Tulekustutussüsteemid serveriruumides
- Ehitise omadused
- Süttivate ja põlevate ainete hulk
- Vooluga varustatus
- Ventilatsioonisüsteemid
- Serveriruumi sisenevate isikute arv / külastuste sagedus erinevate isikute poolt.
- Tulekahju varajane avastamine
- Tule tõrjumine
- Tuleohu ennetamine
Nende kolme viisi kombineerimine on kasulik IT infrastruktuuri kaitsmisel tule poolt tekitatava kahju eest. Tuletõrjesignalisatsiooni komponentide valimine, kasutatavad tulekustutusseadmed ning samuti ka meetmed tuleohu edasiseks ennetamiseks sõltuvad nende kasutamisvajadustest ja serveriruumi iseärasustest.
Tulekahju varajane avastamine
Ülitundliku ja pidevalt aktiivses seisundis oleva suitsutuvastussüsteemiga tuvastatakse kõige väiksemadki, peaaegu nähtamatud nõeosakesed serverikappides juba tulekahju kõige varasemas staadiumis – pürolüüsifaasis.
Õhk, mis süsteemi poolt sisse imetakse, juhitakse tulekahju varajase avastamise süsteemis kahe üksteisest sõltumatu tuleanduri suunas, et välistada avastamisel tehtavad vead.
Optiline ülitundlik suitsuandur eelhäire jaoks (tundlikkus umbkaudu 0.25 %/m valguse läbipaistmatusest) ja samuti ka optiline suitsuandur põhialarmi jaoks (tundlikkusega umbkaudu 3.5 %/m valguse läbipaistmatusest) kuuluvad tulekahju varajase avastamise süsteemi juurde.
Süsteemi seadmed paigaldatakse otse seadmekappidesse või ruumi suletud alale, üheskoos süsteemi torustikuga.
Tulekahju varajase avastamise süsteem on eduka tulekaitse kontseptsiooni aluseks ja väga tõhus ohuennetus.
Varajane tuleohu avastamine võimaldab serveriruumi kasutajal võtta õigeaegselt kasutusele vastumeetmed, et piirata riistvarale tekitatavat kahju ja vältida riistvara rivist väljalangemist.
Võimalikud vastumeetmed
Avastatud tulekahjust antakse tulekahju varajase avastamise süsteemi poolt teada serveriruumi jälgimis- ja administratiivkeskusele (näieks Rittal CMC III abil). Tulenevalt ohu suurusest tuleks toimida vastavalt ettekirjutustele ja ohutusnõuetele. Oluline on, et organisatsioonis toimuksid vastavasisulised koolitused ja õppused regulaarselt. Pahatihti reageeritakse üle või mis veel hullem – ei reageerita üldse. Tavaliselt on serveriruumides tekkivad tulekahjud lokaalsed ja neid on võimalik kõrvaldada pideva jälgimise korral soodsamalt, kui automaatset tulukustutust kasutades. Samas ei ole ilmselt enamikel juhtudel mõistlik tulekahju ennetamiseks hoida ööpäevast valvet.
Tule tõrjumine vee baasil
Väga soodus tulekustutusmeetod on veel põhineva sprinklersüsteemi kasutamine. Sellisel juhul peavad sprinklerid olema paigutatud kaitstava ruumi laest allapoole ja ühendatud veevarustusega. Sprinklerid on varustatud klaasist ampullidega, milles olev vedelik üles soojenedes paisub ja lõhkab ampulli. Tavaliselt on sprinklerite vallandumistemperatuur 30°C kõrgem kui oletatav ruumi temperatuur (60-70°C). Vesi tuleb otsikutest välja. Kontrollventiili abil tuvastavad teised sprinklerid torustikus rõhu vähenemise ja ujutavad ruumi samuti üle veega. Kui tulekahju on kustutatud, tuleb vallandunud sprinklerid välja vahetada uute vastu, et süsteem oleks taas kasutuskõlbulik.
Sprinklersüsteeme kasutatakse esmajoones avalikes hoonetes automaatse tulekustutussüsteemina ja nende eesmärk on ehitise kaitsmine. Võrreldes teiste kustutussüsteemidega on need säästlikud alternatiivid.
