Kraftstoffüberwachung für Dieselgeneratoren in Rechenzentren – wie geht das und warum ist es so wichtig?

Kraftstoffüberwachung für Dieselgeneratoren in Rechenzentren – wie geht das und warum ist es so wichtig?

Die Qualität des Stromversorgungssystems ist der wichtigste Indikator für den Servicegrad eines modernen Rechenzentrums. Das ist verständlich: Absolut alle für den Betrieb des Rechenzentrums notwendigen Geräte werden mit Strom betrieben. Ohne sie funktionieren die Server, das Netzwerk, die technischen Systeme und die Speichersysteme nicht mehr, bis die Stromversorgung vollständig wiederhergestellt ist.  

Wir sagen Ihnen, welche Rolle Dieselkraftstoff und unser Qualitätskontrollsystem für den unterbrechungsfreien Betrieb des Linxdatacenter-Rechenzentrums in St. Petersburg spielen. 

Sie werden überrascht sein, aber bei der Zertifizierung von Rechenzentren hinsichtlich der Einhaltung branchenspezifischer Qualitätsstandards weisen die Spezialisten des Uptime Institute die primäre Rolle bei der Bewertung des Stromversorgungssystems der Betriebsqualität von Dieselgeneratoren zu. 

Warum? Der reibungslose Betrieb des Rechenzentrums ist für die digitale Wirtschaft von zentraler Bedeutung. Die Realität sieht so aus: 15 Millisekunden eines Stromausfalls im Rechenzentrum reichen aus, um Geschäftsprozesse zu stören, mit spürbaren Folgen für den Endbenutzer. Ist es viel oder wenig? Eine Millisekunde (ms) ist eine Zeiteinheit, die einer Tausendstelsekunde entspricht. Fünf Millisekunden dauert es, bis eine Biene einmal mit den Flügeln schlägt. Es dauert 300–400 ms, bis ein Mensch blinzelt. Laut Emerson kostete eine Minute Ausfallzeit Unternehmen im Jahr 2013 durchschnittlich 7900 US-Dollar. Angesichts der zunehmenden Digitalisierung von Unternehmen können sich die Verluste pro 60 Sekunden Ausfallzeit auf Hunderttausende Dollar belaufen. Die Wirtschaft erfordert, dass Unternehmen zu 100 % vernetzt sind. 

Und doch: Warum gelten laut UI Dieselgeneratoren als Hauptstromquelle? Denn im Falle eines Stromausfalls kann sich das Rechenzentrum auf sie als einzige Stromquelle verlassen, um alle Systeme bis zur Wiederherstellung des Stromnetzes betriebsbereit zu halten.   

Für unser Rechenzentrum in St. Petersburg spielen Fragen der Stromversorgung eine besonders wichtige Rolle: Das Rechenzentrum ist völlig unabhängig vom Stadtnetz und wird von einem 12 MW Gaskolbenkraftwerk mit Strom versorgt. Sollte die Gasversorgung aus irgendeinem Grund unterbrochen werden, schaltet das Rechenzentrum auf den Betrieb mit einem Dieselgeneratorsatz um. Zunächst werden USVs gestartet, deren Kapazität für 40 Minuten ununterbrochenen Betrieb des Rechenzentrums ausreicht, Dieselgeneratoren werden innerhalb von 2 Minuten nach dem Stoppen der Gaskolbenstation gestartet und arbeiten mit dem verfügbaren Kraftstoffvorrat noch mindestens 72 Stunden . Gleichzeitig kommt ein Vertrag mit dem Kraftstofflieferanten zustande, der sich verpflichtet, die vereinbarten Mengen innerhalb von 4 Stunden an das Rechenzentrum zu liefern. 

Die Vorbereitung auf die Zertifizierung des Uptime Institute zur Einhaltung der Betriebsmanagementstandards von Management & Operations zwang uns, dem Prozess der Dieselkraftstoffversorgung, seiner Qualitätskontrolle, der Interaktion mit Lieferanten usw. große Aufmerksamkeit zu schenken. Das ist logisch: Die Qualität des Betriebs des Kernkraftwerks in Sosnovy Bor hängt in keiner Weise von uns ab, aber wir müssen die volle Verantwortung für unseren Teil des Stromnetzes tragen. 

DT für Rechenzentren: worauf Sie achten sollten 

Damit Generatoren lange, zuverlässig und wirtschaftlich arbeiten, sollten Sie nicht nur zuverlässige Geräte kaufen, sondern auch den richtigen Dieselkraftstoff (DF) dafür auswählen.

Aus dem Offensichtlichen: Jeder Kraftstoff ist 3-5 Jahre haltbar. Auch in verschiedenen Parametern gibt es große Unterschiede: Ein Typ ist für den Wintereinsatz geeignet, ein anderer dafür völlig ungeeignet und sein Einsatz führt zu einem Großunfall. 

Alle diese Punkte müssen sorgfältig überwacht werden, um zu verhindern, dass der Dieselgenerator aufgrund von abgelaufenem oder für die Saison ungeeignetem Kraftstoff nicht startet.

