文/力坚消防 刘昕 卢霆

   当今社会，数据爆炸性增长，随着互联网应用的深入和社会化服务的深入，数据中心的建设规模迅速增长，面积超过1万平米的数据中心已屡见不鲜。同时，随着数据中心机房的快速发展，对机房的管理提出了更高要求，由最初的粗放式管理也开始向精细化、智能化管理转变，其中机房的消防安全在多次机房火灾事故后也越来越得到重视，本文就机房的火灾隐患进行分析并提出相应的措施，供业内参考。

一、机房火灾隐患分析及常见火灾原因

   数据机房集中了空调、UPS、服务器、网络设备等大功率电子设备并集中布放，且必须24小时不停地工作。电子设备和电缆在运行中，不可避免的有升温现象，在长期过热后就可能引起火灾。而且，很多机房（特别是租借的普通办公楼改建的机房）在设备布放和管理上也不规范，由建设部门通过消防主管部门验收后移交数据使用部门管理，忽视了原先规范中对数据机房的相应要求的落后，疏于后期维护管理，造成火灾隐患。目前已发生的多起机房火灾，其火灾损失和社会影响都十分巨大，所以说数据机房的建设和运行特性注定了其火灾高风险的特点。

   数据机房常见火灾原因有以下几种：

   1. 线缆引发火灾
   ① 因线缆接头质量问题没有按规范施工，造成接触不良，长期裸露后外层老化，造成发热起火（见图1）；

   ② 线缆铺设条件恶劣，通风不良，积尘太厚，电缆发热绝缘下降，灰尘中的可导电粒子加速短路（见图2）；

   ③ 施工或调整布线过程中造成线缆损伤绝缘破坏（见图3）；

   ④ 强弱电交错，长期满、超负荷运行于高温下，电缆老化干枯（见图4）。

   2. IT 设备引发火灾
   ① 电源波动或其他元件损坏导致电容工作超过额定电压，容易爆炸起火；

   ② 设计不合理或高温、飞线导致电路板短路；

   ③ 电路局部绝缘老化，耐压下降或龟裂剥落，造成击穿或短路，引起高温、电弧等；

   ④ 设备散热不良导致内部温度过高引发火灾。

   3. UPS系统后备蓄电池组火灾
   ① 电池间不均衡导致击穿，不同品牌、规格的蓄电池混合编组，长期使用老化导致电池充放电性能下降，程度不均，气体过度逸出或密封不严导致电解液渗滑；

   ② 蓄电池电气短路，蓄电池电池内部接线柱、同极的连接片以及电扳接头的腐蚀，外来金属或极板括性物质脱落后卡在极板之间，隔离板损坏，沉淀物过多，造成下部短路；

   ③ UPS及蓄电池组所处环境不合规，电池组摆放位置、电池组架设计不合理，电池室温度、适度控制不合理，电池组周边堆放可燃物，电池放电后引燃造成火灾；

   ④ 阀控密封铅酸电池中气体调节阕出现故障，蓄电池负极上氢气无法及时排出，电池内氢气排出后电池室氢气浓度高换气不畅，气体引发火灾或爆炸。

   4. UPS 系统连接汇流线路引发火灾（UPS电容爆炸引发的宕机）

   蓄电池组之间接线设计不合理尤其是施工不规范是造成火灾事故的重要原因：
   ① 发生过载、接她、局部接触电阻过大等故障均可导致电缆过热、绝缘层外皮融化燃烧；

   ② 线路发生蓄电或接地电故障时,漏电电流容易引燃周边可燃物导致火灾；

   ③ 短路强烈电弧高温可融化导线，点燃周边可燃物，软化电池外壳，而氢气进一步泄露引发更大规模燃烧或爆炸。

   5. 空调系统引发的火灾
   ① 超负荷工作引发过热，导线截面积过小，长期不间断高负荷运行，线缆老化，电机，电容，风机损坏后，电加热器热量没及时散出；

   ② 设计不合理，机房最初设计未考虑长期使用增容后的效率，送、回风不畅；

   ③ 温度、湿度原因产生冷凝水，温湿度控制产生冷凝水导致接头产生电弧，电路板烧毁、漏电、绝缘发生击穿；

   ④ 综合安装不合理，电源与电机等连接接头接触不良、裸露、松动，电插头劣质、容量过小引发短路，布线不合理，进、出风口布置阻碍气流的线缆等。

   6. 柴油发电机引发火灾
   ① 外围供电线路或电器着火；

   ② 固体表面火灾，发电机表面高温、油路泄露、机内电路短路；

   ③ 排气系统中积存过量未燃气体、输油管路容器泄露，燃油蒸汽或地面燃油接触到高温烟气或明火燃烧。

