Column - Ronald Timmermans

Temperatuurbereik PDUs - Lees verder

In de nieuwe DatacenterWorks

Koelen met lage luchtsnelheden
Digital realty
HP's servertechnologie heeft grote impact op datacenters
TCO van datacenter lastiger te berekenen

Op zoek naar eerdere nummers van DatacenterWorks?

Volg ons op YouTube en Twitter

Video over computerruimtes en datacenters vindt u op het YouTube-kanaal van DatacenterWorks.

U kunt ook het datacenternieuws volgen via Twitter: www.twitter.com/datacenterworks

Nieuws

09-09-2010

Afblazen van overdruk: voorkomen van gevaarlijke situaties

Bas van Asten

Bij een blussing wordt gas in de ruimte geblazen om het zuurstofniveau naar beneden te brengen. Het teveel aan lucht moet de ruimte kunnen verlaten om te voorkomen dat deze wordt opgeblazen als een ballon, met alle gevolgen van dien.

Impressie van brandtesten die werden uitgevoerd in het testlaboratrium van Warrington Fire in Warrington, Engeland.

In veel computerruimten en datacenters wordt een brandbeveiligingsinstallatie aangebracht ter voorkoming van schade door brand. Deze systemen bestaan uit een detectiedeel (puntmelders of een rookaanzuigsysteem) en uit een blusdeel (blusflessen met blusgas). Er zijn verschillende brandbeveiligingsinstallaties mogelijk, zoals een traditionele blusinstallatie die een beginnende brand blust door blusmiddel (inert of chemisch) in de ruimte te laten stromen. Daarnaast kan ook worden gekozen voor het continu verlagen van het zuurstofniveau. Eén van de gemeenschappelijke factoren is de overdrukvoorziening die noodzakelijk is om de overdruk af te blazen.

Berekening

De hydraulische berekening die wordt uitgevoerd door de installateur van het gasblussysteem, levert tevens de afmetingen op van de noodzakelijke overdrukvoorziening. De uitkomst in vierkante meters is in principe een opening in de wand. Hiervoor moet een voorziening worden getroffen omdat een opening in een wand van de computerruimte – om voor de hand liggende redenen – niet bepaald wenselijk is.

De werking van het blussysteem is gebaseerd op een gesloten compartiment, anders zal het blusgas te snel verdwijnen waardoor de brand weer zou kunnen oplaaien. Daarnaast moet de ruimte voldoen aan de eisen met betrekking tot de brandwerendheid, waarbij de 30- of 60-minuteneis de meest voorkomende is. In de opening wordt daarom een klep of rooster geplaatst. Deze klep of rooster moet natuurlijk ook snel genoeg reageren bij een blussing, anders zal de druk in de ruimte oplopen tot onaanvaardbare hoogten. De gewenste omvang van de overdrukvoorziening is namelijk mede gebaseerd op de maximale druk die in de ruimte mag heersen.

Overdrukrooster

Een overdrukrooster is meestal samengesteld uit een aluminium lamellenrooster voor de dichtheid van de ruimte, een opschuimrooster voor de brandwerendheid en als laatste een ventilatierooster met insectengaas tegen regeninslag en om de boel netjes af te werken. Het nadeel van deze oplossing is dat van de vrije doorlaat van de oorspronkelijke opening zo’n 50 % verloren gaat. Dat betekent dat het rooster tweemaal zo groot moet zijn als de oorspronkelijke opening die uit de hydraulische berekeningen rolt.

Daar komt bij dat als het opschuimrooster zijn werk doet, opschuimen en de opening brandwerend afsluiten, er geen overdrukvoorziening meer aanwezig is. De kans dat het gasblussysteem op dat moment wordt geactiveerd, is uiteraard groter dan in een normale situatie. Er is immers brand uitgebroken in de nabijheid van de computerruimte, rook, gassen en andere stoffen komen in de omgeving terecht, kunnen de ruimte binnendringen en de hooggevoelige detectie activeren. De bedrijfshulpverlening heeft het gebouw inmiddels ontruimd dus de automatisch ingezette blusprocedure wordt niet gestopt...

Overdrukklep

Een andere oplossing is een overdrukklep of overdrukluik. Deze twee kunnen worden onderverdeeld in elektrisch-pneumatisch aangestuurde kleppen en luchtdrukgestuurde kleppen.

Hier begint ook de verwarring, overdrukkleppen zijn vaak voorzien van horizontale, beweegbare lamellen. Hierdoor heeft het geheel erg veel weg van een rooster. Vooral als de term ‘brandklep’ wordt gebezigd, is de verwarring compleet. Zeker in verband met de eisen die op het gebied van brandwerendheid aan de kleppen worden gesteld, kan dit leiden tot vergissingen, zoals hierna wordt uitgelegd.