Ükskõik mil moel vett kasutades on kustutamise tulemusel tekkiv kahju sprinklersüsteemide suurimaks miinuseks. Sellisel moel võib serveriruumi riistvara tervenisti hävineda. Toimuvad täielikud riistvara rikked, kuna vesi on elektrit juhtiv aine. See viib lühiühenduste tekkimiseni, millel on jäädavalt negatiivsed tagajärjed paigaldatud serveritele.
Vältimaks eelpoolkirjeldatud olukorda, tuleb kasutada tulekustutussüsteemi, mis põhineb gaasikustutusel.
Tule tõrjumine gaasi abil
Tõhus ja jääkidevaba kustutamine erinevate kustutusgaaside abil võimaldab tuld kustutada hästijuhitud viisil, ükskõik kus tulekahju ka ei tekiks.Tule poolt esilekutsutava kustutussüsteemi käivitumine eeldab, et tuli avastatakse kahe sõltumatu anduri poolt. Sellisel moel vähendatakse riski ekslikuks kustutussüsteemi käivitumiseks. Kui kaks tulekahju varajase avastamise süsteemi andurit tuvastavad valguse ebanormaalse läbipaistvuse, siis antakse algavast kustutusest märku eelneva helisignaaliga ja vallandatakse kustutamine mõne sekundi (u.10 s) jooksul, ujutades kustutatava ala üle gaasiga. Selleks otstarbeks võivad kõne alla tulla mitmed gaasid. Igaühel neist on omad eelised ja miinused.
Tuldsummutavate gaaside võrdlus |
||||
|---|---|---|---|---|
| Novec 1230 | FM-200 | Inertgaasid (argoon, argoniit, inergeen, lämmastik) | CO2 | |
| Püsivus üleujutatud ruumis (valeaktiveerimise või tulekahju korral on vaja alati ruumist lahkuda) | piiramatu võimalik | piiramatu võimalik | ajutine võimalik | pole võimalik |
| Üleujutamise kontsentratsioon (k.a. 10% täitmise ja ekstraheerimistolerantsid) | 5,80% | 8,40% | 45…50,5% | 47…57% |
| Jääkhapnik | 19,60% | 19,10% | 11,4…10,3% | CO2 mürgine enam kui 8 vol.% |
| VDS-kinnitus | jah | jah | jah | jah |
| FM-kinnitus | jah | jah | piiratud | jah |
| Suitsutus tulekahju korral kustutusalal | ei toimu | madal suitsutus | madal suitsutus | kõrge suitsutus |
| VDS järgne toimumisaeg | min. 10 sek. | min. 10 sek. | min. 10 sek. | min. 10 sek. |
| BGI järgne toimumisaeg | pole vajalik | pole vajalik | vajalik | vajalik |
| Väljavoolu aeg | maks. 10 sek. | maks. 10 sek. | 60-120 sek | 60 sek. |
| Kondensaadi teke torudes (peale vallandumist) | ei | ei | jah | jah |
| Mitme ala süsteem | piiratud võimalus | piiratud võimalus | võimalik | võimalik |
| Maksimaalne toru pikkus | umbes 60m | umbes 60m | >> 150m | kuni 150 m |
| Oht inimestele | ei | ei | jah | jah |
| Suhe ülerõhu vabastamiseks | 100% | 115% | 240…300% | 280…360% |
| Aine hoidmise ruumivajadus | madal | madal | kõrge | keskmine |
| Keskkonnamõju | väga hea | halb | hea | väga hea |
| Hindamine | hea : hankimise kõrge hind | vastuvõetav : hankimise kõrge hind | suhteliselt töökindel : hankimine hinna poolest soodus | ebapiisav : mõju surmav |
Sünteetilised kustutusgaasid
Sünteetilised kustutusgaasid vajavad väiksemat säilitusruumi. Need ei ole elektrit juhtivad ega ka korrodeerivad. Nende kustutusgaaside puhul ei teki kahjustusi lühiühenduste tõttu. Kustutav aine peab kiiresti vallanduma (vähem kui 10 sekundiga), muidu võib moodustuda ohtlik vesinikfluoriidhape, millel on söövitav mõju. Nõnda kiire kustutava aine vallandumine võib toimuda ainult lühikese torustiku vahendusel. Samuti peab kustutava aine mahuti asuma kaitstava objekti vahetus läheduses. Kustutusgaasi kiire vallandumine põhjustab ruumis rõhu tõusu. Seetõttu tuleb kaitstavas ruumis paigaldada rõhuvabastusklapid, mis peavad avanema ülerõhu tekkimise korral automaatselt ja leevendama ruumis tekkivat ülerõhku.
