金融机构数据中心火灾分析及应对

��发布时间：2020-12-30 ��浏览次数：6067次

金融机构数据中心火灾分析及应对

 

近年，金融机构数据中心（以下简称机房）时有火灾事故发生，严重影响金融信息安全和各单位人员、财产安全。机房火灾较普通民用场所火灾有其自身的特点、成因及应对，现分析下。

 

机房火灾的特点

 

1. 损失大、影响广。

 

机房火灾除直接导致机房基础设施、精密昂贵的系统设备等财产损失和人身伤害外，还可能影响金融机构各项业务的正常开展。严重时，可能导致金融数据的永久丢失，引发恐慌性挤兑等重大事件。

 

2. 以电气火灾为主，其他类型火灾为辅。

 

机房内主要放置各种供、用电设备和电缆。供、用电设备一般有金属

外壳封闭包裹，阻燃性好。而各种电缆分布广，多成束敷设，一旦某一回路过热、短路，极易影响周边电缆或设施、设备，形成连锁反应。因此，机房火灾多以电气火灾为主，尤其以电缆火灾危害最大。同时，如机房选址、管理不好，也有因外来火源引发机房火灾的危险。

 

3. 隐蔽性强，随机性大。

 

导致机房电气火灾的过电流、漏电流、短路打火、接触电阻过大、局部过热等通常都发生在供用电设备内部及线缆桥架或管内，以及吊顶内和静电地板下，不易发现。而机房起火风险点多，布置分散，起火位置、时间、概率很难预测。同时，外部火源的不确定性也增加了机房火灾的随机性。

 

4. 机房蓄电池系统短路火灾具有特殊性。

 

机房蓄电池系统一般只有蓄电池柜（架）电池开关和UPS 电源电池开关，有的甚至只有UPS 电源电池开关。而蓄电池系统容易发生漏液腐蚀或线缆绝缘损坏而致正负极短路故障。如短路点在蓄电池柜（架）电池开关的蓄电池侧，或在蓄电池柜（架）电池开关至UPS 电源开关之间且蓄电池柜（架）电池开关故障拒跳，则短路点将无法被开关快速地与蓄电池组切割分离。由于蓄电池属于有源设备，将产生较大的持续性短路放电电流，累积巨大热量和大量酸性（铅酸蓄电池）腐蚀性烟雾。被短路的蓄电池容量越大、只数越多，导致火灾的可能性越大。即使蓄电池周边无可燃物品、无氧气助燃，

其持续短路电流本身产生的破坏性能量足以导致附近设施、设备的损坏。同时，蓄电池短路极易产生“雪崩”效应，单只短路的高温将破坏绝缘材料，连锁引发周边多只或整组甚至多组短路，热量累积速度快，除了短路回路熔断、蓄电池放电损毁和外部降温外，无其他有效灭火方式。此外，蓄电池系统发生正负极间短路时，蓄电池和UPS 电源充电器均向短路点提供能量，短路电流大，同时冲击UPS 电源及其充电器，甚至可能损坏UPS 电源。机房火灾的成因除蓄电池系统短路引发火灾外，其余机房火灾也必须具备起火源、可燃物和氧气三个条件才能形成。

 

1. 起火源。

 

（1）机房供、用电设备起火源。主要有电气短路（含蓄电池系统短路）产生的电火花、电弧或大电流；过电流、漏电流、电气连接点接触电阻过大导致的回路、设备和电气连接点过热及绝缘老化、损坏甚至击穿短路；过电压（如雷击）导致的巨大泄放电流或绝缘击穿短路；高频谐波导致的电气设备、线缆局部过热；精密空调的电极式加湿器、电加热器局部过热；以及供用电设备散热不佳导致局部过热等。以上情况将形成局部高温，一旦温度达到周围物质的着燃点，即形成火焰，造成火灾。

 

（2）外来火源。机房可能出现焊接、金属切割、烟头、打火机等外来火源。同时，机房周边区域发生火灾，如机房外围防护结构（隔墙、窗户、门、孔洞等）防火性能不足以抵御火势侵入，极易引发机房火灾。

 

2. 可燃物。

 

在建设、管理过程中，完全避免机房可燃物有一定难度。机房中的可燃物主要有：机房装修、装饰

材料中的可燃材料；供用电设备中劣质或可燃的绝缘材料（如普通线缆绝缘层）及配件；以及违规进入机房的易燃、可燃物品和办公设施等。机房可燃物的多少，直接关联机房火灾范围、火势和损失的大小。

 

3. 氧气。

 

