Паліўны маніторынг для дызель-генератараў ЦОДа - як яго рабіць і чаму гэта так важна?

Паліўны маніторынг для дызель-генератараў ЦОДа - як яго рабіць і чаму гэта так важна?

Якасць сістэмы электразабеспячэння - найважнейшы паказчык ўзроўню сэрвісу сучаснага дата-цэнтра. Гэта зразумела: абсалютна ўсё абсталяванне, неабходнае для працы ЦАДа, сілкуецца электрычнасцю. Не будзе яго - серверы, сетка, інжынерныя сістэмы і СХД спыняць функцыянаваць да поўнага аднаўлення электразабеспячэння.  

Распавядаем, якую ролю ў бесперабойнай працы ЦАД Linxdatacenter у Пецярбургу гуляюць дызельнае паліва і наша сістэма кантролю яго якасці. 

Вы здзівіцеся, але адмыслоўцы Uptime Institute пры сертыфікацыі ЦАДаў на адпаведнасць галіновым стандартам якасці першасную ролю пры адзнацы сістэмы электразабеспячэння адводзяць якасці працы дызель-генератараў. 

Чаму? Бесперабойная праца ЦАДа гуляе цэнтральную ролю для лічбавай эканомікі. Рэаліі такія: 15 мілісекунд перабоя харчавання ЦАДа дастаткова для парушэння бізнес-працэсаў з адчувальнымі для канчатковага карыстальніка наступствамі. Многа гэта ці мала? Адна мілісекунда (мс) - гэта адзінка часу роўная адной тысячнай долі секунды. Пяць мілісекунд - час, неабходнае пчале для ажыццяўлення аднаго ўзмаху крыла. Каб міргнуць, чалавеку трэба 300-400 мс. Адна хвіліна прастою яшчэ ў 2013 годзе абыходзілася кампаніям у сярэднім у 7900 долараў, па дадзеных кампаніі Emerson. На фоне ўсё большай цыфравізацыі бізнесу страты могуць складаць сотні тысяч долараў за кожныя 60 секунд прастою. Эканоміка патрабуе ад бізнэсу 100%-най падлучанасці. 

І ўсёткі, чаму дызель-генератары лічацца па UI асноўнай крыніцай электразабеспячэння? Таму што ў выпадку адключэння магістральных сетак харчавання ЦАД можа спадзявацца на іх як на адзіную крыніцу харчавання для захавання працаздольнасці ўсіх сістэм да аднаўлення падачы току па асноўных каналах.   

Для нашага ЦАД у Санкт-Пецярбургу пытанні, звязаныя з крыніцамі харчавання, адыгрываюць асабліва важную ролю: дата-цэнтр цалкам незалежны ад гарадской сеткі і забяспечваецца электраэнергіяй за кошт газа-поршневай электрастанцыі магутнасцю 12 мВт. Калі падача газу па нейкіх прычынах спыняецца, ЦАД пераходзіць на працу на ДДУ. Спачатку запускаюцца КБС, магутнасцяў якіх хапае на 40 хвілін бесперабойнай працы ЦАДа, дызель-генератары запускаюцца на працягу 2-х хвілін пасля спынення працы газа-поршневай станцыі і працуюць на наяўным запасе паліва яшчэ як мінімум 72 гадзіны. Паралельна ў дзеянне ўступіць кантракт з пастаўшчыком паліва, які абавязаны прывезці абумоўленыя аб'ёмы ў ЦАД на працягу 4 гадзін. 

Падрыхтоўка да сертыфікацыі Uptime Institute на адпаведнасць стандартам аперацыйнага кіравання Management & Operations прымусіла нас звярнуць самую пільную ўвагу на працэс пастаўкі паліва для дызеляў, кантроль яго якасці, узаемадзеянне з пастаўшчыкамі і г.д. Гэта лагічна: якасць працы АЭС у Сасновым Бары ад нас ніяк не залежыць, а вось за свой участак электрасеткі мы павінны адказваць у поўным аб'ёме. 

ДТ для ЦАД: на што звярнуць увагу 

Для таго, каб генератары прапрацавалі доўга, надзейна і эканамічна, варта не толькі набываць надзейную тэхніку, але і правільна падбіраць для іх дызельнае паліва (ДП).

З відавочнага: у любога паліва ёсць тэрмін прыдатнасці - 3-5 гадоў. Яно таксама даволі моцна вар'іруецца па розных параметрах: адзін яго выгляд падыходзіць для выкарыстання зімой, іншы - зусім для гэтага не падыходзіць, і яго выкарыстанне прывядзе да маштабнай аварыі. 

