簡述算力與數據中心配套氣體滅火系統倡導環保、誠信、經濟性對比設計理念與銷售要點探討二

表一、三大類氣體產品設備、管道附件銷售與維護成本主要經濟性參數對比表

序號

氣體產品名稱

產品鋼瓶容積（升）

鋼瓶數量與鋼瓶間安裝參數對比

銷售金額對比

維護成本對比

20℃時工作壓力（Mpa）

滅火劑設計濃度（%）

滅火劑重量（Kg）

瓶組數量（個）

瓶組部件單價（元/個）

瓶組間安裝

滅火設備金額（倍）

無縫鋼管與管件

設備與鋼管管件

鋼瓶泄漏維修成本（倍）

維修檢查成本（倍）

占地面積（倍）

安裝時間與費用（倍）

主管直徑（mm）

銷售金額（倍）

總銷售金額（倍）

與4.2Mpa外貯式比（%）

1

外貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統

90

4.2

8

636

6（動力瓶6個）

5.6Mpa比4.2Mpa瓶組金額高，因壓力高

1D（按12瓶組計算）

1E （12瓶基準）

1A（基準）

DN80

1B（基準）

1C（基準）

100

1F（6瓶基準）

1G（12瓶基準）

2

5.6

＞1E

＞1A

DN100

＞1B

＞1C

＞100

＞1F（6瓶）

＞1G（12瓶）

3

IG541混合氣體滅火系統

90

15

37.5

36

20Mpa比15Mpa瓶組金額高，但瓶組數量少

3D

3E

1.41A

DN100

2.08B

1.78C

＞178

≥6F

≥3G

4

20

27

2.25D

2.25E

1.35A

DN100

2.08B

1.75C

＞175

≥6F（因壓力高）

≥3G（因壓力高）

5

IG100氣體滅火系統

90

15

38.3

36

20Mpa比15Mpa瓶組金額高，但瓶組數量少

3D

3E

1.76A

DN100

2.08B

1.93C

＞193

≥6F

≥3G

6

20

26

2.16D

2.16E

1.52A

DN100

2.08B

1.83C

＞183

≥6F（因壓力高）

≥3G（因壓力高）

注：（1）以外貯壓七氟丙烷氣體滅火系統，20℃時4.2Mpa，90升瓶組一套組合系統保護8個防護區各類參數為基準，代號分別設定為：1A（設備）、1B（管道附件）、1C（總銷售金額）、1D（面積）、1E（安裝費）、1F（泄漏費）、1G（維護費）。     （2）其他類型種類氣體滅火系統各類金額參數，與外貯壓產品對比，確定系數大小，有利于對比簡單快速分析經濟性，并對各方利益進行了保護。

通過對表一中三種類型氣體產品和六種不同壓力規格產品設計計算，表一較詳細填寫了各類型銷售參數，能簡單明了分析出各種類型和規格氣體產品的經濟性。數據中心與算力中心項目優先設計選擇方案，應采用20℃4.2Mpa外貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統，優先采用滅火劑鋼瓶規格為180升鋼瓶容積，選用順序為180→150→120→90升，、經濟、日常維護成本較低。

六、主機房各氣體滅火系統節能環保、可靠、技術先進、經濟合理、日常維護對比 

1、節能環保性

   各種類型和規格氣體滅火系統產品，在符合該產品制造標準和設計施工及驗收規范條件下，還必須符合中國政策承諾的碳達峰和碳中和目標，更應符合GB50174《數據中心設計規范》總則中制定的“確保電子信息系統、穩定、可靠的運行，做到技術先進、經濟合理、適用、節能環?！睖蕜t。

   我們各級消防同仁應堅決執行國家、產品設計規范節能環保政策，主動獻計獻策，堅決反對和抵制違反節約環保，有意設計偏門的各種類型、不同壓力等級、不同規格氣體滅火系統產品門檻，減少競爭，獲取項目現象。

2、可靠

    可靠應主要從數據中心、算力中心主機房配套的氣體滅火系統滅火時可靠性、滅火時人員性、滅火系統技術先進性與平時皮實性、滅火時噴嘴噴射滅火劑產生的噪聲，對設備損壞四方面綜合考慮。