Luchtdrukgestuurde kleppen werken eenvoudigweg op overdruk. Zodra deze optreedt zullen de lamellen openen. Bij de maximale druk, die vooraf wordt berekend en waarop deze kleppen moeten zijn ingesteld, is deze klep volledig open. Zodra de druk afneemt, zal de klep ook weer sluiten. Een luchtdrukgestuurde klep is eenvoudig en betrouwbaar.

Bij een extern aangestuurde overdrukklep wordt de betrouwbaarheid bepaald door de aansturing. Regelmatig testen is dan van groot belang, waarbij zeker ook de snelheid van het geheel moet worden gecontroleerd. Het zal niet de eerste keer zijn dat de aansturing van een overdrukklep niet of te traag reageert, waardoor de druk in de ruimte tot een onaanvaardbaar niveau oploopt. Daarnaast zal het systeem van een noodvoeding moeten worden voorzien. Dit type klep wordt hoofdzakelijk toegepast in projecten met een groot aantal te beveiligen kubieke meters die dus een grote doorlaat vereisen.

Tochtprobleem

Waarom kiezen we dan niet in alle gevallen voor een luchtdrukgestuurde klep? Een van de nadelen is dat de lamellen in ruststand vrij hangen en dus ook door een stevige windvlaag open kunnen worden geblazen. De overdrukvoorziening met opschuimroosters kent hetzelfde probleem, de aluminiumlamellen die daarbij worden toegepast ‘klepperen’ vaak. Dit houdt tevens in dat met de windvlaag ook stof en vuil in de dataruimte terecht kunnen komen. Daarnaast ontstaat er een probleem als de ruimte voorzien is van overdrukventilatie, waarbij een continue overdruksituatie wordt gecreëerd om binnendringen van stof en verontreinigde lucht te voorkomen.

Door te kiezen voor een overdrukklep die aan de buitenzijde is voorzien van een afsluitend luik dat eveneens luchtdruk gestuurd is, wordt het tochtprobleem afdoende opgelost. Dit luik sluit aan de buitenzijde de opening hermetisch af. Doordat de openingsdruk lager ligt dan die van de lamellen aan de binnenzijde, en omdat de vrije luchtdoorlaat bij het openen van het luik vrijwel direct 100 % is, dus groter dan die van het lamellenregister aan de binnenkant, wordt de werking van de klep niet beïnvloed.

Wat wel wordt beïnvloed, is de verwarring over de brandwerendheid van de overdrukvoorziening. Doordat die nu is uitgevoerd met een luik, is het overduidelijk een overdrukluik en geen rooster, overdrukklep of brandklep.

Regelgeving

Meteen is het helder hoe een en ander moet worden benaderd in relatie tot de regelgeving. Zo wordt een overdrukrooster gezien als onderdeel van de wand waarin het is ingebouwd en moet het dus voldoen aan dezelfde eisen die aan deze wand worden gesteld. Dit geldt niet voor deuren en luiken.

In NEN 6069 is bepaald waaraan een bouwdeel moet voldoen op het gebied van brandwerendheid. In deze norm is de definitie ‘deuren en luiken’ opgenomen. Deuren en luiken worden apart behandeld, omdat er andere eisen aan worden gesteld. Dit komt voort uit het feit dat een deur een bewegend element is en voor een juiste werking aan beide zijden vrij moet blijven. Immers, een deur die is geblokkeerd doordat er een kast voorstaat, kan niet meer juist functioneren.

Het verschil zit ’m in de criteria die worden gesteld in NEN 6069 op het gebied van brandwerendheid. In deze context betreft het de criteria integriteit (E), isolatie (I) en warmtestraling (W). De wand en alles wat daar onderdeel van uitmaakt, moet voldoen aan de criteria E en I. E betekent dat er geen vlamdoorslag mag plaatshebben en I betekent dat de temperatuur aan de koudezijde maximaal 180 °C mag stijgen. Voor deuren en luiken is bepaald dat deze moeten voldoen aan de criteria E en W, waarbij de warmtestraling maximaal 15 kW op 1 m afstand mag bedragen.

Zoals gezegd moet een deur worden vrijgehouden en hetzelfde geldt voor een overdrukluik. Ook dat moet te allen tijde worden vrijgehouden om een juiste werking te kunnen garanderen. Sterker nog, bij een overdrukluik is vrijhouden ervan, en de controle daarop, van veel groter belang dan bij deuren. De met een automatisch blussysteem uitgeruste ruimte is een veilige ruimte. Minimale rookontwikkeling wordt direct gedetecteerd en, als er geen actie wordt ondernomen, zal het systeem overgaan tot blussing van de beginnende brand. Als dan blijkt dat de overdrukvoorziening niet in orde is, ontstaat er juist een gevaarlijke situatie. Deuren, al dan niet geblokkeerd, hebben hierop geen invloed. Sterker nog, ze moeten in deze situatie juist dicht blijven. Wel moet hierbij worden opgemerkt dat het vrijhouden van andere typen overdrukvoorzieningen net zo belangrijk is.