Усе гэтыя моманты неабходна старанна адсочваць, каб не дапусціць сітуацыі незапуску ДДУ з-за пратэрмінаванага або непрыдатнага па сезоне паліва.

Адзін з найважнейшых параметраў класіфікацыі - тып выкарыстоўванага паліва. На высокую прадукцыйнасць і надзейнасць працы абсталявання ўплывае ўжо якасць абранага тыпу ад пэўнага пастаўшчыка. 

Правільны выбар ДТ забяспечыць наступныя перавагі: 

  • высокі ККД; 
  • эканамічнасць і нізкі кошт; 
  • высокі крутоўны момант; 
  • высокая ступень сціску.

Цэтанавы лік 

На самой справе ДТ мае мноства характарыстык, якія вы можаце вывучыць у пашпарце канкрэтнай партыі прадукцыі. Аднак для адмыслоўцаў асноўнымі крытэрамі вызначэння якасці гэтага віду паліва з'яўляюцца цэтанавы лік і тэмпературныя ўласцівасці. 

Цэтанавы лік у складзе ДТ вызначае пускавыя здольнасці, г.зн. здольнасць паліва да ўзгарання. Чым гэты лік вышэй, тым хутчэй паліва згарае ў камеры - і тым раўнамерней (і бяспечней!) гарыць сумесь дызеля і паветра. Стандартны дыяпазон яго паказчыкаў складае 40-55. Якаснае ДТ з высокім значэннем цэтанавага ліку забяспечвае рухавіку: мінімальны час, патрабаванае для прагрэву і запальванні, раўнамерную працу і эканамічнасць, а таксама высокую магутнасць.

Ачыстка дызельнага паліва 

Патрапленне ў дызельнае паліва вады і механічных прымешак яшчэ больш небяспечна, чым для бензіну. Такое паліва можа стаць непрыдатным для карыстання. У некаторых выпадках, наяўнасць механічных прымешак можна выявіць у якасці асадка на дне ёмістасці з ДТ.
Вада таксама адслойваецца ад паліва і асядае на дне, што і дазваляе ўсталяваць яе прысутнасць. У неадстаялым ДП вада выклікае яго памутненне.

Палепшыць эксплуатацыйныя характарыстыкі дапаможа ачыстка дызельнага паліва. Для гэтага існуюць спецыяльныя ўстаноўкі і фільтруючыя сістэмы. Выбар абсталявання для такой працэдуры залежыць ад таго, ад чаго менавіта неабходна ачысціць паліва - парафіна, механічных прымешак, серы ці воды. 

За якасць ачысткі паліва адказвае пастаўшчык, менавіта таму важна мець сістэму кантролю пастаўшчыка, пра што мы пагаворым ніжэй, і не забывацца на дадатковыя меры. Так, для даачысткі паліва мы ўстанавілі сепаратары паліва Separ на паліваправодзе кожнага ДДУ. Яны прадухіляюць трапленне механічных часціц і воды ў генератар.

Паліўны маніторынг для дызель-генератараў ЦОДа - як яго рабіць і чаму гэта так важна?
Сепаратар паліва.

ўмовы надвор'я

У пагоні за якасцю і даступным коштам для паліва кампаніі часта забываюць аб тэмпературы, пры якой будзе працаваць станцыя. Часам выбар аднаго паліва "на любое надвор'е" не прыносіць асаблівай шкоды. Але калі станцыя выкарыстоўваецца на адчыненым паветры, варта выбіраць паліва ў адпаведнасці з кліматычнымі рэаліямі.

Вытворцы дзеляць дызельнае паліва на летняе, зімовае і арктычнае для экстрэмальна нізкіх тэмператур. У Расіі за падзел паліва па часах года адказвае ДАСТ 305-82. Дакумент прадпісвае выкарыстоўваць летнія маркі паліва пры тэмпературы вышэй за 0 °C. Зімовае паліва падыходзіць для ўжывання пры тэмпературы да -30 °C. «Арктычнае» - пры холадзе да -50 °C.

Для стабільнай працы дызель-генератараў мы прынялі рашэнне закупляць зімовае дызельнае паліва -35℃. Гэта дазваляе не задумвацца аб сезонных зменах надвор'я.

Як мы правяраем паліва

Каб дызель-генератары працавалі надзейна, неабходна пераканацца, што пастаўшчык адгружае менавіта тое паліва, якое вам неабходна. 