（1）滅火時可靠性

（a）氣體滅火劑比重對比

   七氟丙烷氣體滅火劑6~10S噴射氣化后，氣體滅火劑比重是空氣比重1.29kg/m3的5.9倍，較快速向地面沉降，地面比防護區吊頂層七氟丙烷氣體滅火設計濃度高，當數據中心、算力中心機柜和地板夾層放置的電纜線發生火災時，能快速30秒內滅火，火災很難蔓延，大幅減少火災損失。

IG541混合氣體滅火劑比重為1.34kg/m3，只比空氣比重1.29kg/m3略重3.9%，地面氣體滅火設計濃度約高于防護區頂層氣體滅火設計濃度一點點,能較快60秒左右撲滅火災，火災損失較小。         

IG100氣體滅火劑比重為1.24kg/m3，比空氣比重1.29kg/m3略輕4%，地面氣體滅火設計濃度低于防護區頂層，漂浮在防護區空中為主，滅火速度比七氟丙烷和IG541氣體滅火劑要差，估計滅火時間在1~2分鐘之間。

（b）防護區內產生高壓力與滅火劑泄漏對比

數據中心、算力中心主機房電子信息設備，七氟丙烷、IG541、IG100三種氣體滅火設計體積濃度分別規定為8%、37.5%、38.3%，滅火劑氣體10~60S之間噴射到相對密封性較好防護區后，防護區內各種混合氣體體積將分別增加8%、37.5%、38.3%，這時防護區的壓力瞬間增高，安裝在防護區離地面三分之二高的自動泄壓裝置，當防護區內氣體壓力達到1.1±0.1Kpa時將自動開啟，低于0.95±0.05Kpa時又自動關閉，該自動泄壓裝置有兩個重要作用：一是保護防護區維護結構墻、門、窗不受到破壞；二是滅火介質不隨意流出，減少降低氣體滅火設計濃度，造成不能滅火。

七氟丙烷氣體滅火劑噴灑到防護區內產生的壓力小，并且比重又比空氣重5.9倍，噴射后主要沉降在防護區下方，自動泄壓裝置瞬間自動開啟2~3次，每次開啟時間1~2秒，排出的基本上是壓縮空氣，機柜高度區域七氟丙烷氣體滅火設計濃度完全有可能高于8%濃度，能實現快速滅火。

    IG541混合氣體滅火劑和IG100氣體滅火劑噴射到防護區內，產生的壓力比較大，壓力比是七氟丙烷氣體滅火劑產生的壓力約4.7倍，加之這兩種氣體滅火劑的比重與空氣比重基本相同，噴射時間一般在40~60S較長時間，氣體滅火劑與空氣基本混合均勻。當防護區內氣體壓力達到1.1±0.1Kpa時，自動泄壓裝置將立即自動開啟，開啟時間是七氟丙烷氣體滅火劑開啟時間4.7倍左右，估計開啟次數大約是4.7倍。從自動泄壓裝置開啟時出口排出的壓縮氣體分析，IG541混合氣體滅火劑比重比空氣約重3.9%，排出的IG541混合氣體滅火劑小于50%，防護區內的IG541混合氣體滅火設計濃度37.5%將有可能降低，撲滅火災速度肯定比七氟丙烷滅火劑速度要慢。

    IG100氣體滅火劑比重比空氣約輕4%，自動泄壓裝置開啟時出口排出的壓縮氣體，IG100氣體滅火劑將大于50%以上。離地面機柜高度區域的IG100氣體滅火劑滅火設計濃度肯定低于正常38.3%濃度許多，IG100滅火劑滅火速度和滅火效果比IG541混合氣體滅火劑還要差，與七氟丙烷氣體滅火劑滅火時間會更長，可能會延長幾分鐘之久。

（2）滅火時人員性

數據中心、算力中心主機房安裝大量的電子計算機、服務器、GPU圖形處理器、交換機、存儲等設備，運維工程師們均需定期、定時進入主機房對各設備開展巡檢、測試、維護、檢修、保養工作。特別是設備出了故障時，這時要一直待在機房檢查、排除故障。一般來說，大多數機房比較大，密封性均比較好，經常有人在機房工作，運維工程師們的人身應引起高度重視。本人認為應從如下三方面同時來抓：一是配套氣體滅火系統性應重點考慮選擇；二是防護區內和出入口消防救生器材和潔凈手提式滅火器配置應正確合理；三是對運維工程師和其他工作人員應定期進行消防救援方面知識培訓和演習。我們這里只闡述主機房配套的氣體滅火系統性選擇。

