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隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和數(shù)量高速增長，數(shù)據(jù)中心在功能和結(jié)構(gòu)上也越來越復(fù)雜，對消防提出了越來越高的要求。本章介紹了幾種適用于數(shù)據(jù)中心的消防新技術(shù)，這些新技術(shù)尚處于發(fā)展階段，大部分尚未在國內(nèi)廣泛使用。本章對消防新技術(shù)的介紹，旨在為數(shù)據(jù)中心從業(yè)人員提供一些技術(shù)參考。

全氟己酮滅火系統(tǒng)概況

全氟己酮是一種重要的哈龍滅火劑替代品，其化學(xué)結(jié)構(gòu)和 3M 公司的 Novec 1230 滅火劑相同，是氟化酮類的化合物，常溫常壓下是一種無色、無味的液體。

全氟己酮的蒸發(fā)熱是水的 1/25，蒸汽壓是水的 25 倍，這些性質(zhì)使它易于汽化并以氣態(tài)存在，主要依靠吸熱達(dá)到滅火效果，可以撲滅 A、B、C、E 類火災(zāi)。吸熱滅火的原理是由于全氟己酮會(huì)與空氣形成混合氣體，這一混合氣體比空氣的儲(chǔ)熱能力要強(qiáng)，這就意味著其能在工作時(shí)移走更多的熱量。全氟己酮具有現(xiàn)有商品化的哈龍?zhí)娲返膬?chǔ)熱能力。全氟己酮的滅火設(shè)計(jì)濃度一般為 4-6%，遠(yuǎn)低于七氟丙烷滅火劑的滅火設(shè)計(jì)濃度（8-10%）。全氟己酮的無毒性反應(yīng)（NOAEL）濃度為 10%，大于七氟丙烷滅火劑的無毒性反應(yīng)（NOAEL）濃度（9%），安全余量比較高。

與七氟丙烷滅火系統(tǒng)類似，全氟己酮滅火系統(tǒng)也分為管網(wǎng)滅火系統(tǒng)和預(yù)制滅火系統(tǒng)。管網(wǎng)滅火系統(tǒng)主要由滅火劑鋼瓶、驅(qū)動(dòng)瓶、選擇閥、集流管、控制管路、信號(hào)反饋裝置、檢漏裝置、管路、噴頭等組成。滅火劑和高壓氮?dú)鈨?chǔ)存在鋼瓶內(nèi)，系統(tǒng)啟動(dòng)滅火時(shí)，瓶頭閥和選擇閥打開，氣體滅火劑在高壓氣體驅(qū)動(dòng)下通過管路，從噴頭射出，快速氣化，通過吸熱降溫實(shí)現(xiàn)滅火。按防護(hù)區(qū)數(shù)量，可以分為單元獨(dú)立系統(tǒng)和組合分配系統(tǒng)。預(yù)制滅火系統(tǒng)是按一定的應(yīng)用條件，將滅火劑儲(chǔ)存裝置和噴放組件等預(yù)先設(shè)計(jì)、組裝成套且具有聯(lián)動(dòng)控制功能的滅火系統(tǒng)。預(yù)制滅火系統(tǒng)又稱為柜式氣體滅火裝置，由滅火劑鋼瓶、管路、噴嘴、信號(hào)反饋部件、檢漏部件、驅(qū)動(dòng)部件等組成。

全氟己酮滅火劑與七氟丙烷滅火劑的對比見表 1、表 2、表 3。

表 1 七氟丙烷與全氟己酮滅火劑物化性質(zhì)對比表


表 2 七氟丙烷與全氟己酮滅火劑滅火濃度和安全性對比表


注：1. 安全余量 =（無毒性反應(yīng)濃度 - 參考滅火設(shè)計(jì)濃度）/ 參考滅火設(shè)計(jì)濃度

2. 單位質(zhì)量需要的最小安全體積指 1kg 滅火劑在不超過無毒性反應(yīng)濃度時(shí)的最小體積。

表 3 七氟丙烷與全氟己酮滅火劑環(huán)保性對比表


七氟丙烷等傳統(tǒng)氫氟烴滅火劑由于具有明顯的溫室效應(yīng)，被蒙特利爾議定書基加利修正案列入限控清單。故全氟己酮作為新一代潔凈滅火劑中的佼佼者引起了廣泛的關(guān)注。

全氟己酮滅火劑在國外的應(yīng)用有近 20 年歷史。2001 年 5 月，美國 3M 公司推出了商品名稱為 Novec 1230 的新型潔凈滅火劑，并在 2001 年 9 月在美國進(jìn)入商業(yè)推廣階段，并取得了美國 UL、FM 認(rèn)證，全氟己酮滅火劑被 NFPA 2001 版標(biāo)準(zhǔn)收錄為潔凈氣體滅火劑，后來又被編入 ISO 14520 標(biāo)準(zhǔn)（ISO 14520-5）。

近年來，隨著中國企業(yè)科技水平提升，國內(nèi)已有多家氟化工企業(yè)獨(dú)立開發(fā)出全氟己酮滅火劑產(chǎn)品，打破美國壟斷，出口歐洲、中東、東南亞等地區(qū)。但不同企業(yè)的生產(chǎn)原料、反應(yīng)路線、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品性能不盡相同，尚無統(tǒng)一的國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，目前各企業(yè)以自行規(guī)定的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為指導(dǎo)生產(chǎn)、檢驗(yàn)和質(zhì)量控制的依據(jù)。