由于空气中含有21% 的氧气（按体积分数

计算），机房内不可避免地存在氧气。新风系统也在源源不

断地向机房输送新风。

机房火灾的应对

机房火灾的预防和应对是系统工程，应分别在机房选址、设计施工和运维管理阶段，采取不同的措施。

 

1. 选址阶段。尽量远离易燃、易爆物品存放地和火灾高危区域。同时充分考虑机房及周边消防通道的畅通，消防设施及资源配置等因素。

 

2. 设计施工阶段。

 

机房一旦完成设计施工，其防范火灾的能力也基本定型。因此，应选择经验丰富的机房专业设计和施工单位，并重点关注以下几方面。

 

（1）合理划分防火分区。避免火灾高危设备或区域（如蓄电池、供配电设备、打印室等）与其他设备或区域共处同一防火分区；并根据设备类型和重要程度划分防火分区。

 

（2）合理选择建设材料，规范施工工艺。机房建设应选择不燃、难燃或阻燃材料，采用防火工艺。机房及其各防火分区四周外围隔墙、门、窗必须具备一定的耐火极限、抗压强度和耐水能力。穿越防火隔墙的所有孔洞、桥架、管道等必须进行有效的防火隔离或封堵。

 

（3）以“充分暴露”的原则合理布置机房各系统设施、设备。机房各供用电设备（含电缆）应尽量暴露在外，减少不必要的遮挡和覆盖，以便在日常运维管理过程中监测设备运行状况，及时发现火灾隐患或初期火情。

 

（4）规范机房供、用电设备的设计、安装。精确计算机房供配电系统的电气参数，慎重选择设备品牌型号，注重其防火、绝缘性能，避免假冒伪劣产品。根据机房设计寿命及预期负荷发展留存足够余量，避免各供电设备在机房有效使用期内过载运行。充分考虑谐波对电气设备及电缆的不良影响，设计必要的谐波处理装置；严禁交流开关代替直流开关；蓄电池室与其他设备宜不同房间布置；不同蓄电池组间应保持一定间隔或采取隔离措施，并分别设置蓄电池组柜（架）侧直流开关。完善电源、网络及天馈线防雷系统。

 

规范机房供用电设备的安装。所有线缆必须经桥架或穿金属管敷设，严禁飞线、裸线，避免线缆绝缘损伤。高压电缆与低压电缆，强电与弱电线缆，交流电缆与直流电缆，蓄电池系统正、负母线电缆，以及不同蓄电池组电缆宜分开不同管线或桥架敷设。避免单相单根金属铠装电缆敷设或三相金属铠装电缆作单相供电使用。蓄电池下应垫放耐酸绝缘垫，防止漏液导致短路。减少和规范电气连接点，尽量采用压接、铆接等方式。全面测试供配电系统绝缘性能。

 

(5) 选择合适的消防报警和灭火系统。

 

机房火灾以电气火灾为主，除了设置烟感、温感探测器外，特别重要机房，可设置电气火灾报警系统。空气流动性大的区域宜采用吸气式烟雾探测火灾报警系统作感烟探测器，线缆桥架内宜设置缆式线型定温火灾探测器。机房火灾报警系统应置于各消防分区和机房外敞亮位置，消防值班室设置尖利、闪亮的声、光报警装置，并做好消防联动。选择灭火介质时，应充分考虑防火分区内火灾类型、

设备重要性、灭火效果和灭火介质对主要设备的影响等因素。针对单纯的蓄电池系统短路风险，应精确计算短路发热量，并据此配置降温式灭火介质数量，不宜采用窒息式灭火。

 

 

3. 机房运维管理阶段。

 

合理规范的运维管理能有效克服机房防火能力的不足，并降低火灾发生概率。

（1） 加强机房供配电及用电系统运行监测和管理。定期监测各项电气参数，特别是电流、电压和漏电流值。监测供、用电设备及各电气连接点的温度变化。定期对机房供配电系统、防雷及接地系统进行专业技术检测。

（2）加强机房空调及其电极式加湿器、电加热器的运行管理，清理周边可燃物，定期实施专业技术检测。

（3）加强机房人员和物品管理，严禁在机房吸烟和违规使用电源。严禁将可燃、易燃、易爆物品带入机房，严格控制机房动火操作。

（4）机房新增或购置设备时，注意其防火性能。

（5）建立机房消防值班制度，加强机房消防设施、设备的巡检维护和定期专业技术检测，确保消防、灭火设施有效。

（6）定期展开消防演练和培训，建立快速的火灾通知和疏散机制，提高机房管理人员及其他相关人员应对机房火灾事件的能力。


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