與數據中心、算力中心主機房配套的氣體滅火系統性選擇是一個非常復雜的大課題，在此文章中只是一很小的議題，只能重點簡單闡述。

各種氣體滅火系統性，一是平時不使用時正常工作是否，二是滅火時是否，應綜合這兩方面技術性能參數和實際使用幾年或幾十年的經驗綜合分析來決定選擇。

外貯壓式七氟丙烷滅火系統產品中滅火劑瓶組內無壓力，非常，動力瓶中為氮氣，高壓力為13.5~15Mpa，該產品使用近十年來，沒有聽說鋼瓶爆炸事件發生。

20℃15MpaIG541氣體滅火系統產品中滅火劑瓶組內高壓力為17.3Mpa，20℃20Mpa規格產品中瓶組內高壓力為23.2Mpa，均屬超高壓容器，是非常危險產品，帶壓鋼瓶數量是外貯壓式七氟丙烷滅火系統動力瓶數量的6倍。三十幾年來各種類型氣體滅火系統發生爆炸事故的統計，主要是IG541混合氣體滅火系統。IG100氣體滅火系統與IG541混合氣體滅火系統產品充裝滅火劑介質和壓力及性能參數大同一致，危險性一樣，這里就不贅述了。

外貯壓式七氟丙烷滅火系統滅火時，噴嘴出口壓力一般為0.7~1.2Mpa，七氟丙烷藥劑離噴嘴不到1m就氣化，對人體損傷不會太大。因七氟丙烷滅火劑滅火設計濃度8%，是化學滅火為主，冷卻為輔。藥劑噴到防護區，防護區內平時氧氣正常濃度21%，立即下降到19.4%。

有關規定：經常有人停留場所，氧氣濃度不得低于16%。環境中若氧氣濃度低于17%，人的思維能力和行動協調能力會受到影響，氧氣濃度若低于16%，就會影響火災逃生的效率，導致人身行動遲緩、甚至出現不合常理的舉動。如果氧氣濃度在降低時，人們就會因為肌肉麻痹、而喪失協調行動能力，并陷入疲勞無力的狀態。因防護區內火災燃燒吸氧，濃度若降為6%以下，常溫下6~8分鐘內就會導致人員死亡。

七氟丙烷氣體滅火劑噴灑到防護區時，若局部發生中、小火災時，七氟丙烷氣體滅火劑遇熱和火災時，會發生化學變化產生酸氟酸刺激氣味，對眼睛和鼻腔有刺激感覺，但對人體健康沒有多大影響，5分鐘左右時間不會缺氧，聞到這刺激氣味，有利于提醒人員快速撤離防護區現場。

 IG541和IG100氣體滅火系統滅火時,噴嘴出口壓力規定必須≥2.0Mpa，噴嘴正下方不宜有人員，可能有危險，因壓力非常大，噪聲也非常大，對高精密設備會造成損壞，建議噴嘴正下方盡量不能對著較高精度某設備零部件，噴嘴正下方普通機柜也應有頂蓋，

IG541和IG100氣體滅火系統滅火劑滅火設計濃度分別為37.5%和38.3%，是屬物理窒熄滅火，氣體滅火劑40~60S噴射到防護區內，防護區內平時氧氣正常濃度21%，快速下降到15.2%和15.1%左右。隨著防護區內氣體壓力達到1.1±0.1Kpa，自動泄壓裝置將自動排出壓力氣體，IG541混合氣體約占小于50%，IG100氣體約占大于50%。隨著火災燃燒，防護區內的實際氧氣濃度將會快速低于15%以下。經常有人停留場所規定，氧氣濃度不得低于16%。

當前，許多資料和宣傳均闡述IG541和IG100氣體滅火劑是無色、無味，當前世界公認的綠色環保氣體滅火劑；防護區若發生火災了，人員待在里面，仍可實現一邊滅火，一邊正常工作，讓大家放松了警惕性。若運維工程師們和其他工作人員在主機房工作時，發生了火災，特別是IG541或IG100氣體滅火系統誤噴，沒有任何提前發出消防聲光報警聲提示，噴嘴噴出聲響不特別大或沒有引起重視，可能將會發生較嚴重的生命財產事故。因該IG541和IG100氣體滅火劑是無色、無味、透明氣體，這時防護區內氧氣濃度不到1分鐘將快速降到15%左右，若防護區內人員無任何察覺或行動遲延五分鐘左右，將可能出現溫水煮青蛙現象，應加強對工作人員消防宣傳工作，否則會導致人生大事故。