Einer der wichtigsten Klassifizierungsparameter ist die Art des verwendeten Kraftstoffs. Die hohe Leistung und Zuverlässigkeit der Ausrüstung wird durch die Qualität des ausgewählten Typs eines bestimmten Lieferanten beeinflusst. 

Die richtige Wahl des Dieselkraftstoffs bietet folgende Vorteile: 

  • hoher Wirkungsgrad; 
  • Effizienz und niedrige Kosten; 
  • hohes Drehmoment; 
  • hohes Kompressionsverhältnis.

Cetan-Zahl 

Tatsächlich weist Dieselkraftstoff viele Eigenschaften auf, die Sie im Pass einer bestimmten Produktcharge studieren können. Für Fachleute sind jedoch die Cetanzahl und die Temperatureigenschaften die Hauptkriterien zur Bestimmung der Qualität dieses Kraftstofftyps. 

Die Cetanzahl in der Zusammensetzung des Dieselkraftstoffs bestimmt die Startfähigkeit, d. h. die Fähigkeit eines Brennstoffs, sich zu entzünden. Je höher diese Zahl, desto schneller verbrennt der Kraftstoff in der Kammer – und desto gleichmäßiger (und sicherer!) verbrennt das Diesel-Luft-Gemisch. Der Standardbereich seiner Indikatoren liegt zwischen 40 und 55. Hochwertiger Dieselkraftstoff mit hoher Cetanzahl verleiht dem Motor: minimale Zeit zum Aufwärmen und Zünden, reibungslosen Betrieb und Effizienz sowie hohe Leistung.

Reinigung von Dieselkraftstoff 

Das Eindringen von Wasser und mechanischen Verunreinigungen in Dieselkraftstoff ist noch gefährlicher als bei Benzin. Dieser Kraftstoff kann unbrauchbar werden. In einigen Fällen kann das Vorhandensein mechanischer Verunreinigungen als Sediment am Boden eines Behälters mit Dieselkraftstoff nachgewiesen werden.
Außerdem löst sich Wasser vom Kraftstoff und setzt sich am Boden ab, wodurch dessen Vorhandensein nachgewiesen werden kann. Bei nicht abgesetztem Dieselkraftstoff führt Wasser zu einer Trübung.

Die Reinigung von Dieselkraftstoff trägt zur Leistungssteigerung bei. Hierfür gibt es spezielle Anlagen und Filtersysteme. Die Wahl der Ausrüstung für ein solches Verfahren hängt davon ab, was genau aus dem Kraftstoff gereinigt werden muss – Paraffin, mechanische Verunreinigungen, Schwefel oder Wasser. 

Der Lieferant ist für die Qualität der Kraftstoffreinigung verantwortlich, weshalb es wichtig ist, über ein Lieferantenkontrollsystem zu verfügen, auf das wir im Folgenden eingehen, und zusätzliche Maßnahmen nicht zu vergessen. Um den Kraftstoff weiter zu reinigen, haben wir daher Separ-Kraftstoffabscheider an der Kraftstoffleitung jedes Dieselgeneratorsatzes installiert. Sie verhindern, dass mechanische Partikel und Wasser in den Generator gelangen.

Kraftstoffüberwachung für Dieselgeneratoren in Rechenzentren – wie geht das und warum ist es so wichtig?
Kraftstoffabscheider.

Wetter

Im Streben nach Qualität und erschwinglichen Kraftstoffpreisen vergessen Unternehmen oft die Temperatur, bei der die Tankstelle betrieben wird. Manchmal schadet es nicht viel, einen Kraftstoff „für jedes Wetter“ zu wählen. Wird die Station jedoch im Freien genutzt, lohnt es sich, den Brennstoff entsprechend den klimatischen Gegebenheiten auszuwählen.

Hersteller unterteilen Dieselkraftstoff in Sommer, Winter und „Arktis“ – für extrem niedrige Temperaturen. In Russland ist GOST 305-82 für die Trennung des Kraftstoffs nach Jahreszeiten verantwortlich. Das Dokument schreibt die Verwendung von Sommerkraftstoffen bei Temperaturen über 0 °C vor. Winterkraftstoff ist für den Einsatz bei Temperaturen bis -30 °C geeignet. „Arktis“ – bei kalten Temperaturen bis -50 °C.

Für einen stabilen Betrieb von Dieselgeneratoren haben wir uns für den Kauf von Winterdieselkraftstoff -35℃ entschieden. Dadurch können Sie nicht an saisonale Wetteränderungen denken.

Wie wir Kraftstoff prüfen

Um sicherzustellen, dass Dieselgeneratoren zuverlässig funktionieren, müssen Sie sicherstellen, dass Ihr Lieferant genau den Kraftstoff liefert, den Sie benötigen. 

Wir haben lange über die Lösung dieses Problems nachgedacht und über die Möglichkeit nachgedacht, Proben zu entnehmen und zur Analyse an Speziallabore zu schicken. Dieser Ansatz braucht jedoch Zeit, und was sollten Sie tun, wenn die Tests unbefriedigend ausfallen? Die Charge wurde bereits versendet – Retoure, Nachbestellung? Und was passiert, wenn eine solche Nachbestellung in den Zeitraum fällt, in dem die Generatoren gestartet werden müssen? 