   二、机房火灾风险的应对
 
   1. 降低设备风险，杜绝设备故障引发火灾

   1.1 为防止线缆引发机房火灾，需注意以下方面
   ① 选用防火线缆，施工验收重点检查线路连接处；

   ② 线缆走线区域预留充分的空间，并增加温感、烟感探测器；

   ③ 改扩建注意施工操作，完工后对拐角和线槽口进行检查；

   ④ 避免强弱电交缠，日常注意对线缆进行整理调整；

   ⑤ 必要的情况下使用感温电缆或光纤监控线缆链路温度。

   1.2 为防止IT设备引发火灾，可以在以下方面采取措施
   ① 做好定期的 IT设备维护保养；

   ② 采用云雾室型吸气式极早期探测技术，发现早期设备热崩溃效应造成的热粒子的扩散现象；

   ③ 必要时可以采用管网极早期与手持极早期探测结合手段；

   ④ 控制 IT设备密度，确保所有设备正常散热无死角。

   1.3 为防止柴油发电机引发火灾，要注意以下几点
   ① 确保安放发电机组的机房有足够的通风条件；

   ② 确保机房、地板及发电机组清洁，及时处理燃料电解液泄漏；

   ③ 切勿把易燃液体存放在发动机附近；

   ④ 柴发机房及燃料附近严禁抽烟、打火花或其他起明火的行为；

   ⑤ 在连接或断开电池前，将电池充电器的电源断开；

   ⑥ 金属工具等导电物体远离外露的带电部份分(输出电极等)；

   ⑦ 必要时增加可燃气体探测器。

   1.4 为防止UPS系统及蓄电池组引发火灾，需注意以下几点
   ① 设备选型时候注意品牌、型号、规格；

   ② 使用电池监控系统实时采集电池性能数据以预警；

   ③ 配置漏电火灾报警系统探测线路中漏电流大小；

   ④ 使用云雾室型空气采样极早期火灾探测系统；

   ⑤ 采用易燃易爆气体探测器监控氢气及含硫气体浓度；

   ⑥ 日常维保项目中加强对蓄电池组的检视和维护保养。

   1.5 为确保数据中心供电安全，可采用实时温度监测系统，对线缆火灾预防可增加线缆的早期风险预警系统
  
   2. 避免机房火情出现后的二次灾害
   因数据机房本身的特性决定了其火灾高风险的特点，一旦某部位发生火情，必须防止烟气蔓延、火情扩散，造成人员、设备的更大损失。在设计、施工等方面需注意以下几点：

   ① 机房建设规划期选择正确的灭火系统，七氟丙烷在灭火过程中会产生氢氟酸，会腐蚀电子设备，可采用IG541或者高压细水雾等灭火防止；

   ② 设计方案准确计算气体灭火浓度需求，正确配置剂量，确保人员安全；

   ③ 建设期施工单位严格按照正确设计图纸彻底做好保护区分隔和封堵；

   ④ 维保单位严格定期检查气灭控制盘状态、联动效果，选择阀和防护区对应逻辑、钢瓶重量气压，信号反馈等参数；

   ⑤ 根据现场环境量身制定应急操作、疏散和汇报流程，定期培训和演练。

   3. 加强维护管理
   在数据中心机房的消防安全管理中，必须强调防重于消的概念，通过日常细致的维护管理，能有效的发挥设备的预警、灭火等功能，确保设备的正常运营和人员安全。
 
   在人员管理方面，要做到以下几点：

   ① 确立消防安全组织架构，明确人员职责；

   ② 制定有针对性消防应急预案，并通过演练不断修正；

   ③ 定期人员培训及演练；

   ④ 确保安全管理人员配置及考核达标率。

    必须强调日常设备运营维护管理，监督维保单位有效的完成消防设施的维护保养和检测等工作，做到维护实施过程标准化工作结果数据化，高效率、高品质的完成维护任务。

   面对数据中心机房的大量建成使用，其承载的数据存储、处理在国民经济和社会效应中地位越来越重要，作为消防从业人员更感到任务艰巨和责任的重大，以上是我们力坚消防多年在数据中心的实践并分析了国内外多起机房火灾事故后的一点心得。关于机房火灾风险隐患的应对，本文只是简要地提及了几个关键点，要做到安全管理工作的真正落地，就需要更加精细化的量化风险管控手段，我们将在以后的文章中针对这方面做更详细的讲述。