การคำนวณปริมาณก๊าซ Novec 1230 (FK-5-1-12) สำหรับห้อง Data Center ขนาดใหญ่ตามมาตรฐาน NFPA 2001
ภาพแสดง: แผนผังห้อง Data Center, ตู้ถังบรรจุก๊าซ Novec 1230, ท่อฉีดใต้พื้นและเพดาน, หัวฉีดลดเสียง Acoustic Nozzle และอุปกรณ์ทดสอบ Door Fan Test (คลิกที่ภาพเพื่อขยายใหญ่)
มาตรฐานวิศวกรรมความปลอดภัยศูนย์ข้อมูล: ห้อง Data Center และ Server Room ระดับสารสนเทศวิกฤต (Tier III/IV) บรรจุเซิร์ฟเวอร์และระบบจัดเก็บข้อมูลฮาร์ดดิสก์มูลค่าสูงมหาศาล การเลือกใช้ก๊าซสารสะอาด FK-5-1-12 (Novec 1230) ถือเป็นโซลูชันมาตรฐานสากล แต่การออกแบบจำเป็นต้องคำนวณปริมาณสารสุทธิตามมาตรฐาน NFPA 2001 และเลือกหัวฉีด Acoustic Nozzle เพื่อป้องกันฮาร์ดดิสก์เสียหายจากคลื่นเสียง
1. ทำไมก๊าซสารสะอาด FK-5-1-12 (Novec 1230) ถึงเหมาะที่สุดสำหรับห้อง Data Center
ต่างจากพื้นที่อุตสาหกรรมทั่วไป เพลิงไหม้ในห้อง Data Center มักเริ่มจากจุดเล็กๆ เช่น ความร้อนสะสมในสายไฟเคเบิลใต้พื้นยก (Raised Floor) หรือการชอร์ตของพาวเวอร์ซัพพลายในตู้ Server Racks การใช้น้ำดับเพลิงหรือสารเคมีแห้ง จะทำลายระบบอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดและก่อให้เกิดสภาวะ Downtime รุนแรง
สารสะอาด **FK-5-1-12 (Novec 1230)** มีคุณสมบัติเด่น 3 ประการ:
- ระเหยกลายเป็นไอแห้ง 100% (Zero Residue): ไม่ทิ้งคราบฝุ่นหรือความชื้นไว้บนแผงวงจรบอร์ด อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไม่ชำรุดเสียหาย
- ไม่นำไฟฟ้า (Dielectric Constant สูง): สามารถฉีดก๊าซดับไฟได้โดยตรงในขณะที่ระบบ Server ยังคงเปิดทำงานอยู่ (Energized Electrical Equipment)
- เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและปลอดภัยต่อคนในห้อง: ค่าศักยภาพทำลายชั้นโอโซน ODP = 0, ศักยภาพเกิดโลกร้อน GWP < 1 และมี Margin of Safety สูงสุดต่อมนุษย์ (NOAEL 10% v/v)
2. ขั้นตอนการคำนวณปริมาณน้ำหนักสารฉีด Novec 1230 (NFPA 2001 Calculation)
การคำนวณหาน้ำหนักของสารสะอาด FK-5-1-12 อ้างอิงตามมาตรฐาน **NFPA 2001 (Standard on Clean Agent Fire Extinguishing Systems)** คำนวณจากสูตรหลักดังนี้:
s = 0.0664 + 0.000274 × Tmin
โดยที่:
• $W$ = น้ำหนักของสารสะอาด FK-5-1-12 ที่ต้องใช้ ($\text{kg}$)
• $V_{\text{net}}$ = ปริมาตรสุทธิของห้อง รวมปริมาตรใต้พื้นยก (Raised Floor) และเหนือฝ้าเพดาน (Ceiling Void) หักลบด้วยเสาคอนกรีต ($\text{m}^3$)
• $C$ = ความเข้มข้นก๊าซเพื่อการออกแบบดับเพลิง Class A / Electrical (แนะนำ $5.3\% - 5.6\%$ v/v)
• $s$ = ปริมาตรจำเพาะของไอก๊าซที่อุณหภูมิต่ำสุด $T_{\text{min}}$ ($\text{m}^3/\text{kg}$)
• $A_{\text{altitude}}$ = ตัวคูณปรับแก้ความสูงเหนือระดับน้ำทะเล (Altitude Correction Factor)
ตารางตัวคูณปรับแก้ความสูงเหนือระดับน้ำทะเล (Altitude Correction Factor - $A_{\text{altitude}}$)
| ความสูงเหนือระดับน้ำทะเล (เมตร) | ความกดอากาศเทียบเท่า (mm Hg) | ตัวคูณปรับแก้ ($A_{\text{altitude}}$) |
|---|---|---|
| 0 (ระดับน้ำทะเลปานกลาง) | 760 | 1.000 |
| 500 | 716 | 0.942 |
| 1,000 | 674 | 0.887 |
| 1,500 | 634 | 0.834 |
3. ตารางเปรียบเทียบเทคโนโลยีระบบก๊าซสารสะอาดดับเพลิงห้อง Data Center
| คุณสมบัติระบบก๊าซ | FK-5-1-12 (Novec 1230) | HFC-227ea (FM-200) | Inert Gas (IG-100 / N2) |
