تُعد أنظمة إخماد الحرائق بالغازات النظيفة من تقنيات الحماية الأساسية لمراكز البيانات، وغرف الخوادم، وغرف الاتصالات، وغرف التحكم، وغرف UPS، وغيرها من المساحات التي تجعل المعدات الإلكترونية والبيانات التي لا يمكن تعويضها أو الأصول الحساسة استخدام أنظمة الإخماد المعتمدة على المياه خيارًا غير مناسب.
يتم تصميم وتركيب واختبار وتشغيل أنظمة مثل FM-200 وNovec 1230 وInergen وCO₂ مع اهتمام كبير بكمية عامل الإخماد، ومواقع فوهات التفريغ، وحساسية أنظمة الكشف، وسرعة الاستجابة. وتتميز هندسة هذه الأنظمة بدرجة عالية من الدقة، كما تخضع أعمال تركيبها لمعايير صارمة.
لكن هناك شرطًا أساسيًا لا يحظى بالاهتمام الكافي أثناء تصميم هذه الأنظمة وتشغيلها وصيانتها:
يجب أن تكون الغرفة قادرة على الاحتفاظ بعامل الإخماد.
فإذا تم تفريغ نظام الإخماد الغازي بالشكل الصحيح — بالكمية المناسبة، والتركيز المناسب، وفي الوقت المحدد — ولكن كانت الغرفة تسمح بتسرب الغاز خلال دقيقتين بدلًا من فترة الاحتفاظ المطلوبة البالغة عشر دقائق، فإن الغرفة لم تحصل على الحماية المطلوبة.
كان عامل الإخماد موجودًا بالفعل، وقد يتم إخماد الحريق في البداية، لكن يمكن أن تحدث إعادة اشتعال قبل وصول فرق الاستجابة وتأمين المكان، لأن تركيز عامل الإخماد انخفض إلى ما دون المستوى الفعال قبل انتهاء فترة الاحتفاظ المطلوبة.
وهذه ليست مجرد حالة افتراضية. فهي من حالات فشل أنظمة الإخماد بالغازات المعروفة، ويمكن الحد منها من خلال اختبار واحد مهم قبل التشغيل:
اختبار إحكام الغرفة (Room Integrity Test).
كيف تعمل أنظمة الإخماد بالغاز؟ ولماذا يهم وقت الاحتفاظ؟
تعمل عوامل الإخماد الغازية بآليات مختلفة حسب نوع العامل المستخدم.
فمثلًا، تعمل FM-200 وNovec 1230 على إيقاف التفاعل الكيميائي المتسلسل للاحتراق.
أما Inergen وخلطات الغازات الخاملة الأخرى فتعمل على خفض تركيز الأكسجين إلى مستوى لا يدعم الاحتراق.
ويعمل CO₂ من خلال خفض الأكسجين وامتصاص الحرارة.
وتحتاج جميع هذه الآليات إلى بقاء عامل الإخماد عند حد أدنى من التركيز الفعال لفترة زمنية مستمرة، وليس فقط عند لحظة التفريغ.
يجب أن يبقى التركيز فعالًا طوال الفترة اللازمة لإخماد الحريق بالكامل وتقليل خطر إعادة الاشتعال.
تحدد المعايير الدولية لأنظمة الإخماد بالمواد النظيفة، مثل NFPA 2001 وISO 14520، ومتطلباتها المعتمدة محليًا، فترة احتفاظ دنيا تبلغ 10 دقائق عند الحد الأدنى لتركيز التصميم.
وهذا يعني أنه بعد تفريغ عامل الإخماد ووصوله إلى تركيز التصميم داخل الحيز المحمي، يجب الحفاظ على هذا التركيز لمدة لا تقل عن 10 دقائق.
إذا كان الحيز المحمي يسمح بتسرب الهواء، وبالتالي تسرب عامل الإخماد، بمعدل يؤدي إلى انخفاض التركيز إلى ما دون المستوى الفعال قبل مرور 10 دقائق، فإن النظام لن يوفر مستوى الحماية الذي تم تصميمه وتركيبه من أجله.
كيف يمكن لتسرب الغرفة أن يقلل فعالية نظام الإخماد؟
تحتوي كل غرفة محمية على درجة معينة من تسرب الهواء.
قد تسمح الوصلات والاختراقات ونقاط التقاء مواد البناء بحركة الهواء. كما يمكن أن تترك حوامل الكابلات التي تمر عبر الجدران فجوات حول محيطها.
وقد لا تكون أختام الأبواب محكمة بشكل كامل، كما يمكن أن تتدهور مع الاستخدام.
