Monitoreo de combustible para generadores diésel de centros de datos: ¿cómo hacerlo y por qué es tan importante?

Monitoreo de combustible para generadores diésel de centros de datos: ¿cómo hacerlo y por qué es tan importante?

La calidad del sistema de suministro de energía es el indicador más importante del nivel de servicio de un centro de datos moderno. Esto es comprensible: absolutamente todo el equipo necesario para el funcionamiento del centro de datos funciona con electricidad. Sin él, los servidores, la red, los sistemas de ingeniería y los sistemas de almacenamiento dejarán de funcionar hasta que se restablezca por completo el suministro eléctrico.  

Le contamos qué papel juegan el combustible diésel y nuestro sistema de control de calidad en el funcionamiento ininterrumpido del centro de datos Linxdatacenter en San Petersburgo. 

Se sorprenderá, pero al certificar que los centros de datos cumplen con los estándares de calidad de la industria, los especialistas del Uptime Institute asignan el papel principal en la evaluación del sistema de suministro de energía a la calidad del funcionamiento de los generadores diésel. 

¿Por qué? El buen funcionamiento del centro de datos es fundamental para la economía digital. La realidad es la siguiente: 15 milisegundos de un corte de energía en un centro de datos son suficientes para interrumpir los procesos comerciales con consecuencias tangibles para el usuario final. ¿Es mucho o poco? Un milisegundo (ms) es una unidad de tiempo equivalente a una milésima de segundo. Cinco milisegundos es el tiempo que tarda una abeja en batir sus alas una vez. Una persona tarda entre 300 y 400 ms en parpadear. Un minuto de inactividad costó a las empresas un promedio de 2013 dólares en 7900, según Emerson. Dada la creciente digitalización de las empresas, las pérdidas pueden ascender a cientos de miles de dólares por cada 60 segundos de tiempo de inactividad. La economía requiere que las empresas estén 100% conectadas. 

Y, sin embargo, ¿por qué los generadores diésel se consideran la principal fuente de electricidad según UI? Porque en caso de un corte de energía, el centro de datos puede confiar en ellos como única fuente de energía para mantener todos los sistemas operativos hasta que se restablezca la red.   

Para nuestro centro de datos en San Petersburgo, las cuestiones relacionadas con el suministro eléctrico juegan un papel especialmente importante: el centro de datos es completamente independiente de la red de la ciudad y recibe electricidad de una central eléctrica de pistón de gas de 12 MW. Si por algún motivo se corta el suministro de gas, el centro de datos pasa a funcionar con un grupo electrógeno diésel. En primer lugar, se ponen en marcha los UPS, cuya capacidad es suficiente para 40 minutos de funcionamiento ininterrumpido del centro de datos, los generadores diésel se ponen en marcha 2 minutos después de que se detiene la estación de pistón de gas y funcionan con el suministro de combustible disponible durante al menos otras 72 horas. . Al mismo tiempo entrará en vigor un contrato con el proveedor de combustible, quien está obligado a entregar los volúmenes acordados al centro de datos en un plazo de 4 horas. 

La preparación para la certificación del Uptime Institute por el cumplimiento de los estándares de gestión operativa de Management & Operations nos obligó a prestar mucha atención al proceso de suministro de combustible diesel, su control de calidad, interacción con proveedores, etc. Esto es lógico: la calidad del funcionamiento de la central nuclear de Sosnovy Bor no depende en modo alguno de nosotros, pero debemos ser totalmente responsables de nuestra sección de la red eléctrica. 

DT para centros de datos: que buscar 

Para que los generadores funcionen durante mucho tiempo, de manera confiable y económica, no solo debe comprar equipos confiables, sino también seleccionar el combustible diesel (DF) adecuado para ellos.

Por lo obvio: cualquier combustible tiene una vida útil de 3 a 5 años. También varía bastante en varios parámetros: un tipo es adecuado para su uso en invierno, otro es completamente inadecuado para esto y su uso provocará un accidente a gran escala. 

