数据中心火灾通常是未报告的，以尽量减少保险公司的反应，限制公众了解，以及其他各种原因。

��发布时间：2021-11-04 ��浏览次数：9075次

 数据中心火灾通常是未报告的，以尽量减少保险公司的反应，限制公众了解，以及其他各种原因。

 

在数据中心防火方面，这种对风险的否认可能会导致自满。然而，根据UL的消费者技术，“火灾可能是数据中心中断的最不可预测的原因，也是对工人健康和安全造成最大潜在危害的原因。”

 

火灾可能不是数据中心停机的最常见原因，但它们确实会发生，并可能导致严重的服务中断。数据中心咨询公司Capitoline报告称，在与IT相关的问题之后，火灾事件是数据中心停机的主要原因，它们造成的停机时间最长，平均超过24小时。根据公司的数据，在电力问题之后，火灾事故占数据中心停电的21%。

 

数据中心火灾的成本可能从生命安全影响和经济损失（直接和间接）到数据损失和冗余系统成本。另一个成本可能是最难收回的，那就是设施专业声誉的损失。无论计算环境包括用于边缘计算的远程数据机柜，还是为快速扩展计算能力而添加的模块化容器，都应仔细考虑使用自动灭火来保护数据中心设施。

 

云计算

 

由于数据存储和备份在多个位置，可能会减少对自动灭火系统的需求。最坏的情况是，火灾或其他灾难性事件会导致相对廉价的服务器和机架丢失，而数据中心的操作可以无缝地转移到另一个冗余位置。

 

然而，即使是一场小火灾也可能导致系统崩溃，造成经济损失和潜在的品牌损害。2016年，美国一家主要航空枢纽的数据中心的一个电源控制设备发生故障，引发了断电的浪涌，当时有备用电源的服务器无法与没有备用电源的设备通信，导致航空公司系统瘫痪，导致4000多个航班延误或取消。该事件表明，云计算并没有消除数据中心保护其物理系统免受火灾等破坏性事件的需要。

 

 

 

灭火挑战

 

 

由于其独特的设计，数据中心在灭火方面面临挑战。

 

与大多数传统办公楼相比，数据中心在灭火方面面临着更为复杂的挑战，这主要是因为它们通常具有四个主要特征：开放区域、敏感设备、气候控制和备用电源。

 

数据中心IT设备放置在称为空白区域的开放区域。这些空间可以是密集的，也可以是稀疏的。两者都有各自的挑战。设备密集的白色空间很难确定烟雾的来源，而空旷的空间可能会增加火灾识别和扑灭的挑战。

 

数据存储设备对温度变化非常敏感。即使火灾导致温度适度升高，也会给服务器和其他设备带来严重问题，这意味着即使火灾发生在相对较小的区域，设备也可能受损。服务器机房需要对人员安全且不会损坏敏感电子设备的灭火系统。

 

对气候控制的需求是数据中心的一个主要设计（和能耗）因素，以消散日益高密度的服务器产生的热量。大多数设施仍然依靠空调来对抗服务器产生的热量。然而，这些暖通空调系统实际上可以通过将烟雾和热量输送到设施的其他部分，并为火灾提供新鲜空气，实际上是在煽风点火，从而帮助火灾蔓延。此外，该系统的排气口可以在烟雾到达并激活探测器之前清除房间中的烟雾。

 

最后，数据设施依赖于电力质量和可靠性的备用发电设备可能是潜在的火源。事实上，与备用电源设备相关的火灾风险可能是数据中心最了解的风险。备用发电机房含有碳氢化合物燃料（通常为柴油），并且容易发生强烈火灾。电气柜和发电机房的其他火灾危险包括电气部件过载或短路；发电机或电池组的技术故障；以及燃料、塑料或电池的点火。

 

开关设备、不间断电源系统、变压器和柴油备用发电机都需要快速动作的自动抑制，以扑灭电气和高能碳氢化合物火灾。越来越多的新电池技术用于储能，带来了可能未考虑或未计划的火灾风险。当今使用最广泛的系统是锂离子电池技术，由于其能量密度和热失控（过热产生更多热量）的可能性，可能导致火灾或爆炸，需要快速抑制。

 