Nieuwe brandtesten

Onlangs zijn er nieuwe brandtesten uitgevoerd in het testlaboratrium van Warrington Fire in Warrington, Engeland. Op verzoek van Remtech Nederland heeft de fabrikant Puma Products de PRD-serie overdrukluiken aan extra tests laten onderwerpen. Deze overdrukluiken zijn daarbij getest op de criteria E (branddoorslag) en W (warmtestraling). Frappant is dat in de Engelse taal dezelfde verwarring ontstond als eerder genoemd. Aan de andere kant van de Noordzee worden de overdrukluiken in de volksmond ‘pressure relief dampers’ genoemd. Daarmee vallen ze echter in de categorie ‘fire dampers’ of brandkleppen die in luchtkanalen worden geplaatst en die, aangestuurd door de brandmeldcentrale, dichtklappen om verspreiding van een brand via het luchtbehandelingssysteem te voorkomen.

De testopstelling die bestond uit een vlakke brandwerende wand met daarin een aantal overdrukluiken, leek daardoor niet te voldoen aan de eisen in NEN 1634-1 en NEN1634-2, volgens welke de test zou worden uitgevoerd. Voor brandkleppen of ‘fire dampers’ gelden hele andere testcriteria. Na uitleg dat het hier om overdrukluiken gaat, ‘pressure relief shutters’, konden de specialisten van Warrington de testopstelling toetsen aan de eerder genoemde normen. De PRD-overdrukluiken hebben de test prima doorstaan en hebben een zeer goed resultaat behaald op de criteria E en W. Hierdoor is nu een eenvoudige, onderhoudsvrije en betrouwbare oplossing beschikbaar gekomen voor elke ruimte die met blusgas is beveiligd. Het Puma PRD-overdrukluik bestaat uit een binnendeel met lamellen en een bijbehorend buitendeel met afsluitklep. Alle standaardmodellen voldoen aan de eisen en op basis van deze standaardmodellen kunnen maatwerkmodellen worden gemaakt.

Dat er meer aandacht moet worden geschonken aan de overdrukvoorziening is in de praktijk gebleken. Bij de installateurs van automatische blusgassystemen zit het veelal wel goed. Bij hen is voldoende kennis aanwezig. Echter, zodra de overdrukvoorziening moet worden uitgevoerd door de bouwkundig aannemer, is de kans op fouten aanwezig omdat specifieke kennis ontbreekt. Terug naar Engeland, waar ze al eerder van mening waren dat dit beter moest worden geregeld. Dit heeft geresulteerd in regelgeving waarbij een overdrukvoorziening verplicht wordt gesteld bij elke vorm van gasblussing. Ook bij onze oosterburen is dit het geval, wanneer zal Nederland volgen?

Meer lekkage

Tot nu toe is de dichtheid van de ruimte het onderwerp geweest, in combinatie met brandwerendheidseisen. Maar andersom kan het natuurlijk ook. Als de ruimte inclusief automatisch gasblussysteem een aantal jaren in gebruik is, kan de situatie zodanig zijn gewijzigd dat het effect van een eventuele gasblussing hierdoor nadelig wordt beïnvloed.

Het bekendste verschijnsel is de toename van lekkage in de ruimte, doordat er ongecontroleerd gaten worden geboord voor bekabeling en leidingwerk. De minimale eis met betrekking tot de dichtheid van de ruimte bedraagt 15 min., dat is dus de veilige tijd. Als verder niet wordt ingegrepen, kan na 15 min. een beginnende brand weer oplaaien. Wanneer bijvoorbeeld ’s nachts, als er geen mensen aanwezig zijn, automatisch een blusactie plaatsheeft, zal binnen 15 min. iemand met kennis van zaken aanwezig moeten zijn. Dat is net zo snel als de brandweer zelf. Als door toename van lekkage de veilige tijd inmiddels is afgenomen, zal het resultaat duidelijk zijn. Het blussysteem doet zijn werk, de brand laait snel weer op en de brandweer zal de brand met veel water gaan bestrijden.

Gelukkig is een regelmatige dichtheidsmeting of ‘door fan test’ onderdeel van onderhoudsovereenkomsten die worden afgesloten bij levering van de installatie. Dit is echter afhankelijk van de kwaliteit van de aanbieder en momenteel staan overal de prijzen onder druk... Het is ook niet voor niets dat in Engeland een regelmatige dichtheidsmeting verplicht is gesteld.

Bas van Asten is directeur van Remtech

Terug