（3）滅火系統技術先進性與皮實性對比

     外貯壓式七氟丙烷滅火系統產品，在我國實際應用不到十年，具有先進的設計理念和工作原理，**性跳出了傳統的幾十年有管網高壓二氧化碳、七氟丙烷、IG541等類型貯壓式氣體滅火系統固定的設計思路，大膽的**的設計為非貯壓式氣體滅火系統，儲存滅火劑鋼瓶為無壓力，動力瓶帶壓力的組合體結構，與同類有管網七氟丙烷和IG541、IG100氣體滅火系統對比有如下特點：

（a）滅火劑輸送距離遠。可實現150至200米遠，克服了其它有管網貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統距離短的缺陷；

（b）經濟還節能環保。外貯壓式七氟丙烷滅火系統研發成功，近幾年來在數據中心、算力中心主機房和遠距離保護的防護區等項目中，設計采用非常多，逐漸替代IG541和IG100氣體滅火系統。因設備瓶組間面積可縮小2～3倍左右、設備銷售總造價便宜、更節能環保，鋼瓶總數量減少約2～3倍左右。

（c）性更好。外貯壓式七氟丙烷滅火系統平時存放時，驅動氮氣動力瓶，不但壓力低，瓶組數量比超高壓IG541和IG100氣體滅火系統滅火劑鋼瓶少3～6倍，則更。七氟丙烷氣體滅火系統滅火噴射氣體滅火劑時更，對防護區運維工程師們和管理人員友好，噴射七氟丙烷壓力不高，不會傷到人，關鍵是防護區氧氣濃度可達到19%左右，有時間撤離，不會因缺氧影響人身，還可以實現快速滅火。IG541和IG100氣體滅火系統與上述幾點對比，恰恰相反，這里就不在贅述了。

（d）設備更具皮實性。外貯壓式七氟丙烷滅火系統產品容器閥、滅火劑鋼瓶與有管網貯壓式七氟丙烷、IG541、IG100氣體滅火系統產品，采用同一生產廠家密封性和強度性均好的“三安制閥”品牌容器閥，七氟丙烷和IG541或IG100滅火劑鋼瓶也采用密封性和強度好的“大眾”品牌七氟丙烷鋼瓶和“華宸氣瓶”品牌無縫鋼瓶時對比，外貯壓式七氟丙烷滅火系統產品密封性與性更好，因滅火劑鋼瓶壓力為0.3Mpa非常低，配套動力瓶少3~6倍，從而使滅火劑基本可實現無泄漏、則維護檢修成本更低、有效保護主機房人民生命財產時間更長。綜合上述特點，外貯壓式七氟丙烷滅火系統比有管網七氟丙烷、IG541、IG100氣體滅火系統零部件更皮實，關鍵是非貯壓式與貯壓式系統、零部件設計結構和工作原理不同決定的。

（4）經濟合理性

     目前，三種類型六種規格氣體滅火系統用于數據中心、算力中心主機房的經濟合理性，請參看表一中各參數，這里就不再贅述了。

 依據經濟性，數據中心、算力中心主機房優先推薦采用20℃4.2Mpa外貯壓式七氟丙烷氣體滅火系統。該產品一般有90、120、150、180升四種規格，依據經濟性和性，滅火劑鋼瓶容積應由大向小容積選擇，優先選擇180升。

（5）日常維護性

     日常維護性應依據氣體滅火系統產品性、密封泄漏性、維護成本等因素綜合考慮。

     外貯壓式七氟丙烷滅火系統中滅火劑鋼瓶內無壓力，基本不存在泄漏問題，既，還無維修成本，配套的動力瓶雖帶壓力，也比四種規格IG541和IG100氣體滅火系統中滅火劑鋼瓶內壓力低27%~55%，數量一般少3~6倍，密封泄漏量將大幅減少，檢查維護成本將降低3~6倍。