重要的是，设施在数据中心的所有区域都安装了火灾传感器和烟雾探测器，以便无论火灾发生在何处，都能尽快检测到并抑制火灾。还应提供足够的灭火剂和足够的分散喷嘴，以适当保护宝贵的设备和数据。

 

灭火备选方案

 

灭火系统需要在不损坏数据中心内容或危及其占用者的情况下快速控制火灾，并且不会留下杂乱的残留物或排放大量水。符合这些要求的最常用的抑制方法分别是清洁剂和水雾。

 

清洁剂灭火

 

清洁剂灭火系统使用对环境和人类安全的气体，但有不同的灭火方法。一些灭火剂取代火焰周围的氧气来抑制火焰，而另一些灭火剂通过冷却或吸热来抑制火焰。

 

美国国家消防协会（NFPA）将清洁剂定义为“一种不导电、易挥发或气体灭火剂，在蒸发时不会留下残留物。“清洁剂系统将灭火剂从储存罐中分散，以在火灾到达火焰/加热阶段之前迅速抑制火灾，从而激活建筑规范要求的喷水灭火系统。一旦火灾被扑灭，清洁剂气体很容易通过通风排出。由于它们不会留下任何残留物，因此不会造成设备损坏，也不需要花费大量时间进行清理。

 

清洁剂通常包括卤代烃、氟化酮或惰性气体（例如氮气或氩气或其混合物）。卤代烃和氟化酮由于其相对较高的热容，通过物理（80%）和化学（20%）机制的组合抑制火灾，而不影响可用氧。惰性气体通过将房间内的氧气含量降低到不能再燃烧的程度来抑制火灾。

 

惰性气体是一种特殊的清洁剂，在全球变暖潜能值（GWP）方面被认为是最“绿色”的。所使用的惰性气体自然存在于大气中，对臭氧层的消耗没有已知的贡献。虽然美国的采用率预计会在适当的时候增加，但由于欧盟（EU）的F气体法规要求逐步减少“高度升温的氟化气体”，欧洲已经倾向于使用惰性气体灭火

 

细水雾灭火

 

更少的水会产生很大的影响。当探测到火灾时，系统会以高速喷出细水雾。雾吸收热量，置换火灾部位的氧气，并阻挡辐射热，以控制、抑制或扑灭火灾。

 

水是各种建筑物中最常用的灭火剂，因为几乎所有州和地方消防法规都要求使用传统的喷水灭火器。自动喷水灭火系统旨在保护建筑物，并且与保护建筑物内容物的关系最小。然而，用大量的水扑灭数据中心火灾——每分钟30到36加仑的水来自一个喷头——可能是解决方案比问题更糟糕的情况。幸运的是，有一种替代的水基灭火解决方案，它可以大大减少灭火所需的水量，并已根据FM Approvals 5560：水雾专门测试数据中心灭火。

 

水雾由细雾化的水滴组成。在高压水雾系统中，99%的液滴尺寸小于100微米，因此为传热提供了更大的表面积。这允许更多的水雾蒸发成蒸汽，并提供灭火所需的辐射热阻挡和冷却效果。低压水雾和传统喷水灭火系统中较大的液滴尺寸不会迅速蒸发；因此，灭火需要更大量的水。

 

由于大部分水在压制过程中被蒸发，水雾系统将对财产和关键资产的损害降至最低。它们还解决了传统洒水器的其他缺点，例如洒水器排放的大量水。特别是在供水有限或市政水压较低的地方，水雾抑制使用的水比传统喷水灭火系统少50%至90%这一事实非常重要。此外，尽管自动喷水灭火系统通常使用与消防栓管线相同的供水（可能含有沉淀物和其他杂质的水），但细水雾系统使用无污染物的饮用水。

 

抑制系统设计方法

 

数据中心有许多不同的尺寸和配置，这是决定灭火系统适当设计的重要因素。需要防火的区域可以从整个建筑到单层、一个房间，也可以是特定的设备或资产。

 

总淹没抑制

 

数据中心内的计算机室通常受到“全淹没”清洁代理系统的保护。火灾发生时，整个房间都充满了灭火剂。灭火所需的灭火剂数量是根据受保护房间的总体积计算的。药剂气体必须在整个空间均匀混合，以达到有效的抑制浓度。