目前標(biāo)準(zhǔn)制定的工作也有了部分進(jìn)展。山東省地方標(biāo)準(zhǔn)《全氟己酮滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范》DB37T 3642-2019 由山東省市場監(jiān)督管理局發(fā)布，于2019 年 9 月 6 日實(shí)施，是國內(nèi)首個(gè)關(guān)于全氟己酮滅火系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)。該地方標(biāo)準(zhǔn)主要有系統(tǒng)組件、設(shè)計(jì)要求、管網(wǎng)滅火系統(tǒng)、預(yù)制滅火系統(tǒng)、系統(tǒng)施工、系統(tǒng)驗(yàn)收、維護(hù)管理等章節(jié)，其中預(yù)制滅火系統(tǒng)除了包括柜式滅火裝置，還包括了框架式、探火管式、懸掛式等多種形式，以及自動(dòng)跟蹤定位系統(tǒng)。

國家市場監(jiān)督管理總局標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)管理司 2020 年 5 月 9 日下達(dá)了《全氟己酮滅火劑》國家標(biāo)準(zhǔn)的制訂計(jì)劃，主要起草單位是應(yīng)急管理部天津消防研究所，該標(biāo)準(zhǔn)非等效采用 ISO 國際標(biāo)準(zhǔn) ISO 14520-5：2016。該國家標(biāo)準(zhǔn)將規(guī)定全氟己酮滅火劑的通用要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、包裝、標(biāo)示、充裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存。

中國工程建設(shè)協(xié)會(huì)的《2019 年第二批協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 制訂、修訂計(jì)劃》中，也批準(zhǔn)了《預(yù)置式全氟己酮滅火裝置》制訂立項(xiàng)申請，主要起草單位也是應(yīng)急管理部天津消防研究所。該團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)將規(guī)定預(yù)置式全氟己酮滅火裝置的分類和標(biāo)記、性能要求、試驗(yàn)方法、檢測規(guī)則、包裝運(yùn)輸和儲(chǔ)存。

數(shù)據(jù)中心應(yīng)用

全氟己酮作為高效潔凈的氣體滅火劑已經(jīng)被國際消防屆接受、認(rèn)可和廣泛使用，它具有滅火濃度低、滅火效率高、安全系數(shù)高、不導(dǎo)電、無殘留等特點(diǎn)，適用于不宜用其他滅火劑撲救和滅火后不能有大的二次污染的火災(zāi)場所，例如數(shù)據(jù)中心。隨著對傳統(tǒng)哈龍、七氟丙烷、三氟甲烷等氣體滅火劑越來越嚴(yán)格的限制使用，環(huán)保性能良好的全氟己酮滅火劑使用將越來越廣泛。

技術(shù)特點(diǎn)

（1）主要優(yōu)點(diǎn)

a 全氟己酮滅火劑有優(yōu)異的環(huán)保性能：其臭氧損耗潛能值（ODP）為 0，溫室效應(yīng)潛能值（GWP）等于 1，大氣存留壽命只有 5 天，是可用于替代七氟丙烷的滅火劑；

b 全氟己酮滅火劑安全無毒，滅火濃度低，安全余量高，在使用時(shí)對人體更安全；

c 全氟己酮常溫下是液體，可以在常壓狀態(tài)下安全地使用普通容器在較寬的溫度范圍內(nèi)儲(chǔ)存和運(yùn)輸（包括空運(yùn)）；

d 全氟己酮對常用的橡塑密封材料，如氯丁橡膠、丁基橡膠、氟化橡膠、三元乙丙橡膠、硅聚酯等無明顯化學(xué)反應(yīng)，因而在使用全氟己酮滅火的系統(tǒng)中這些密封材料可以正常工作。對常用的金屬，如碳鋼、銅、鋁、不銹鋼等材料亦無腐蝕，不會(huì)損害電子部件和線路，不會(huì)造成二次損害；

e 有研究表明，全氟己酮對撲滅鋰離子電池火災(zāi)的性能優(yōu)于七氟丙烷；

f 通過全氟己酮滅火劑的理化性能及滅火性能等重要特性與七氟丙烷滅火劑進(jìn)行對比，結(jié)果表明全氟己酮滅火劑具備高效滅火，環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用前景。

（2）值得注意的問題

a 有研究表明，全氟己酮在滅火過程中，高溫裂解時(shí)有劇毒氣體全氟異丁烯和毒性氣體一氧化碳產(chǎn)生。全氟己酮滅火系統(tǒng)啟動(dòng)后，防護(hù)區(qū)內(nèi)不能有人員滯留；

b 全氟己酮極易吸收水分，產(chǎn)生酸性物質(zhì)，可腐蝕金屬部件及密封件。應(yīng)在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、灌裝階段采取措施嚴(yán)格控制滅火劑中的水分；

c 國內(nèi)全氟己酮滅火劑尚沒有統(tǒng)一的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品國家標(biāo)準(zhǔn)剛剛立項(xiàng)起草，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)目前按照 ISO 標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。國內(nèi)僅有少數(shù)企業(yè)能生產(chǎn)該滅火劑；

d 全氟己酮滅火系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)中心場景，尚缺全尺度滅火試驗(yàn)的支撐，也缺少設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的支撐。

文章來源：《數(shù)據(jù)中心消防技術(shù)白皮書》

原標(biāo)題：全氟己酮滅火系統(tǒng)介紹