|---|---|---|---|
| แรงดันใช้งานในถัง (Storage Pressure) | 25 bar / 42 bar (Liquefied Gas) | 25 bar / 42 bar (Liquefied Gas) | 200 bar / 300 bar (Compressed Gas) |
| ระยะเวลาการฉีด (Discharge Time) | ไม่เกิน 10 วินาที | ไม่เกิน 10 วินาที | 60 วินาที |
| ผลกระทบโลกร้อน (GWP Rating) | < 1 (เป็นมิตรสูงสุด) | 3,220 (มีแนวโน้มถูกแบน) | 0 (ก๊าซธรรมชาติ) |
| ความเสี่ยงคลื่นเสียงต่อฮาร์ดดิสก์ (HDD Hazard) | ปานกลาง (แก้ง่ายด้วย Acoustic Nozzle) | ปานกลาง | สูงมาก (แรงดันฉีดสูงปะทะนาน 60s) |
4. นวัตกรรมหัวฉีดลดเสียง Acoustic Nozzle ป้องกันฮาร์ดดิสก์ (HDD Acoustic Protection)
ในอดีต เมื่อระบบดับเพลิงสารสะอาดฉีดก๊าซออกมาในห้อง Data Center ด้วยความเร็วและความดันสูง หัวฉีดแบบปกติจะสร้างคลื่นความถี่เสียงความดังสูงพุ่งทะลุ **110 - 130 dB**
คลื่นความถี่เสียงนี้จะทำให้โครงสร้างและเข็มหัวอ่านฮาร์ดดิสก์ (Hard Disk Drive - HDD) เกิดสภาวะสั่นสะเทือนรุนแรง ส่งผลให้ระบบสเพรดอ่าน/เขียนข้อมูลผิดพลาด (Read/Write Latency Spike) หรือหัวอ่านกระแทกหน้าจานบันทึกข้อมูลจนเสียหาย (Head Crash)
การแก้ปัญหาด้วย Acoustic Nozzle: หัวฉีดชนิดพิเศษนี้ถูกออกแบบให้มีช่องกระจายแรงดันและตัวดูดซับเสียง (Sound Absorbing Baffles) ช่วยลดความดังของเสียงฉีดก๊าซลงเหลือต่ำกว่า 100 dB ป้องกันความเสียหายต่อตู้จัดเก็บข้อมูล Enterprise Storage และตู้ Server ได้ 100%
5. การทดสอบความรัดกุมของห้อง Door Fan Integrity Test ($T_{\text{hold}} \ge 10\ \text{นาที}$)
ตามมาตรฐาน NFPA 2001 การติดตั้งระบบฉีดก๊าซสารสะอาดในห้องปิด จะต้องมีการทดสอบ **Door Fan Integrity Test** เพื่อการันตีประสิทธิผล:
- การวัดพื้นที่รอยรั่วรวม (Equivalent Leakage Area - ELA): ใช้พัดลมแรงดันสูงติดตั้งที่ประตูอัดวัดช่องว่างรอยรั่วตามขอบประตู ช่องร้อยสายไฟ และฝ้าเพดาน
- ระยะเวลาคงความเข้มข้น (Retention Hold Time): สารก๊าซที่ฉีดต้องไม่รั่วไหลออกล่างห้องจนความเข้มข้นลดลงต่ำกว่าระดับออกแบบ โดยต้องคงสภาวะไว้ไม่น้อยกว่า **10 นาที** เพื่อป้องกันไฟปะทุซ้ำ
6. คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
Q: สารก๊าซสะอาด FK-5-1-12 (Novec 1230) มีอายุการใช้งานในถังบรรจุกี่ปี?
สารก๊าซ FK-5-1-12 มีเสถียรภาพทางเคมีสูงมาก สามารถบรรจุอยู่ในถังแรงดันได้ยาวนานกว่า **20 ปี** โดยไม่เสื่อมสภาพ เพียงแต่ต้องทำการตรวจสอบเกจวัดแรงดัน (Pressure Gauge) และชั่งน้ำหนักถังสารตามรอบตรวจสอบประจำปี
Q: ควรติดตั้งหัวฉีด Novec 1230 บริเวณใต้พื้นยก (Raised Floor) ด้วยหรือไม่?
จำเป็นอย่างยิ่ง! ในห้อง Data Center สายเคเบิลนำสัญญาณและสายไฟเลี้ยงตู้มักเดินรวมกันอยู่ใต้พื้นยก ซึ่งเป็นจุดสะสมความร้อนซ่อนเร้น การฉีดก๊าซต้องครอบคลุมทั้งปริมาตรบนห้อง ปริมาตรใต้พื้นยก และเหนือฝ้าเพดาน (หากเป็นฝ้าแขวนปิด)
ต้องการคำนวณและออกแบบระบบ Novec 1230 สำหรับห้อง Data Center?
ทีมวิศวกร New Type Engineering (NTE) บริการคำนวณปริมาณก๊าซ ออกแบบท่อฉีดสมดุล ติดตั้งหัวฉีด Acoustic Nozzle และทดสอบ Door Fan Integrity Test ตามมาตรฐาน NFPA 2001
ปรึกษาวิศวกร Newtype คลิกที่นี่ →สอบถามงานดับเพลิงก๊าซสารสะอาด Data Center ทาง Line OA
รับคำปรึกษาสเปกก๊าซ FK-5-1-12 Novec 1230 และถังบรรจุมาตรฐาน UL/FM จากวิศวกรมืออาชีพ