 

细水雾灭火

 

 

 

 

更少的水会产生很大的影响。当探测到火灾时，系统会以高速喷出细水雾。雾吸收热量，置换火灾部位的氧气，并阻挡辐射热，以控制、抑制或扑灭火灾。

 

水是各种建筑物中最常用的灭火剂，因为几乎所有州和地方消防法规都要求使用传统的喷水灭火器。自动喷水灭火系统旨在保护建筑物，并且与保护建筑物内容物的关系最小。然而，用大量的水扑灭数据中心火灾——每分钟30到36加仑的水来自一个喷头——可能是解决方案比问题更糟糕的情况。幸运的是，有一种替代的水基灭火解决方案，它可以大大减少灭火所需的水量，并已根据FM Approvals 5560：水雾专门测试数据中心灭火。

 

水雾由细雾化的水滴组成。在高压水雾系统中，99%的液滴尺寸小于100微米，因此为传热提供了更大的表面积。这允许更多的水雾蒸发成蒸汽，并提供灭火所需的辐射热阻挡和冷却效果。低压水雾和传统喷水灭火系统中较大的液滴尺寸不会迅速蒸发；因此，灭火需要更大量的水。

 

由于大部分水在压制过程中被蒸发，水雾系统将对财产和关键资产的损害降至最低。它们还解决了传统洒水器的其他缺点，例如洒水器排放的大量水。特别是在供水有限或市政水压较低的地方，水雾抑制使用的水比传统喷水灭火系统少50%至90%这一事实非常重要。此外，尽管自动喷水灭火系统通常使用与消防栓管线相同的供水（可能含有沉淀物和其他杂质的水），但细水雾系统使用无污染物的饮用水。

 

抑制系统设计方法

 

数据中心有许多不同的尺寸和配置，这是决定灭火系统适当设计的重要因素。需要防火的区域可以从整个建筑到单层、一个房间，也可以是特定的设备或资产。

 

总淹没抑制

 

数据中心内的计算机室通常受到“全淹没”清洁代理系统的保护。火灾发生时，整个房间都充满了灭火剂。灭火所需的灭火剂数量是根据受保护房间的总体积计算的。药剂气体必须在整个空间均匀混合，以达到有效的抑制浓度。

 

 

 

细水雾灭火可以保护数据中心内具有潜在火源的特定区域，如HVAC、电力和通信电缆以及电力室。

 

冷热通道

 

热通道和冷通道在控制数据中心的温度方面非常有效，但它们可能会给灭火系统带来挑战。过道中的高气流速度会使烟雾难以检测。对于清洁剂系统，气流会在保持有效灭火所需的气体浓度方面产生困难。

 

在灭火系统设计中，还必须考虑过道中的空气隔离隔板的位置，以便水雾能够正确分布或清洁剂气体能够达到必要的浓度。根据其位置，安全壳隔板可能成为障碍物，影响火灾探测和灭火。在安全壳隔板移动的情况下，可能需要重新配置已安装的灭火系统。

 

模块化、微型和集装箱化数据中心

 

模块化和集装箱化单元提供了一种在需要的地方部署数据中心容量的便携式方法。这些装置的灭火系统将受到容器的尺寸和形状以及装置内容物和天花板之间的空间量的影响（这决定了分配喷嘴有多少空间）。此外，必须有足够的空间让水雾或清洁剂蒸发，特别是在清洁剂从喷嘴排出后从液体转化为气体的情况下。

 

微型数据中心可以作为单个单元部署在某个位置，例如小型办公室、仓库或工厂车间，也可以作为多个单元的集合部署在某一位置，例如边缘计算数据中心。根据微型单元的大小，清洁剂可以用作有效的灭火系统。发生火灾时，气体会分散在机柜内。应进行成本分析，以确定在保护多个独立机柜与淹没房间之间的选择。

 

最后的想法

 

数据中心火灾的风险是真实的。无论计算环境是大型数据中心、用于边缘计算的远程数据柜，还是为快速扩展计算能力而添加的模块化容器，添加自动灭火功能都有助于降低风险。毫无准备的代价可能很高——对生命安全的影响、经济损失和对设施专业声誉的长期损害。

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