随着互联网以及物联网的迅猛发展,全球已经由IT时代进入DT时代,数据中心机房建设也自2001年起经历了蓬勃的发展。中国作为5G、互联网+技术的前沿者,数据中心建设增长潜力强大,一旦失火,后果不堪设想。因此,加强数据中心机房的防火安全措施,保护信息储存、传输的安全性问题值得高度关注。本文以液氮冷却、窒息特性为研究技术背景,采用事故调研、实验测试和数值模拟相结合的手段,进行计算机数据中心机房液氮防灭火研究,为建立数据中心机房液氮灭火系统的可行性提供了相关基础数据,拓展了液氮灭火技术的应用领域,具有潜在的消防应用前景。首先,通过对数据中心电缆高温、设备故障、强电入侵、外来火源等重大危险源分析,建立数据中心机房火灾事故树图,得出火灾发生的基本事件,提出加强机房电缆线路管理,提高机房温度控制能力,减少人为火灾隐患的数据中心机房消防安全理念。其次,通过对全球近几年数据中心机房着火案例的总结分析,得出机房火灾主要着火源为电缆、网线、光纤、电源线等各种线缆;UPS蓄电池;可燃材料。这些火灾发生主要以电气火灾为主,应该采用气体灭火系统。通过对数据中心机房火灾气体灭火系统、预作用喷水灭火系统、高压细水喷雾灭火系统性能,以及七氟丙烷、IG-541、CO₂、气溶胶、液氮灭火剂的性能对比分析,提出了液氮应用到数据中心机房防灭火方面的可行性。然后,通过数据中心液氮降温实验,分析7种喷嘴对箱体内不同位置的降温情况,得出四分扇形喷雾喷嘴6520#、11020#降温效果较好,对于发热片温度可降低到35℃,箱体温度可降至-22℃。通过数据中心液氮灭火实验,分析6520#喷嘴水平喷射方式对三种不同材料灭火效果的影响,得出液氮对三种着火源降温效果不同,光纤表面阻燃,温度波动较大,而线缆等可燃材料表面平均温度可由73.5℃降至23.1℃。最后,以邳州某数据中心机房为工程背景,应用FDS软件模拟火灾发生后有无液氮灭火情况,分析对比机房内烟气蔓延、火焰燃烧、温度分布等特点。模拟结果显示,液氮对于数据中心机房火灾蔓延有一定的分散作用,可以使烟气蔓延在上层空间,有助于人员逃离及救援,且可以有效降低空间内温度,对其他机体设备有保护作用。