كذلك، قد لا تغلق مخمدات HVAC التي يفترض أن تغلق عند تفعيل نظام الإخماد بشكل محكم.
وفي مراكز البيانات ذات الأرضيات المرتفعة، قد توجد فتحات لتمرير الكابلات، واختراقات حول الأعمدة، وفجوات عند حواف البلاطات تربط الفراغ الموجود أسفل الأرضية بحجم الغرفة.
عند تفريغ عامل الإخماد الغازي، فإنه يملأ حجم الغرفة ويؤدي إلى تكوين ضغط إيجابي بسيط مقارنة بالمساحات المحيطة.
ويؤدي فرق الضغط هذا إلى دفع الغاز خارج الغرفة عبر جميع مسارات التسرب المتاحة، وهي المسارات نفسها التي يتحرك الهواء من خلالها في الظروف الطبيعية.
ويعتمد معدل خروج الغاز على إجمالي مساحة التسرب المكافئة (ELA) للحيز، أي مجموع مساحات الفجوات المختلفة التي يتم التعبير عنها كما لو كانت فتحة واحدة.
وقد تفقد غرفة محمية صغيرة ذات مساحة تسرب إجمالية كبيرة تركيز عامل الإخماد من قيمة التصميم إلى أقل من المستوى الفعال خلال دقيقتين أو ثلاث دقائق فقط.
وبذلك لا يتم تحقيق فترة الاحتفاظ المطلوبة البالغة 10 دقائق.
يكون النظام قد قام بتفريغ كامل كمية عامل الإخماد، لكنه قدم جزءًا فقط من مدة الحماية المطلوبة.
اختبار إحكام الغرفة: ما هو وكيف يعمل؟
يُعرف اختبار إحكام الغرفة أيضًا باسم Door Fan Test.
ويستخدم الاختبار مجموعة مروحة معايرة يتم تركيبها في مدخل الغرفة لرفع وخفض ضغط الحيز المحمي عند ضغوط اختبار قياسية، عادةً +60 Pa و-60 Pa.
يتم قياس كمية تدفق الهواء المطلوبة للحفاظ على كل فرق ضغط، ثم استخدام هذه البيانات لحساب مساحة التسرب المكافئة (ELA) للغرفة.
وبالاعتماد على قيمة ELA، وحجم الغرفة، وخصائص عامل الإخماد، وتركيز التصميم، يمكن لبرنامج الاختبار التنبؤ بمدة احتفاظ الغرفة بالغاز.
أي المدة التي تستطيع خلالها الغرفة الحفاظ على تركيز التصميم بعد التفريغ قبل انخفاضه إلى ما دون الحد الأدنى الفعال.
النتيجة التي تبلغ 10 دقائق أو أكثر تعتبر ناجحة، بينما النتيجة الأقل من 10 دقائق تشير إلى عدم تحقيق متطلب الاحتفاظ.
يستغرق الاختبار عادةً حوالي ساعتين إلى أربع ساعات لغرفة نموذجية في مركز بيانات.
ولا يتطلب الاختبار تفريغ عامل الإخماد، كما لا يتسبب في تعطيل المعدات المركبة.
ويتم إجراؤه قبل تشغيل نظام الإخماد، أو في أي وقت لاحق للتحقق من استمرار أداء الحيز المحمي.
لماذا يجب على مراكز البيانات وغرف التحكم في السعودية إجراء الاختبار قبل التشغيل؟
في بيئة الإنشاءات في المملكة العربية السعودية، غالبًا ما يتم إغلاق اختراقات الكابلات وMEP الموجودة في جدران وأرضيات الحيز المحمي باستخدام مواد مقاومة للحريق.
لكن تحقيق مقاومة الحريق لا يعني بالضرورة تحقيق إحكام الهواء.
وهما خاصيتان مختلفتان.
فقد تمنع مادة مقاومة الحريق انتشار اللهب لمدة 60 أو 120 دقيقة، بينما تسمح في الوقت نفسه بمرور كمية كبيرة من الهواء بسبب بنيتها المسامية أو وجود تشققات فيها.
تحقيق متطلبات مقاومة الحريق لا يعني تلقائيًا تحقيق متطلبات إحكام الغرفة.
كما أن أنظمة الأرضيات المرتفعة في مراكز البيانات السعودية، وخاصة تلك التي يتم تركيبها خلال مرحلة الإنشاء عندما تُستخدم الأرضية للوصول إلى المعدات، قد تحتوي على فجوات حول المحيط، وفتحات تمرير، وفجوات بين حواف البلاطات لم تتم معالجتها قبل إشغال المبنى.