Мы доўга думалі над рашэннем гэтай задачы, разглядалі варыянт адбору спроб і іх адпраўкі на аналіз у спецыяльныя лабараторыі. Аднак такі падыход патрабуе часу, ды і як рабіць, калі аналізы прыйдуць нездавальняючыя? Партыя ўжо адгружана - вяртанне, перазаказ? І што рабіць, калі такі перазаказ выпадзе на перыяд, калі неабходна запускаць генератары? 

І тады мы вырашылі замяраць якасць паліва на месцы, з дапамогай актанаметры, канкрэтна – выкарыстоўваючы SHATOX SX-150. Гэты прыбор дазваляе праводзіць экспрэс-аналіз пастаўлянага паліва, вызначаючы не толькі цэтанавы лік, але і тэмпературу застывання і выгляд паліва.

Прынцып працы актанаметра заснаваны на параўнанні актанавых/цэтанавых лікаў атэставаных узораў ДП/бензіну з правяраным ДП/бензінам. У спецпрацэсар уведзены выкарыстоўваюцца табліцы атэставаных відаў паліва, якія праграма інтэрпаляцыі параўноўвае з параметрамі забранага ўзору і з папраўкамі на тэмпературу ўзору.

Паліўны маніторынг для дызель-генератараў ЦОДа - як яго рабіць і чаму гэта так важна?

Дадзены прыбор дазваляе атрымліваць вынікі якасці паліва ў рэжыме рэальнага часу. Правілы вымярэння якасці паліва з дапамогай актанаметра запісаны ў рэгламенце для службы эксплуатацыі.

Прынцып працы актанаметра

  1. Датчык прыбора усталёўваецца на гарызантальную паверхню і падлучаецца да вымяральнага блока.
  2. Прыбор уключаецца пры пустым датчыку. На вымяральным прыборы адлюстроўваюцца нулявыя паказанні CETANE:
    • Cet = 0.0;
    • T fr = 0.0.
  3. Пасля праверкі працы прыбора неабходна заліць у датчык паліва да поўнага напаўнення. Працэс вымярэння і абнаўленні паказанняў займае не больш за 5с.
  4. Пасля вымярэння дадзеныя ўносяцца ў табліцу і параўноўваюцца са сведчаннямі нормы. Для выгоды ў вочках усталявана аўтаматычнае вылучэнне значэнняў колерам. Пры дапушчальных паказаннях афарбоўваецца ў зялёны колер, пры нездавальняючых параметрах - чырвоны, што дазваляе дадаткова кантраляваць параметры паліва.
  5. Для сябе мы абралі наступныя нармальныя паказанні якасці паліва:
    • Cet = 40-52;
    • Tfr = ад мінус 25 да мінус 40.

Табліца ўліку паліўных рэсурсаў

Дата Прыёмка паліва праверка якасці
18 студзеня 2019 5180 Cetane 47
TFr 32-
тып W

S - летняе паліва, W - зімовае, А - арктычнае.

PROFIT! ці як гэта спрацавала 

Уласна, першыя вынікі праекту мы пачалі атрымліваць адразу ж пасля запуску сістэмы кантролю ў эксплуатацыю. Першы ж кантроль паказаў, што пастаўшчык прывёз паліва, якое не адпавядае заяўленым параметрам. У выніку мы адправілі цыстэрну зваротна і запыталі замену партыі. Без сістэмы кантролю мы маглі б нарвацца на сітуацыю незапуску ДДУ з-за нізкай якасці паліва.

У самым агульным, стратэгічным плане, падобны ўзровень прадуманасці кантролю якасці дае поўную ўпэўненасць у бесперабойнасці энергазабеспячэння ЦАДа, калі мы можам цалкам пакласціся на сябе ў рашэнні задачы падтрымкі 100%-нага uptime-рэжыму працы пляцоўкі. 

І гэта не проста словы: мабыць, мы адзіны ЦАД у Расіі, які можа пры правядзенні дэманстрацыйнага тура для кліента на просьбу "А вы можаце адключыцца ад асноўнай схемы харчавання, каб паказаць пераход на рэзервовую?" адказваем згодай і тут жа, на вачах, пераводзім усё абсталяванне на рэзерв у любы момант часу. Самае галоўнае, што зрабіць гэта можа любы супрацоўнік з адпаведным узроўнем допуску: працэсы адладжаны ў дастатковай ступені, каб не залежаць ад канкрэтнага выканаўцы - настолькі мы ўпэўненыя ў сабе ў дадзеным стаўленні.
 
Зрэшты, не толькі мы: працэс кантролю якасці ДТ пры праходжанні сертыфікацыі па Uptime Institute звярнуў на сябе ўвага аўдытараў арганізацыі, якія ўзялі яго сабе на нататку ў якасці галіновых best practices.

Крыніца: habr.com

Дадаць каментар