Todos estos puntos deben ser monitoreados cuidadosamente para evitar una situación en la que el grupo electrógeno diesel no arranque debido a combustible vencido o inadecuado para la temporada.

Uno de los parámetros de clasificación más importantes es el tipo de combustible utilizado. El alto rendimiento y la confiabilidad del equipo están influenciados por la calidad del tipo seleccionado de un proveedor específico. 

La correcta elección del combustible diésel aportará las siguientes ventajas: 

  • alta eficiencia; 
  • eficiencia y bajo costo; 
  • alto par; 
  • alta relación de compresión.

Número de cetano 

De hecho, el combustible diésel tiene muchas características que se pueden estudiar en el pasaporte de un lote específico de productos. Sin embargo, para los especialistas, los principales criterios para determinar la calidad de este tipo de combustible son el número de cetano y las propiedades de temperatura. 

El índice de cetano en la composición del combustible diesel determina las capacidades de arranque, es decir la capacidad de un combustible para encenderse. Cuanto mayor sea este número, más rápido se quema el combustible en la cámara y más uniformemente (¡y más segura!) se quema la mezcla de diésel y aire. El rango estándar de sus indicadores es 40-55. El combustible diésel de alta calidad con un alto índice de cetano proporciona al motor: tiempo mínimo necesario para calentarse y encenderse, funcionamiento suave y eficiencia, así como alta potencia.

Purificación de combustible diésel 

La entrada de agua e impurezas mecánicas en el combustible diésel es incluso más peligrosa que en el caso de la gasolina. Dicho combustible puede quedar inutilizable. En algunos casos, la presencia de impurezas mecánicas se puede detectar como sedimentos en el fondo de un recipiente con combustible diesel.
El agua también se desprende del combustible y se deposita en el fondo, lo que permite establecer su presencia. En el combustible diesel sin sedimentar, el agua lo vuelve turbio.

Limpiar el combustible diesel ayudará a mejorar el rendimiento. Para ello existen instalaciones y sistemas de filtrado especiales. La elección del equipo para tal procedimiento depende de qué es exactamente lo que se debe limpiar del combustible: parafina, impurezas mecánicas, azufre o agua. 

El proveedor es responsable de la calidad de la depuración del combustible, por lo que es importante contar con un sistema de control de proveedores, del que hablaremos a continuación, y no olvidarnos de medidas adicionales. Por lo tanto, para purificar aún más el combustible, instalamos separadores de combustible Separ en la tubería de combustible de cada grupo electrógeno diésel. Evitan que entren partículas mecánicas y agua en el generador.

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Separador de combustible.

Clima

En busca de calidad y precios asequibles del combustible, las empresas suelen olvidarse de la temperatura a la que funcionará la estación. A veces, elegir un combustible "para cualquier clima" no hace mucho daño. Pero si la estación se utiliza al aire libre, vale la pena elegir el combustible de acuerdo con las realidades climáticas.

Los fabricantes dividen el combustible diésel en verano, invierno y "ártico", para temperaturas extremadamente bajas. En Rusia, GOST 305-82 se encarga de separar el combustible por temporada. El documento prescribe el uso de combustibles de verano a temperaturas superiores a 0 °C. El combustible de invierno es adecuado para su uso a temperaturas de hasta -30 °C. “Ártico”: en temperaturas frías de hasta -50 °C.

Para un funcionamiento estable de los generadores diésel, decidimos comprar combustible diésel de invierno a -35 ℃. Esto le permite no pensar en los cambios climáticos estacionales.

Cómo comprobamos el combustible

Para garantizar que los generadores diésel funcionen de manera confiable, debe asegurarse de que su proveedor envíe el combustible exacto que necesita. 

Pensamos durante mucho tiempo en solucionar este problema, consideramos la opción de tomar muestras y enviarlas para su análisis a laboratorios especiales. Sin embargo, este enfoque lleva tiempo y ¿qué debe hacer si las pruebas arrojan resultados insatisfactorios? El lote ya ha sido enviado: ¿devolver, volver a realizar el pedido? ¿Y qué pasa si dicho pedido se produce durante el período en el que es necesario poner en marcha los generadores? 

