже ефективне, але гасить за рахунок зниження кисню до концентрації, яка сама по собі становить небезпеку задухи для людей у приміщенні — значно вище концентрації, що переноситься при подальшій присутності людини. Це вимагає сигналізації перед вивільненням з обов'язковою затримкою на евакуацію, позитивних засобів запобігання повторному входу під час вивільнення, і тому здебільшого резервується для зазвичай незаселених приміщень, а не для регулярно обслуговуваного розподільчого чи серверного приміщення.

Безпека після вивільнення: продукти розкладання

Коли чиста галогенвуглеводнева речовина зазнає впливу реального полум'я чи дуже гарячої поверхні під час гасіння, вона може частково розкластися до токсичних побічних продуктів, включно з фтороводнем (HF) — корозійним, токсичним газом. Приміщення повинно бути провентильоване і, якщо пожежа супроводжувалася вищими температурами чи не була погашена негайно, перевірене на наявність HF перед повторним входом персоналу без засобів захисту органів дихання — крок, окремий від і додатковий до звичайного електричного відключення (lock-out/tag-out), яке повинно передувати будь-якому ручному втручанню в приміщенні потім.

Співвідношення з NEN 3140

Система газового пожежогасіння є пасивним, реактивним рівнем захисту від уже розпочатої пожежі; вона не замінює превентивні заходи, що знижують імовірність виникнення електричної пожежі в першу чергу — періодичну термографічну інспекцію, надійні з'єднання та регулярну інспекцію NEN 3140 самої установки. Обидва режими служать різним цілям, і жоден не замінює інший — те саме співвідношення, яке посібник про періодичну інспекцію ATEX описує для режиму вибухозахисту, що діє паралельно зі звичайною електричною інспекцією.

Практична значущість

Для нового чи реконструйованого розподільчого приміщення, приміщення ДБЖ чи серверного приміщення вибір речовини (галогенвуглеводнева проти інертного газу, і яка саме галогенвуглеводнева), перевірка герметичності приміщення при введенні в експлуатацію і після кожної подальшої проходки, а також задокументована процедура повторного входу після вивільнення — все це частина проєкту протипожежного захисту, а не другорядне доповнення до електричного проєкту, коли планування приміщення вже зафіксоване.

Типові помилки

1. Задання повного заповнення об'єму CO₂ для зазвичай заселеного розподільчого чи серверного приміщення без обов'язкової послідовності евакуації перед вивільненням — ризик задухи для будь-кого, хто ще перебуває всередині.
2. Неповторення тесту на герметичність приміщення (door-fan test) після подальших змін кабельних трас чи інших проходок межі приміщення — проєктна концентрація може витекти до закінчення потрібного часу утримання, допускаючи повторне займання.
3. Ставлення до газового пожежогасіння як до заміни превентивного електричного обслуговування (термографічна інспекція, надійні з'єднання, випробування УЗО) замість рівня останньої надії позаду цієї профілактики.
4. Повторний вхід у приміщення одразу після вивільнення без перевірки на продукти розкладання фтороводню, особливо після пожежі, що досягла вищих температур до гасіння.

Пов'язані матеріали

• Вогнегасні речовини для електроустановок
• Електрична дуга — ризики та заходи контролю
• Thermal runaway і пожежна безпека літій-іонних СНЕ (BESS)
• Термографічне обстеження та клас пожежного ризику NTA 8220
• Періодична інспекція (NEN 3140)