وتمثل كل فجوة مسارًا لتسرب الهواء، مما يضيف إلى إجمالي مساحة التسرب المكافئة ويقلل من مدة الاحتفاظ المتوقعة لعامل الإخماد.
يساعد إجراء اختبار إحكام الغرفة قبل التشغيل على اكتشاف هذه المشاكل وإعداد قائمة بالمعالجات المطلوبة، مع تحديد المواقع التي تحتاج إلى إحكام.
ويمكن معالجة هذه النقاط قبل تفعيل نظام الإخماد للمرة الأولى.
كما أن تكلفة معالجة الاختراقات التي يكشفها الاختبار قبل التشغيل تمثل جزءًا صغيرًا مقارنة بعواقب اكتشاف المشكلة أثناء حادث حريق فعلي.
الاختبار المستمر بعد إجراء تعديلات على الغرفة
إحكام الغرفة ليس خاصية يتم فحصها مرة واحدة ثم تجاهلها.
فكل تعديل يتم إجراؤه على الحيز المحمي يمكن أن يغير خصائص التسرب.
ومن أمثلة ذلك:
- إضافة مسارات جديدة للكابلات
- إضافة أنظمة توزيع كهربائية
- تعديلات HVAC
- تركيب معدات IT جديدة تتطلب اختراقات إضافية
- إجراء تعديلات على الجدران أو الأرضيات
وقد تكون الغرفة قد نجحت في اختبار الإحكام الأول، ثم تفشل في اختبار لاحق بسبب ظهور مسارات تسرب جديدة نتيجة هذه التعديلات.
ومن أفضل الممارسات لمراكز البيانات والمنشآت ذات الأهمية التشغيلية العالية في السعودية إجراء إعادة اختبار لإحكام الغرفة بعد أي تعديل كبير على حدود الحيز المحمي.
كما يُنصح بإدراج اختبار إحكام الغرفة ضمن برنامج الصيانة السنوي إلى جانب فحوصات نظام إخماد الحرائق.
وتتطلب بعض متطلبات التأمين الخاصة بأنظمة الإخماد بالمواد النظيفة بشكل متزايد توثيق اختبارات إحكام الغرف الدورية كجزء من متطلبات التغطية.
ماذا لو لم يتم اختبار الغرفة من قبل؟
هناك العديد من أنظمة الإخماد بالمواد النظيفة التي تحمي مراكز البيانات وغرف التحكم وغرف الخوادم في المملكة العربية السعودية ولم يتم التحقق من إحكام الحيز الذي تحميه من خلال اختبار إحكام الغرفة.
قد يكون النظام قد تم تشغيله، وكمية عامل الإخماد صحيحة، كما تم اختبار أنظمة الكشف والتفريغ.
لكن لم يتم التأكد من أن الغرفة تستطيع الاحتفاظ بعامل الإخماد للمدة المطلوبة.
وقد توفر هذه الأنظمة حماية جزئية فقط أو قد لا توفر مستوى الحماية المطلوب، اعتمادًا على خصائص التسرب الفعلية للحيز.
والطريقة الوحيدة لمعرفة ذلك هي إجراء الاختبار.
الخلاصة
نظام إخماد الحرائق بالمواد النظيفة لا يكون فعالًا إلا بقدر قدرة الغرفة التي يحميها على الاحتفاظ بعامل الإخماد.
إذا لم تستطع الغرفة الاحتفاظ بالعامل لمدة 10 دقائق المطلوبة، فلن يتمكن النظام من توفير مستوى الحماية الذي تنص عليه مواصفاته، بغض النظر عن مدى جودة تصميم وتركيب وصيانة نظام توزيع عامل الإخماد نفسه.
ويُعد اختبار إحكام الغرفة قبل تشغيل نظام الإخماد، وإعادة الاختبار بشكل دوري بعد إجراء التعديلات، من أهم الطرق للتحقق من قدرة الحيز المحمي على الحفاظ على تركيز عامل الإخماد عند المستوى المطلوب.
تقدم Aeroseal Arabia خدمات اختبار إحكام الغرف باستخدام منهجية Door Fan Test المتوافقة مع NFPA 2001 وISO 14520، مع تقارير اختبار موثقة يمكن استخدامها لدى الجهات المعنية بالحماية من الحرائق وشركات التأمين وجهات اعتماد المباني في المملكة العربية السعودية.
تواصل مع فريقنا لتحديد موعد لاختبار إحكام الغرفة في منشأتك.