Y entonces decidimos medir la calidad del combustible in situ, utilizando octanómetros, concretamente utilizando el SHATOX SX-150. Este dispositivo permite realizar un análisis rápido del combustible suministrado, determinando no sólo el índice de cetano, sino también el punto de fluidez y el tipo de combustible.

El principio de funcionamiento del octanómetro se basa en comparar los índices de octano/cetano de muestras certificadas de combustible diésel/gasolina con el combustible diésel/gasolina probado. El procesador especial contiene las tablas utilizadas de tipos de combustible certificados, que el programa de interpolación compara con los parámetros de la muestra tomada y con correcciones por la temperatura de la muestra.

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Este dispositivo permite obtener resultados de calidad del combustible en tiempo real. Las reglas para medir la calidad del combustible mediante un octanímetro están escritas en el reglamento del servicio de operación.

Principio de funcionamiento de un octanómetro.

  1. El sensor del dispositivo se instala sobre una superficie horizontal y se conecta a la unidad de medición.
  2. El dispositivo se enciende cuando el sensor está vacío. El medidor muestra una lectura de CETANO cero:
    • Cet = 0.0;
    • Tfr = 0.0.
  3. Después de comprobar el funcionamiento del dispositivo, es necesario llenar el sensor con combustible hasta que esté completamente lleno. El proceso de medición y actualización de lecturas no lleva más de 5 segundos.
  4. Después de la medición, los datos se ingresan en una tabla y se comparan con las lecturas normales. Para mayor comodidad, las celdas están configuradas para resaltar automáticamente los valores en color. Cuando las lecturas son aceptables, se vuelve verde, cuando los parámetros no son satisfactorios, se vuelve rojo, lo que le permite controlar adicionalmente los parámetros del combustible suministrado.
  5. Para nosotros, hemos elegido las siguientes lecturas normales de calidad del combustible:
    • Cet = 40-52;
    • Tfr = de menos 25 a menos 40.

Tabla de contabilidad de recursos de combustible.

fecha Aceptación de combustible Control de calidad
Enero 18 2019 5180 Cetano 47
TFr -32
Tipo de Propiedad W

S – combustible de verano, W – combustible de invierno, A – combustible ártico.

¡GANANCIA! o como funciono 

De hecho, comenzamos a recibir los primeros resultados del proyecto inmediatamente después de la puesta en funcionamiento del sistema de control. El primer control mostró que el proveedor trajo combustible que no cumplía con los parámetros declarados. Como resultado, devolvimos el tanque y solicitamos un envío de reemplazo. Sin un sistema de control, podríamos encontrarnos con una situación en la que el grupo electrógeno diésel no arranca debido a la baja calidad del combustible.

En el sentido estratégico más general, tal nivel de sofisticación en el control de calidad brinda total confianza en el suministro de energía ininterrumpida del centro de datos, cuando podemos confiar completamente en nosotros mismos para resolver el problema de mantener el 100% de funcionamiento del sitio. 

Y estas no son solo palabras: quizás seamos el único centro de datos en Rusia que, al realizar un recorrido de demostración para un cliente, puede responder a la solicitud "¿Puede desconectarse del circuito de alimentación principal para mostrar la transición a uno de respaldo?" ?” Aceptamos e inmediatamente, ante nuestros propios ojos, transferimos todo el equipo para reservar en cualquier momento. Lo más importante es que cualquier empleado con el nivel de autorización adecuado puede hacer esto: los procesos están lo suficientemente optimizados como para no depender de un ejecutante específico; en este sentido, tenemos mucha confianza en nosotros mismos.
 
Pero no solo nosotros: el proceso de control de calidad del combustible diésel durante la certificación del Uptime Institute atrajo la atención de los auditores de la organización, quienes lo consideraron como las mejores prácticas de la industria.

Fuente: habr.com

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