Sünteetilised kustutusgaasid tõrjuvad tuld kahel viisil. Füüsilisest aspektist – gaasimolekulid tõukavad eemale tulest tekkivat termilist energiat. Seega pidurdatakse tuld. Keemilisest aspektist – lõhustatakse energia neeldumise tulemusena molekule, mis seovad endaga hapnikku ehk katkestatakse tekkinud süttimisprotsess.
FM200
See on lõhnatu ja maitsetu gaas. Seda kasutatakse üle terve maailma ja seetõttu on see üks paremini uurituid sünteetilisi kustutusgaase. Selle kasutamist inimeste poolt hõivatud ruumides loetakse kahjutuks. Tänu suuremale rõhule (50bar) saab katta pikemaid vahemaid torustikes ja saab jõuda erinevas vahemikus süsteemideni. FM200 ei kahjusta osoonikihti, ent suurendab kliimasoojenemist. See gaas on Kyoto protokollis kasvuhoonegaaside vähendamist puudutavate regulatsioonide subjektiks Austrias, Šveitsis ja Taanis on selle kasutamine kustutusgaasina juba ära keelatud.
Novec1230
See on keskkonnasõbralik keemiline kustutusgaas, mis peale vallandumist lõhustub atmosfääris 5. päeva jooksul. Antud gaasi loetakse suhteliselt perspektiivikaks, kuna see ei kahjusta osoonikihti ega suurenda kliimasoojenemist. Novec1230 on väga ruumikokkuhoidlik. Seda saab säilitada toatemperatuuril (umbes 200C) sama kompaktsena nagu vettki. Ometigi paiskub see kustutatavale alale pihustite kaudu gaasilisel kujul ning kustutab tule ilma igasuguste jääkideta. Novek1230 puhul on vaja kustutusalas tagada õhuringlus, kuna see on õhust raskem gaas (13.6kg/m3) ja langeb seetõttu kiiresti põrandale. Enamikul juhtudel on õhuringlus juba tagatud kuna olemasoleva süsteemi enda komponendid tsirkuleerivad õhku piisavalt. Aga valikvõimalusena saab paigaldada ka spetsiaalsed puhurid õhuringluse tagamiseks. Novec1230 auru rõhk on kümme korda väiksem kui FM200 puhul. See tähendab väiksemat tihedust torustikus ja rõhu langust kustutusaine mahutis, ventiilis ja torustiku igas osas. Seetõttu tuleb Novec1230 kustutussüsteem ja selle torustik väga hoolikalt planeerida.
Antud kustutussüsteem sobib väga hästi väiksemate süsteemide puhul (üksikute kappide kustutamiseks) nagu näiteks Rittal Det AC versiooni puhul ligi 3m3 kaitstava ala mahus. Suuremate alade kaitsmise puhul on võimalik selle kasutamine ka master/slave süsteemis. Sellisel juhul saab kuni 4 slave-üksust ühendada ühe master-üksusega. Master-üksus avastab tulekahju ja vallandab kustutuse, slave-üksused on kõigest kustutusaine alalhoidjad. Suurtes, laiaulatuslikes süsteemides on Novac 1230 lahendus pigem ebasobiv, kuna kustutusgaasi hankimine ja süsteemi uuesti täitmine on seotud suurte kulutustega.
