Одного крошечного перегоревшего проводка внутри компьютера порой бывает достаточно, чтобы начался тлеющий пожар. Если возгорание не удастся распознать и эффективно подавить еще на стадии его возникновения, то помимо огня, жара и высокотоксичного дыма уничтожить имеющуюся технику могут выделяемые при таком горении пиролизные газы. Поскольку в наше время деятельность практически всех предприятий и учреждений зависит от ИТ-процессов, выход из строя серверов может полностью парализовать их работу на долгое время. В итоге не исключено, что даже самые терпеливые клиенты будут вынуждены сменить поставщика. Согласно исследованиям, проведенным в США, примерно 75% всех предприятий, пострадавших от крупных пожаров, были вынуждены объявить себя банкротами — не только из-за разрушений, нанесенных пожаром (они обычно покрываются страховкой), а как раз из-за таких косвенных убытков.

Если помещения, плотно заставленные оборудованием ИТ, заливаются водой, то ущерб оказывается еще значительнее, так как последствия таких разрушений, и прежде всего короткие замыкания, приводящие к потере данных, фатальны не только для бирж или служб, связанных с обеспечением безопасности, таких как МЧС. Ликвидировать возгорание без подобных неприятностей позволяют системы газового пожаротушения. Газ проникает во все уголки помещения — даже туда, куда не смогли бы попасть капли воды. Во многих случаях после быстрого подавления возгорания эксплуатацию серверного помещения можно продолжить сразу же после проветривания.

Первые исследования способности углекислого газа тушить пламя относятся еще к XVIII веку. В 1929 году в Германии была введена в эксплуатацию первая установка для пожаротушения с помощью CO2, а позднее были созданы безопасные для человека огнетушащие газы. Начиная с 50-х годов эталоном стали считаться хладоны (фторхлоруглеводороды — галогенированные углеводороды, способные потушить возгорание до того, как их концентрация достигнет вредных для здоровья значений), но спустя 20 лет выяснилось, что этот класс молекулярных соединений разрушает озоновый слой. В результате к началу 1994 года в Германии были переоборудованы или демонтированы все хладоновые системы тушения.

На данный момент в установках пожаротушения используются аргон, азот, углекислый газ, так называемые инертные (химически неактивные) газы и их смеси, а также HFC-227ea, FK-5-1-12 и HFC-23 — галогенированные углеводороды или химические огнетушащие газы. Все эти вещества являются бесцветными, не обладают электрической проводимостью и при правильном использовании не оставляют никаких следов. Чтобы предотвратить вред здоровью людей, углекислый газ, а зачастую и инертные газы одорируются, то есть смешиваются с ароматическими веществами. Благодаря этому люди могут почувствовать присутствие этих газов, которые сами по себе не имеют запаха.

Огнетушащий эффект этих веществ базируется на трех различных механизмах. Во-первых, они в той или иной степени сокращают процентное содержание кислорода в помещении. Во-вторых, молекулы газа поглощают тепло, выделяемое при реакции горения (специфическая теплоемкость). Наконец, действие химических огнетушащих газов основывается главным образом на процессе распада их молекул в пламени и при соприкосновении с горячими поверхностями. Продукты распада (фторводород и др.) препятствуют протеканию реакций горения.

Продукты распада являются токсичными и химически агрессивными газами. Как и дымовые газы, они представляют потенциальную угрозу для здоровья людей и их имущества, однако при правильном использовании их концентрация безопасна. Огнетушащий газ должен очень быстро заполнить помещение, чтобы с завершением его подачи возгорание уже было потушено и дополнительных продуктов распада не появлялось.

Как и в других случаях, при использовании систем газового пожаротушения требуется защитить персонал. Хотя бы раз в год следует проводить обучающие тренинги, чтобы сотрудники предприятия правильно воспринимали риски, возникающие при использовании огнетушащих веществ. Рядом с помещениями, оснащенными системами газового пожаротушения, необходимо разместить предупреждающие таблички. Прежде чем в помещение начнет поступать газ, в течение не менее десяти секунд должен подаваться визуальный или звуковой предупреждающий сигнал.

После обнаружения возгорания в помещении, частично замкнутом или открытом, система управления запускает установку газового пожаротушения, которая насыщает воздух огнетушащим газом, доводя его концентрацию до такой степени, чтобы обеспечить эффективное тушение. В помещениях с оборудованием ИТ такая концентрация должна поддерживаться не менее десяти минут, что позволит предотвратить повторное воспламенение (обратную вспышку). Раньше для тестирования систем тушения помещения полностью заполнялись газом, при этом вызывалось принудительное срабатывание установки и производился замер концентрации огнетушащего вещества. После таких процедур приходилось заново закачивать в систему газ и тратить на это немалые средства. В настоящее время можно вместо этого провести тест Door Fan Test, при котором в дверь помещения, оборудованного системой тушения, встраивается вентилятор. Во время проверки замеряются поток воздуха и возникающее в помещении избыточное давление, на основании чего определяется общая величина утечек. На основании полученных данных, а также характеристик помещения и огнетушащего газа технические специалисты рассчитывают минимальное время продолжительности работы системы.

