Rambler's Top100
Статьи ИКС № 03-04 2016
Александра КРЫЛОВА  25 апреля 2016

Предупредить пожар – сохранить бизнес

Пожары на производстве, объектах инженерной и транспортной инфраструктуры, складах и в логистических центрах ставят под угрозу не только их функционирование, но и само существование. 

Для минимизации рисков требуются превентивные меры. 

Причины

Причины возникновения пожара в индустриальном секторе известны и по большому счету сводятся к человеческому фактору – несоблюдению сотрудниками правил противопожарной безопасности, проблемам в работе электроустановок и состоянии электропроводки, а также к воздействию природных явлений, таких как попадание молнии. Однако вес каждой из причин меняется в зависимости от отрасли. Так, в логистических центрах и на высокостеллажных складах, холодильниках, складах горючих жидкостей, автомобилей, на складах мелкотарного хранения пожары чаще всего начинаются из-за неисправности электроприборов (погрузочного оборудования и освещения). Второй по распространенности причиной является удар молнии, и уже за ней следуют безответственность персонала или его сознательное вредительство.

В сфере ИТ – в ЦОДах, на узлах связи, в модульных защищенных помещениях и серверных комнатах, словом, на высокотехнологичных инженерных объектах, пожары чаще всего возникают из-за неисправности блоков питания серверного оборудования и устройств, входящих в состав систем жизнеобеспечения (ИБП, аккумуляторов, кондиционеров). Почти так же часто возгорания происходят в результате перегрузки электрической части оборудования, которая неизбежно ведет к короткому замыканию. Еще одна причина пожара в ЦОДе – дефектные или неисправные кабели. А вот человеческий фактор стоит на последнем месте в перечне причин возникновения пожаров.

Это подтверждает и статистика компании Wagner, разработчика и поставщика комплексных решений для противопожарной защиты, согласно которой 71% пожаров в ЦОДах возникает из-за неисправности оборудования, 23% – из-за соприкосновения горючих веществ с горячими поверхностями, 3% – по причине теплового излучения и столько же – по причине попадания молнии.

И последствия

Если вовремя не обнаружить и не потушить пожар в производственном помещении большой площади (где зачастую нет постоянно присутствующих сотрудников), то потерь, материальных и репутационных, не избежать. На складе огонь грозит уничтожением всех объектов хранения, в ЦОДе – дорогостоящего ИТ- оборудования и инженерных коммуникаций. Но самое неприятное, что даже небольшой пожар ведет к остановке в работе таких объектов и к нарушению гарантированной доступности логистических и, соответственно, ИТ-сервисов. Для дата-центров, которые в зависимости от уровня надежности должны быть доступны как минимум на 99,67%, а как максимум на 99,99%, незапланированный отказ в обслуживании оборачивается серьезными штрафными санкциями и/или потерей крупных клиентов.

Чтобы избежать как прямого, так и косвенного ущерба от пожара, нужно выстроить на его пути многоуровневую систему защиты, которая и для ЦОДа, и для логистического центра имеет в своей основе общие принципы.

Рубежи защиты

Первый из них – эффективные средства ранней детекции дыма: аспирационные извещатели – чувствительные, но при этом не допускающие ложных срабатываний. Эти средства сверхраннего пожарообнаружения улавливают частицы дыма в самом начале процесса тления, к примеру, микросхемы или неисправной проводки, когда их концентрация в воздухе помещения еще очень мала.

Поскольку в дата-центре возгорание начинается, как правило, внутри коммуникационного шкафа или серверной стойки и какое-то время развивается в ее объеме, самое дорогое ИТ-оборудование, обрабатывающее наиболее ценные данные, защищают с помощью стоечных систем пожаротушения. В состав такой локальной системы, занимающей в стойке один или два юнита, наряду с аспирационным извещателем входят два баллона с огнетушащим веществом, дополнительные релейные выходы и вентилятор для удаления газов. И это будет уже второй рубеж обороны от пожара в ЦОДе.

Третий рубеж – это система автоматического газового пожаротушения, основным элементом которой является синтетический, химический газ (к примеру, Novec1230 или хладоны) или же природный – углекислый газ либо азот. Такая система выявляет и тушит пожар по всему объему помещения, распыляя через специальные насадки вещество с огнетушащими свойствами, которое быстро распространяется по разветвленной системе трубопроводов. Газ, выпущенный из баллона, частично отбирает у пожара его энергию, охлаждает поверхности оборудования и вытесняет из воздуха кислород, препятствуя процессу горения. Добавьте еще средства управления и запуска системы и вы получите представление о том, как выглядит многоуровневая система защиты ЦОДов от пожаров. Однако в этом виде у нее есть недостатки.

Минусы традиционного подхода

Начнем с того, что описанный выше классический подход работает с уже возникшим процессом тления, т. е. на первой стадии пожара. В результате тления, а потом и задымления выделяется газ, который окисляет контакты оборудования. Еще больший ущерб могут нанести оборудованию не обнаруженный вовремя огонь и собственно сам процесс пожаротушения.

