Skuteczna detekcja dymu w centrach baz danych

Bezpieczeństwo pożarowe w obiektach takich jak centra baz danych jest jednym z ważniejszych aspektów towarzyszących przy ich projektowaniu, budowaniu i użytkowaniu. Konieczne jest, aby w takich inwestycjach wykorzystywano najlepsze technologie systemów wczesnego wykrywania i ostrzegania o pożarze (Very Early Warning Fire Detection). Wymóg ten ma na celu zmniejszenie potencjalnego zakłócenia działalności obiektów, uszkodzenia sprzętu i wręcz katastrofalnych strat, będących wynikiem pożaru. Szacuje się, że minimalny koszt typowej awarii centrum baz danych wynosi około 40 000 złotych za minutę, a w wielu przypadkach jest on jeszcze wyższy.

Detekcja w trudnych warunkach

W budynkach centrów znajdują się tysiące ciasno upakowanych urządzeń generujących ciepło, kilometry kabli elektrycznych i mnóstwo palnych tworzyw sztucznych. Dlatego głównym celem zapewnienia bezpieczeństwa pożarowego powinno być posiadanie i zapewnienie działania odpowiedniej infrastruktury, zabezpieczającej przed zdarzeniami pożarowymi i/lub fałszywymi alarmami, które mogą mieć poważne konsekwencje.
Publikacje na temat ochrony pożarowej często przedstawiają potencjalne scenariusze pożarowe, które mogą mieć zastosowanie w centrach danych i w pełni opisują całą koncepcję kompletnego systemu przeciwpożarowego. Jednak należy pamiętać, że najważniejszym aspektem systemów bezpieczeństwa pożarowego jest potrzeba bardzo wczesnego wykrywania pożaru! Nie można tego deprecjonować. Jest to temat, którym należy się bardzo mocno zająć, aby w obiektach typu centra baz danych stosować najlepsze systemy wczesnego ostrzegania o pożarze.

Komora mgłowa

Od wielu lat firma Protec Fire Detection z Wielkiej Brytanii, której wyłącznym dystrybutorem w Polsce jest D+H Polska, produkuje jedyne, dostępne na rynku systemy bardzo wczesnej detekcji wykrywające pożar. Systemy te oparte są na opatentowanej technologii komory mgłowej. Są one celowo oznaczane jako „zasysające czujki pożaru”, a nie jako „zasysające czujki dymu”, jak to jest przyjęte w terminologii branżowej.
Detekcja w komorze mgłowej (Cloud Chamber Detection - CCD) identyfikuje zjawisko niewidocznych cząstek spalania, które powstają, gdy dany materiał (urządzenia, kable etc.) zaczyna się przegrzewać (etap początkowy). To przegrzanie może trwać przez wiele minut, czasem nawet wiele godzin, po upływie których pojawia się dym. Detekcja za pomocą komory mgłowej jest zatem technologią, która najwcześniej wykrywa pierwsze oznaki pożaru i ostrzega o wystąpieniu zjawiska przegrzania, które może prowadzić do rozwoju sytuacji pożarowej.
Zasadę działania komory mgłowej obrazuje schemat poniżej.

Komora mgłowa poddana specjalistycznym próbą

Komora mgłowa wykrywa cząstki, których nie widzimy, ale czujemy. Jest to wyczuwalny przez człowieka zapach przegrzewających się urządzeń lub przewodów elektrycznych, nie ciepłych a przegrzewających się właśnie. Jest to moment, w którym nie widzimy dymu, ale wiemy, że wystąpiło zagrożenie bezpieczeństwa pożarowego.
Dym w sytuacji pożarowej powoduje wiele szkód, dlatego tak ważne jest, aby zjawiska pożarowe wykrywane były w jak najwcześniejszym ich stadium. Dym powstały z materiałów z PVC lub z płytek z elektroniką jest wysoce korozyjny, a zatem skoro takich materiałów w centrach baz danych jest wiele, znacząco zwiększa się ryzyko powstania dodatkowych szkód.
Oczywiście zwykły opis szybkości i wysokiej czułości tej technologii może nie być przekonywujący. Dlatego najlepiej jako praktyczny przykład, przywołać raport Insytutu Standardów i Technologii (NIST).  Raport powstał kilka lat temu na zlecenie Amerykańskiego Biura Badań Regulacji Jądrowych (United States NRC Office of Nuclear Regulatory Research - RES), które twierdziło, że posiada zbyt małą liczbę danych na temat Systemów Wczesnego Wykrywania Pożaru w obiektach typu elektrownie atomowe, a w szczególności jak te systemy radzą sobie z pożarami wolno rozwijającymi się i co dzieje się w ich początkowych stadiach.
Po trzech latach badań, Instytut Standardów i Technologii w raporcie o nazwie „Określanie Skuteczności, Ograniczeń i Reakcji Obsługi dla Systemów Bardzo Wczesnej Detekcji Pożaru w Obiektach Jądrowych” (“Determining the Effectiveness, Limitations, and Operator Response for Very Early Warning Fire Detection systems in Nuclear Facilities” (NUREG-2180 Issue 0)),  jednoznacznie stwierdził, że systemy wyposażone w technologie komory mgłowej z powodzeniem odpowiedziały na więcej testów niż jakiekolwiek inne technologie. Ponadto reagowały szybciej we wszystkich przeprowadzonych próbach. W niektórych przypadkach szybciej nawet o 12 minut. Dlatego też, od czasu opublikowania badań, z większym powodzeniem czujki z komorą mgłową instalowane są w elektrowniach atomowych na terenie Stanów Zjednoczonych.
Podkreślania wymaga fakt, że testy prowadzono niezależnie od producentów systemów wczesnej detekcji, bez możliwości wpływania na ich wyniki. Dodatkowo, testy zostały wykonane dla jednego z najbardziej krytycznych obszarów przemysłu (tzn. elektrownie atomowe), szczególnie wrażliwego na zjawisko jakim jest pożar. Zatem skoro w takim środowisku się sprawdzają i zostały wskazane jako optymalne systemy wczesnej detekcji, należy sądzić, że dla centrów baz danych, gdzie czas ma znaczenie, są również najlepszym rozwiązaniem.

Czujki zasysające Protec

Czujki z komorą mgłową - Cirrus Hybrid i Cirrus Pro 200 są najszybszą, najwcześniejszą formą detekcji do zastosowania w centrach baz danych. Jednak należy zwrócić uwagę na jeszcze jeden aspekt stosowania systemów wykrywania pożaru. Jest nim fałszywy alarm. Systemy detekcji, dla zwiększania zabezpieczenia przed ewentualnymi skutkami rozprzestrzenienia się pożaru, podłączone są do systemów automatycznego gaszenia. Jest to jak najbardziej prawidłowe rozwiązanie. Jednak nie w przypadku, gdy system gaszenia zostanie wyzwolony w reakcji na fałszywy alarm, pojawiający się w systemie detekcji. Taka reakcja systemu wykrywania pożaru powoduje ogromne koszty, polegające na przykład (w najlepszym wypadku) na regeneracji systemu gaszenia. Powszechnie wiadomo, że optyczne systemy zasysające lub optyczne czujniki dymu typu punktowego mogą powodować i powodują fałszywe alarmy ze zjawisk, które nie są dymem. Tego rodzaju problem nie występuje w czujce z komorą mgłową, gdyż pył, kurz lub inne niepożarowe zjawiska nie wywołują stanu alarmowego na detektorze.