Und dann beschlossen wir, die Qualität des Kraftstoffs vor Ort mit Oktanmessgeräten zu messen, insbesondere mit dem SHATOX SX-150. Dieses Gerät ermöglicht eine Expressanalyse des zugeführten Kraftstoffs und bestimmt nicht nur die Cetanzahl, sondern auch den Stockpunkt und die Art des Kraftstoffs.

Das Funktionsprinzip des Oktanometers basiert auf dem Vergleich der Oktanzahl/Cetanzahl zertifizierter Dieselkraftstoff-/Benzinproben mit dem getesteten Dieselkraftstoff/Benzin. Der spezielle Prozessor enthält die verwendeten Tabellen der zertifizierten Kraftstoffarten, die das Interpolationsprogramm mit den Parametern der entnommenen Probe und mit Korrekturen für die Temperatur der Probe vergleicht.

Kraftstoffüberwachung für Dieselgeneratoren in Rechenzentren – wie geht das und warum ist es so wichtig?

Mit diesem Gerät können Sie in Echtzeit Ergebnisse zur Kraftstoffqualität erhalten. Die Regeln zur Messung der Kraftstoffqualität mit einem Oktanmessgerät sind in der Betriebsordnung festgelegt.

Funktionsprinzip eines Oktanmessers

  1. Der Sensor des Gerätes wird auf einer horizontalen Fläche montiert und mit der Messeinheit verbunden.
  2. Das Gerät schaltet sich ein, wenn der Sensor leer ist. Das Messgerät zeigt einen CETANE-Wert von Null an:
    • Cet = 0.0;
    • Tfr = 0.0.
  3. Nach der Überprüfung der Funktionsfähigkeit des Gerätes ist es notwendig, den Sensor bis zur vollständigen Füllung mit Kraftstoff zu füllen. Das Messen und Aktualisieren der Messwerte dauert nicht länger als 5 Sekunden.
  4. Nach der Messung werden die Daten in eine Tabelle eingetragen und mit den Normalmesswerten verglichen. Der Einfachheit halber sind Zellen so eingestellt, dass Werte automatisch farblich hervorgehoben werden. Bei akzeptablen Messwerten wird die Anzeige grün, bei unbefriedigenden Parametern wird sie rot, wodurch Sie zusätzlich die Parameter des zugeführten Kraftstoffs kontrollieren können.
  5. Für uns selbst haben wir die folgenden normalen Kraftstoffqualitätswerte gewählt:
    • Cet = 40-52;
    • Tfr = von minus 25 bis minus 40.

Tabelle zur Abrechnung der Kraftstoffressourcen

Datum Kraftstoffannahme Qualitätsprüfung
Januar 18 2019 5180 Cetan 47
TFr -32
Typ W

S – Sommerkraftstoff, W – Winterkraftstoff, A – Arktiskraftstoff.

PROFITIEREN! oder wie es funktioniert hat 

Tatsächlich erhielten wir bereits unmittelbar nach der Inbetriebnahme des Steuerungssystems die ersten Ergebnisse des Projekts. Die erste Kontrolle ergab, dass der Lieferant Kraftstoff mitbrachte, der nicht den angegebenen Parametern entsprach. Daraufhin haben wir den Tank zurückgeschickt und eine Ersatzlieferung angefordert. Ohne ein Steuerungssystem könnten wir in eine Situation geraten, in der der Dieselgenerator aufgrund schlechter Kraftstoffqualität nicht startet.

Im allgemeinsten, strategischen Sinne gibt ein solch ausgefeilter Grad an Qualitätskontrolle volles Vertrauen in die unterbrechungsfreie Stromversorgung des Rechenzentrums, wenn wir uns bei der Lösung des Problems der Aufrechterhaltung einer 100-prozentigen Betriebszeit des Standorts völlig auf uns selbst verlassen können. 

Und das sind nicht nur Worte: Vielleicht sind wir das einzige Rechenzentrum in Russland, das bei der Durchführung einer Demonstrationstour für einen Kunden auf die Anfrage „Können Sie die Verbindung zum Hauptstromkreis trennen, um den Übergang zu einem Backup-Stromkreis zu zeigen?“ reagieren kann ?“ Wir stimmen zu und übergeben sofort und vor unseren Augen die gesamte Ausrüstung zur jederzeitigen Reservierung. Das Wichtigste ist, dass dies jeder Mitarbeiter mit der entsprechenden Freigabestufe tun kann: Die Prozesse sind so rationalisiert, dass sie nicht von einem bestimmten Ausführenden abhängig sind – da sind wir so zuversichtlich.
 
Aber nicht nur wir: Der Prozess der Qualitätskontrolle von Dieselkraftstoff während der Zertifizierung durch das Uptime Institute erregte die Aufmerksamkeit der Prüfer der Organisation, die ihn als Best Practices der Branche betrachteten.

Source: habr.com

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