Inertgaasid
Tulekustutus nn. inertgaaside abil [argoon (Ar), lämmastik (N₂), süsinikdioksiid (CO₂)] toimub põlengupaigast hapniku eemaldamise põhimõttel. Kui hapniku O₂ hulk, mis on vajalik süttimiseks, langeb teatud väärtusest allapoole, siis tuli kustub. Tuli kustub kui õhuhapniku kontsentratsioon on vähem kui 13.8vol.-%. Et tuld kustutada, siis tuleb olemaolev õhutagavara välja tõrjuda ühe kolmandiku ulatuses, mis vastab kustutusgaasi kontsentratsioonile õhus 34vol.-%. Inertgaase kasutatakse ruumide tulekustutussüsteemides sageli. Kaitsta saab suuremat ala ja arvestada suurema koguse kustutusgaasiga. Sellisel juhul tuleksid kõne alla pigem odavamad intertgaasid kui kallimad sünteetilised gaasid. Kerge kättesaadavuse tõttu on inertgaaside kasutamine väga säästlik lahendus, kuna süsteemi uuesti täitmist saab läbi viia peaaegu kõikjal.
Süsinikdioksiid ehk CO₂
CO₂ hoitakse suurtes, madala rõhuga balloonides temperatuuril –20°C. Pidev jahutamine peab olema tagatud. Taastäitmine nõuab kaalumisseadet. Sõltuvalt vajaminevast kogusest hoitakse seda gaasi ka kõrge rõhuga balloonides > umbes 60 bar rõhu all. See on õhust märkimisväärselt raskem gaas ja langeb seetõttu kiiresti põrandale. Tule põhjalikuks kustutamiseks on vajalik õhuringluse olemasolu. Peale ala üleujutamist CO₂–ga ilmub kustutataval alal kerge suits ja temperatuuri langus. Seetõttu võivad ülitundlikud elektroonikakomponendid saada kahjustusi. CO₂ kustutussüsteeme kasutatakse tihti masinaruumides või masinates, ohtlike materjalide ladudes või punkrites. Andmehoidlates CO₂-e palju ei kasutata, kuna seal käib pidevalt palju inimesi hooldus- ja paigaldustöid tegemas. CO₂ on sissehingamisel mürgine ja suurtes kogustes alati surmav.
Lämmastik ehk N₂
Lämmastik on värvitu, lõhnatu ja maitsetu gaas. Atmosfääris esineb seda 78.1 vol.-%. Lämmastikku hoitakse kõrge rõhuga balloonides, 300 bar juures. Peale ruumi täitmist lämmastikuga tekib ruumis jahtumine. Selle põhjustab gaasi paisumisprotsess. Sellel võib olla tundlikele seadmetele kahjulik mõju ning samuti võib moodustuda ka kondensaat. Peale süsinikdioksiidi on N₂ kõigist inertgaasidest parima kustutusefektiga. Lämmastik paigutub väga ühtlaselt kustutatavale alale, kuna selle tihedus on õhu tihedusele väga sarnane. Seetõttu on see gaas universaalselt kasutatav. Mistahes vallandumise korral moodustab lämmastik koos hapnikuga segu, mis on hingamisteedele ohutu. Kõrge rõhu all olevaid balloone on võimalik kiiresti ja soodsa hinnaga uuesti täita.
Argoon ehk Ar
Argoon on intertgaas, mida esineb atmosfääris 0.93vol.-% ning saadakse õhust, eraldamise teel. Erinevalt lämmastikust on argoon kõige keskkonnasõbralikum kustutusgaas, kuna see ei kujuta endast ohtu atmosfäärile. Seda hoitakse gaasilisel ja survestatud kujul kõrge rõhuga gaasiballoonides. Argooni puhul on võimalik saavutada suurim töörõhk 300 bar. Argooni saab paigutada kompaktsel kujul keskkustutussüsteemi kustutusaine jaama, kuna selle gaasi puhul ei ole vaja kaalumisseadet nagu nt. CO₂ puhul. Argoon on sarnaselt Novec1230-le raskem, kui ümbritsev õhk ja seetõttu langeb kiiresti maha. Gaasi ühtlane jaotumine kustutuspiirkonda eeldab õhuringluse olemasolu. Argoon ei ole mürgine. Argooni vallandumise puhul ei teki kondenseeruva udu moodustumist. Kiire ja odav taastäitmine. Ei teki kustutatava ala jahtumist puhul, nii nagu see juhtub lämmastikuga kustutades. Ometi võib argooniga ruumi täitmise puhul tekkida kerge mõju inimese tervisele, kuna antud gaas võib tekitada hapnikupuudulikkust.