Выявить возгорание без аспирационных извещателей в дата-центре достаточно сложно из-за мощных систем вентиляции на таких объектах. К тому же перед началом тушения пожара в том сегменте ЦОДа, где произошло возгорание, все-таки приходится на какое-то время обесточивать оборудование. И что бы ни говорили поставщики традиционных систем газового пожаротушения о безопасности этих газов для людей, персонал предварительно нужно эвакуировать.

Ну и последнее: из-за негерметичности помещений машинных залов в ЦОДах эффективность применения газов для тушения пожара снижается. Вот почему в помещениях, оборудованных системами газового автоматического пожаротушения, необходим постоянный мониторинг герметичности.

Таким образом, традиционный подход к построению системы пожарной безопасности является необходимым, но недостаточным для надежной защиты бизнеса.

К чему стремиться

Для снижения пожарных рисков – к слову, имеющих для каждого объекта количественное значение и вычисляемых по специальной формуле, – требуются превентивные меры. И для этого существуют инновационные перспективные технологии и основанные на них системы предотвращения пожара. В них применяется тот же принцип уменьшения концентрации кислорода в защищаемом помещении, что и в системах газового пожаротушения. Однако реализуется он не за счет одномоментного выпуска огнетушащего вещества, а путем создания и поддержания в атмосфере помещения такого соотношения концентраций азота и кислорода, при котором самостоятельное горение различных материалов невозможно (в атмосферном воздухе, которым мы дышим и который поддерживает процесс горения, эти концентрации составляют соответственно 78 и 21%).

Концентрация кислорода, при которой тот или иной материал не горит в отсутствие внешнего источника энергии, называется границей воспламенения. Она определяется по специальной методике: испытуемое вещество в течение 3 мин подвергается воздействию горелки с открытым пламенем температурой 1100–1200°C, затем горелку убирают, и если самостоятельное горение вещества прекращается в течение 60 с, считается, что граница воспламенения найдена. К примеру, для прекращения самостоятельного горения электронных печатных плат, выполненных из поли­эстера/ПВХ, концентрация кислорода должна составлять 15,5%. А для полипропилена, материала, довольно часто встречающегося в дата-центрах, – 16%. Граница воспламенения еловой древесины, из которой изготавливают паллеты для складов, – 17%, а гофрокартона, который используется для упаковки товаров, – 15,5%.

Если обеспечить в защищаемом помещении концентрацию кислорода, близкую к границе воспламеняемости, насытив воздух в нем азотом, это гарантирует, что даже если огонь и будет принесен в защищаемое помещение, он не разгорится и не подожжет окружающие предметы. Точнее определить необходимую для этого концентрацию кислорода в воздухе можно следующим образом: отступив для создания определенного запаса надежности на полпроцента вниз от границы воспламенения, а потом еще на две десятых процента в том же направлении, чтобы застраховаться от погрешности измерений.

Базовый сценарий применения технологии выглядит так. Сначала азот подмешивается в воздух помещения, в результате чего концентрация кислорода в нем снижается до 15%, после чего подача азота в помещение прекращается. Затем в силу того, что невозможно обеспечить 100%-ную герметичность помещения, особенно если в него хоть изредка заходят люди, концентрация кислорода постепенно начинает увеличиваться. И как только это происходит, система снова включается, начинает производить азот и выпускать его в атмосферу защищаемого помещения. Когда концентрация кислорода опускается до нужного значения, система отключается. Но если вдруг отключения системы в нижней точке не произойдет и концентрация кислорода продолжит падать, при ее значении в 13% поступает сигнал тревоги, потому что это становится опасно для людей.

Другие сценарии

Приведенный выше сценарий поддержания пониженной концентрации кислорода не единственный. Применяется и режим периодического понижения концентрации кислорода: там, где на объекте в дневные часы находятся люди, днем можно поддерживать концентрацию кислорода на уровне 17% (при этом нет ограничений по длительности пребывания), а к ночи, добавив в воздух азот, снизить ее до 15%. Есть и еще два режима, предполагающих использование сразу нескольких средств защиты: аспирационных извещателей, системы газового пожаротушения и системы производства азота. В режиме быстрого понижения концентрация кислорода в помещении поддерживается на уровне 17%, а при детекции дыма она резко снижается до 15% (подается азот из баллонов). Если развитие пожара продолжается, на помощь приходит система газового пожаротушения. Режим двухэтапного быстрого понижения концентрации кислорода, самый экономичный, предполагает, что система включается только при срабатывании средств сверхраннего обнаружения.

Последние два сценария лишний раз доказывают необходимость комплексного подхода к организации пожаротушения на промышленных и инженерных объектах, эффективность которого заметно повышается благодаря технологиям, препятствующим возникновению возгораний. 

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!
Поделиться: