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Sécurité Incendie des datacenters : Les Installations d’extinction automatique à Gaz (IEAG)

Les Installations d’extinction automatique à Gaz (IEAG)

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Les solutions de protection incendie pour les centre de données

Définition d'un incendie

Un incendie dans un centre de données est un événement potentiellement catastrophique qui se produit lorsque le feu se propage dans l’environnement fortement concentré en équipements informatiques et en connexion de ces centres de données critiques.

Les incendies dans les centres de données peuvent être déclenchés par diverses causes externes et internes, telles que des courts-circuits électriques, des surcharges, des défauts de connexion, des températures élevées, des fuites de liquides, des erreurs humaines, des négligences dans le stockage de matériaux combustibles ou des erreurs de conception des systèmes de sécurité incendie.

Schéma de principe de fonctionnement d'un aérorefroidisseur adiabatique
Simulation d'un départ de feu dans un data center

Le type de protection des datacenters

Dans le contexte des centres de données, la protection peut être définie selon ces trois catégories :

  • Protection du bâtiment : La protection du bâtiment consiste en des mesures globales visant à prévenir les incendies et à minimiser leurs conséquences sur la structure et les équipements du centre de données. Cela comprend des stratégies de conception et de construction telles que l’utilisation de matériaux ignifuges dans la structure du bâtiment, l’installation de systèmes de détection et de suppression d’incendie, ainsi que la mise en place de dispositifs de confinement tels que des murs coupé-feu, des portes ignifuges et des systèmes de ventilation spécifiques pour limiter la propagation de la fumée et des flammes.
  • Protection des locaux : La protection des locaux se concentre sur les espaces spécifiques à l’intérieur du data center où les valeurs élevées sont généralement concentrées, telles que les salles de serveurs, les salles de stockage de données et les centres de communication. Ces locaux peuvent être équipés de systèmes de détection d’incendie spécifiques, tels que des détecteurs de fumée ou de chaleur, ainsi que de systèmes de suppression d’incendie adaptés pour éteindre rapidement et efficacement tout départ de feu dans ces zones sensibles.
  • Protection des objets : La protection des objets concerne la protection individuelle des équipements et des dispositifs électroniques qui sont présents dans le data center. Il s’agit d’une approche plus ciblée pour protéger séparément chaque objet de valeur. Cette protection peut être réalisée en utilisant des coffres-forts ignifuges pour stocker des supports de données critiques, des armoires de sécurité pour protéger les équipements sensibles à la chaleur ou à la fumée, ou encore par l’utilisation de systèmes de détection d’incendie spécifiques pour les objets sensibles.

Il est important de noter que ces différentes catégories de protection ne sont pas mutuellement exclusives et peuvent se compléter les unes les autres. Dans un data center, il est généralement nécessaire d’adopter une approche holistique qui combine ces différentes mesures de protection pour garantir la sécurité globale du bâtiment, des locaux et des équipements contre les incendies. Cela permet de minimiser les risques d’incendie, de réduire les dommages potentiels et de maintenir la disponibilité des services informatiques essentiels même en cas d’incident.

L'objectif de protection

Dans le cadre de la lutte contre les incendies dans les centres de données, on peut identifier trois objectifs principaux : 

  • Extinction de l’incendie : L’objectif premier est d’éteindre complètement l’incendie dès que possible. Cela peut être atteint grâce à des systèmes de détection d’incendie qui peuvent alerter rapidement les occupants du centre de données et déclencher les systèmes de suppression adaptés, tels que les systèmes de gaz ou de mousse, pour éteindre efficacement les flammes. L’extinction de l’incendie vise à éliminer complètement la source d’inflammation et à empêcher sa propagation.
  • Réduction de l’incendie : Si l’extinction complète de l’incendie n’est pas possible immédiatement, l’objectif est de réduire l’intensité et la propagation de l’incendie. Cela peut être réalisé par des mesures telles que la séparation des zones à risque, l’utilisation de systèmes de confinement et l’évacuation des occupants vers des zones de sécurité. La réduction de l’incendie permet de limiter les dommages matériels et de préserver la sécurité des personnes tout en permettant aux équipes de lutte contre l’incendie d’intervenir de manière plus contrôlée.
  • Contrôle de l’incendie : Une fois que l’incendie est maîtrisé ou réduit, l’objectif est de maintenir le contrôle de la situation. Cela peut impliquer la surveillance continue de la zone touchée, la réalisation de vérifications pour s’assurer qu’aucun foyer résiduel n’est présent, et la mise en place de mesures de protection supplémentaires pour éviter toute reprise de l’incendie. Le contrôle de l’incendie permet de prévenir les risques de récidive et de garantir la sécurité continue de l’environnement du data center.

Ces objectifs sont étroitement liés et forment une approche globale de la gestion des incendies dans les datacenters. L’extinction de l’incendie, la réduction de l’incendie et le contrôle de l’incendie sont tous essentiels pour minimiser les dommages, préserver la sécurité des personnes et maintenir la continuité des activités critiques dans ces environnements sensibles.

Les Installations d’extinction automatique à Gaz (IEAG)

Comment fonctionne l’installation d'extinction automatique ?

Les Installations d’Extinction Automatique à Gaz (IEAG) sont des systèmes de suppression d’incendie utilisant des gaz spécifiques pour éteindre un incendie de manière efficace et rapide. 

Ces installations sont utilisées dans les centres de données en raison de leur capacité à éteindre les incendies sans endommager les équipements sensibles.

Photo d'une Installation d’extinction automatique à Gaz (IEAG)

Le fonctionnement des IEAG repose sur plusieurs étapes clés :

  • Activation du système d’extinction : Une fois l’incendie détecté, le panneau de contrôle déclenche automatiquement la procédure d’extinction. Cette activation peut également être effectuée manuellement par un opérateur en cas de situation d’urgence.
  • Détection de l’incendie : Lorsqu’un incendie est détecté dans le centre de données, le système de détection d’incendie, tel qu’un détecteur de fumée, de chaleur ou une combinaison de ces capteurs, envoie un signal d’alarme au panneau de contrôle centrale de l’IEAG.
  • Libération du gaz d’extinction : Lorsque le système est activé, les cylindres de gaz d’extinction, tels que le dioxyde de carbone (CO2), les gaz inertes (comme l’azote ou l’argon) ou d’autres agents, sont rapidement libérés dans la zone affectée par l’incendie. Le gaz d’extinction étouffe les flammes en impliquant la teneur en oxygène dans l’air et en refroidissant l’environnement, ce qui empêche la combustion. 
  • Dispersion du gaz dans la zone : Le gaz d’extinction est diffusé dans la zone touchée à travers des bus ou des diffuseurs spécifiquement positionnés dans le data center. Ces dispositifs permettent une répartition homogène du gaz pour assurer une extinction efficace. 
  • Suppression de l’incendie : Le gaz d’extinction agit rapidement pour éteindre l’incendie en privant le feu de l’oxygène nécessaire à la combustion et en abaissant la température de la zone. Les gaz utilisés n’endommagent pas les équipements électroniques sensibles, ce qui évite les pertes de données et les interruptions des services. 
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Les différents types de gazs pour la protection incendie

Les gazs inertes ≠ les gazs inhibteurs

Les gaz inertes sont des types de gaz utilisés dans la lutte contre l’incendie, notamment dans les systèmes d’extinction automatique à gaz (IEAG). Ces gaz sont appelés inertes car ils ne réagissent pas chimiquement avec les éléments inflammables, contrairement à l’oxygène qui est nécessaire à la combustion.

Les différents types de gazs inhibiteurs

Les gaz inhibiteurs sont des agents utilisés dans la lutte contre l’incendie pour supprimer la combustion en minimisant la réaction chimique entre le combustible et l’oxygène nécessaire à la combustion.

Dans les gaz inhibiteurs, il existe deux familles distinctes : les HydroFluoroCarbures (HFC), comme le FM200™ (HFC 227ea) ou le FE-13™ (HFC 23), et les Fluorocétones (FK), comme le Novec™ 1230 (FK 5-1-12).

Mode de fonctionnement des gazs inhibteurs

Contrairement aux gaz inertes qui fonctionnent en fonction de la concentration en oxygène, les gaz inhibiteurs agissent en perturbant la réaction chimique de l’incendie.

Les gaz inhibiteurs agissent en inhibant les réactions chimiques de l’incendie de différentes manières :

  • Interférence avec la réaction en chaîne : Les gaz inhibiteurs peuvent perturber la réaction en chaîne de l’incendie, associée ainsi à la propagation du feu. Ils réagissent avec les radicaux libres produits lors de la combustion, inhibant leur capacité à réagir avec d’autres molécules combustibles.
  • Refroidissement : Certains gaz inhibiteurs peuvent également réduire la température de l’incendie en absorbant la chaleur générée par la combustion. Cela aide à ralentir la réaction chimique et à supprimer l’incendie.
  • Dilution de l’oxygène : Certains gaz inhibiteurs peuvent diluer la teneur en oxygène de l’air ambiant, limitant ainsi la disponibilité d’oxygène nécessaire à la combustion.

Ils peuvent être utilisés dans des applications spécifiques où les risques d’incendie sont particulièrement élevés, par exemple dans les installations électriques sensibles ou les équipements critiques.

EOLIOS est en mesure de vous conseiller les solutions les plus adaptées en fonction des besoins spécifiques de chaque installation.

Les différentes famille de gaz inhibiteurs

Parmi les gaz inhibiteurs utilisés dans la lutte contre l’incendie, on distingue deux familles principales : les HydroFluoroCarbures (HFC) et les Fluorocétones (FK).

  • HydroFluoroCarbures (HFC) : Les HFC sont des composés chimiques contenant de l’hydrogène, du fluor et du carbone. Ils sont utilisés comme agents d’extinction pour supprimer les incendies. Dans cette famille, on trouve des gaz comme le FM200™ (HFC 227ea) et le FE-13™ (HFC 23). Ces gaz sont incolores, inodores et non conducteurs d’électricité. Ils sont efficaces pour éteindre les incendies dans diverses applications, y compris les centres de données. Les HFC sont des alternatives plus respectueuses de l’environnement aux halons, car ils n’ont pas d’effet sur la couche d’ozone.
  • Fluorocétones (FK) : Les fluorocétones sont une autre famille de gaz inhibiteurs utilisés dans la lutte contre l’incendie. Parmi eux, le Novec™ 1230 (FK 5-1-12) est un exemple connu. Le Novec™ 1230 est une solution chimique claire et incolore qui agit rapidement pour éteindre les incendies en supprimant la réaction chimique de combustion. Il est considéré comme étant écologique car il a un faible potentiel de réchauffement planétaire (PRP) et n’affecte pas la couche d’ozone. De plus, le Novec™ 1230 n’est pas conducteur d’électricité et n’endommage pas les équipements électroniques sensibles.

Ces gaz inhibiteurs, qu’ils appartiennent à la famille des HFC ou des FK, sont utilisés dans des installations où la protection contre les incendies est primordiale, en particulier dans les environnements sensibles tels que les centres de données. Ils ont des caractéristiques telles que la non-toxicité, la rapidité d’action, l’absence de résidus après l’extinction et la protection des équipements électroniques, ce qui en fait des choix populaires pour la sécurité incendie. L’utilisation de ces gaz doit être conforme aux réglementations locales et aux normes de sécurité en vigueur.

Le CO2

Le CO2, ou dioxyde de carbone, est un gaz couramment utilisé comme agent d’extinction dans la lutte contre l’incendie, y compris dans les centres de données. Il appartient à la catégorie des gaz inhibiteurs et est utilisé en tant que gaz d’extinction très efficace.

Caractéristiques du CO2 : Le CO2 est un gaz incolore, inodore et non conducteur d’électricité. Il est généralement stocké sous forme de liquide pressurisé dans des réservoirs spéciaux. Lorsqu’un système d’extinction à CO2 est activé, le gaz est libéré sous forme de brouillard, ce qui lui permet de se propager rapidement dans la zone touchée par l’incendie.

Mécanisme d’action du CO2 : Le CO2 élimine l’oxygène nécessaire à la combustion en remplissant la zone d’une concentration élevée de CO2. Cela réduit la teneur en oxygène et étouffe les flammes. De plus, le CO2 a un effet refroidissant sur la zone d’incendie, ce qui contribue à supprimer la réaction chimique de combustion.

L’utilisation du CO2 présente plusieurs avantages dans les datacenters, notamment :

  • Rapidité d’action : Le CO2 se propage rapidement dans la zone d’incendie, éteignant le feu rapidement.
  • Absence de résidu : Le CO2 ne laisse aucun résidu après son utilisation, minimisant ainsi les dommages aux équipements électroniques sensibles.
  • Non conducteur d’électricité : Le CO2 est un gaz non conducteur d’électricité, assurant ainsi la sécurité dans les environnements électriques.

Cependant, l’utilisation du CO2 présente également certains inconvénients et considérations importantes :

  • Risque pour la santé : Le CO2 est un gaz asphyxiant qui peut provoquer des problèmes respiratoires et une perte de conscience à haute concentration. Il est crucial de mettre en place des procédures d’évacuation appropriées et de former le personnel aux mesures de sécurité liées à son utilisation.
  • Limitations d’utilisation : Le CO2 doit être utilisé avec précaution dans les espaces confinés ou occupés, car l’absence d’oxygène peut créer un danger pour les personnes présentes.
  • Nécessité d’une ventilation adéquate : Après utilisation du CO2, une ventilation appropriée est nécessaire pour évacuer les gaz résiduels et rétablir les conditions normales dans la zone.

L’utilisation du CO2 comme agent d’extinction dans les datacenters présente de nombreux avantages en termes de rapidité d’action, de protection contre les dommages aux équipements électroniques et de sécurité électrique. Cependant, il est essentiel de prendre en compte les risques pour la santé et de mettre en place des procédures de sécurité appropriées pour minimiser les dangers potentiels associés à son utilisation. 

Dangerosité des gazs de lutte contre l'incendie

Le CO2 présente des risques pour la santé car il est asphyxiant à des concentrations élevées. Une exposition prolongée à des concentrations élevées de CO2 peut entraîner une diminution de la teneur en oxygène de l’air et provoquer des problèmes respiratoires, des étourdissements, une perte de conscience voire des dommages graves pour la santé. Il est donc essentiel de prendre des mesures de sécurité appropriées lors de l’utilisation du CO2, notamment en évacuant les personnes de la zone concernée et en garantissant une ventilation adéquate pour dissiper le gaz après utilisation.

Quant aux inhibiteurs, tels que le FM200™ ou le Novec™ 1230, ils sont généralement considérés comme étant plus sûrs que le CO2 car ils ne sont pas asphyxiants aux concentrations d’utilisation normales. Ces inhibiteurs sont conçus pour être utilisés dans des espaces occupés car ils n’éliminent pas tout l’oxygène de l’air. Cela permet de minimiser les risques pour la santé des personnes présentes dans la zone. Néanmoins, il est toujours important de respecter les recommandations spécifiques du fabricant concernant l’utilisation de ces inhibiteurs.

Sécurité incendie : garantir la protection des centres de données grâce à la simulation

Les datacenters sont des infrastructures critiques qui nécessitent une attention particulière en termes de sécurité incendie. Pour prévenir les incendies et minimiser leur impact, l’ingénierie incendie, notamment la modélisation CFD (Computational Fluid Dynamics), est un outil précieux. En simulant numériquement la propagation du feu et des fumées, la modélisation CFD permet de concevoir et de valider des mesures de sécurité efficaces pour les centres de données.

Simulation d'un installation de type gaz Novec

Grâce à la modélisation CFD, les ingénieurs peuvent étudier les comportements du feu et des fumées dans un data center. En simulant les écoulements des fluides, ils peuvent prédire la propagation du feu, la dispersion des fumées et l’efficacité des gaz inhibiteur ainsi que la chaleur générée. La modélisation CFD permet aux ingénieurs de tester virtuellement différentes mesures de protection incendie pour les centres de données.

En simulant différents scénarios d’incendie, ils peuvent évaluer l’efficacité des systèmes de détection et d’extinction automatique, tels que les détecteurs de fumée, les sprinklers et les systèmes d’extinction par gaz

Ces informations sont essentielles pour concevoir des systèmes de détection et d’extinction automatique adaptés ainsi que des systèmes de lutte contre l’incendie efficaces.

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