Как правило, установка пожаротушения состоит из емкостей с огнетушащим веществом, оснащенных вентилями и обратными клапанами, оборудования для контроля за содержимым емкостей, а также из сети распределительных труб для подачи огнетушащего вещества к соплам, расположенным внутри помещения, на потолке, в двойном полу, в стойках для оборудования. Пропускная способность сопел и распределительного трубопровода должна быть такова, чтобы газ успевал распределиться в течение предписанного времени.

Детектирование возгораний обычно осуществляется с помощью автоматических датчиков, реагирующих, к примеру, на частички дыма в воздухе. Они размещаются на потолке или в непосредственной близости от потенциальных источников возгорания. Поскольку выделяющиеся при горении газы всегда поднимаются вверх, установленные на потолке детекторы дыма в большинстве случаев обеспечивают быструю и надежную подачу сигнала. Однако в серверных помещениях, где системы вентиляции и охлаждения создают сильные воздушные потоки и завихрения, дым не скапливается под потолком, а равномерно распределяется по всему помещению.

В таких условиях потолочные датчики слишком поздно распознают возникновение возгорания, поэтому серверные помещения дополнительно оснащаются вторым комплектом детекторов, устанавливаемых под фальшполом. В качестве альтернативного варианта могут применяться аспирационные дымовые системы, в которых воздух из пространства помещения подается через вспомогательные трубопроводы прямо к датчику. Дополнительные требования к установкам пожаротушения могут возникнуть при наличии изолированных холодных и горячих коридоров, где необходимо обеспечить равномерное распределение огнетушащего вещества.

Чтобы система газового пожаротушения гарантированно справилась со своей задачей, необходимо так изолировать помещение, где она установлена, от окружающего пространства, чтобы при пожаре или других опасных ситуациях она не пострадала. Кроме того, перед началом подачи огнетушащего вещества система должна обеспечить закрытие дверей, ворот, окон и отключить вентиляцию.

Оптимальным было бы абсолютно газонепроницаемое помещение, однако подача огнетушащего газа приводит к возникновению избыточного давления, поэтому отсутствие разгрузочных отверстий может привести к разрушениям. Следовательно, вне зависимости от используемого огнетушащего газа, для всех систем газового пожаротушения необходимы отверстия для сброса избыточного давления из защищаемого помещения наружу. На практике нередко приходится наблюдать ситуацию, когда из-за отсутствия таких отверстий смещались целые стены, а закрытые двери распахивались или вырывались из дверных коробок. Правильно устроенное отверстие для устранения избыточного давления всегда рассчитывается на максимальный массовый поток. Эту информацию предоставляет, к примеру, специализированное программное обеспечение для проектирования систем газового пожаротушения.

Системы газового пожаротушения смогут спасти человеческие жизни, оборудование и само здание только в том случае, если они способны создать в зоне тушения необходимую концентрацию огнетушащего газа (так называемая огнетушащая концентрация) и поддерживать ее достаточное время. Поэтому при проектировании любой системы газового пожаротушения следует уделить особое внимание данному фактору. Огнетушащую концентрацию для разных горючих материалов и огнетушащих газов необходимо определять опытным путем, поскольку она изменяется в зависимости от используемых веществ. Для этого в лабораториях института VdS проводятся опыты, которые подготавливаются в соответствии с международными нормами. Они выполняются как в условиях реального помещения, так и с применением миниатюрных моделей (установка, использующая горелки с дисковым распыливанием).

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Чтобы расчетные объемы огнетушащего газа, схема прокладки труб, а также диаметр сопел и дросселей соответствовали нормативам, VdS предлагает специализированное программное обеспечение для гидравлического расчета систем газового пожаротушения.

К проектированию таких систем, их установке и поддержанию в работоспособном состоянии предъявляются очень высокие требования. Поэтому при выполнении гидравлических расчетов, определении необходимого количества огнетушащего вещества или размещении детекторов возгораний и сопел нередко случаются ошибки, снижающие уровень защиты. Недочеты возникают и при монтаже самой системы пожаротушения или при оснащении помещения. Типичные для ИТ-сред многочисленные кабельные каналы должны быть газонепроницаемыми.

Не менее часто встречаются организационные просчеты, связанные с планированием аварийных выходов и путей эвакуации или с организацией регулярного обучения персонала, работающего в зоне тушения. Поэтому и первичную, и последующие проверки системы газового пожаротушения должны проводить независимые специалисты, чтобы при необходимости система действительно смогла спасти человеческие жизни, имущество или даже все здание. Специалист может определить, действительно ли система пожаротушения проектировалась и устанавливалась с соблюдением всех нормативов, а затем проверить ее готовность к эксплуатации.

Для страховщиков такой отчет о проведенном тестировании помогает определить степень защиты имущества их клиента от пожара и правильно рассчитать сумму страховой выплаты. Для владельца он служит подтверждением качества установленной системы пожаротушения.

Марсель Магер — ответственный специалист по технологиям газового пожаротушения в VdS, Флориан Иррек — куратор ПО для гидравлических расчетов систем газового пожаротушения в VdS.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF