La qualité du système d'alimentation électrique est un indicateur primordial du niveau de service d'un data center moderne. C'est évident : tout l'équipement nécessaire au fonctionnement du data center dépend de l'électricité. Sans elle, les serveurs, le réseau, les systèmes d'ingénierie et le stockage de données cesseront de fonctionner jusqu'à la restauration complète de l'alimentation électrique.
Nous expliquons le rôle que jouent le carburant diesel et notre système de contrôle de sa qualité dans le fonctionnement ininterrompu du data center Linxdatacenter à Saint-Pétersbourg.
Vous serez surpris, mais les spécialistes de l'Uptime Institute, lors de la certification des data centers selon les normes sectorielles de qualité, accordent une importance primordiale à la performance des générateurs diesel dans l'évaluation du système d'alimentation électrique.
Pourquoi ? Le fonctionnement ininterrompu des data centers est central pour l'économie numérique. La réalité est que 15 millisecondes de coupure d'alimentation dans un data center suffisent à perturber les processus commerciaux avec des conséquences palpables pour les utilisateurs finaux. Est-ce beaucoup ou peu ? Une milliseconde (ms) est une unité de temps équivalente à un millième de seconde. Cinq millisecondes – c'est le temps qu'il faut à une abeille pour battre des ailes une fois. Pour cligner des yeux, un humain a besoin de 300 à 400 ms. Une minute d'arrêt coûtait en moyenne 7900 dollars aux entreprises en 2013, selon Emerson. Avec l'augmentation de la numérisation des entreprises, les pertes peuvent atteindre des centaines de milliers de dollars pour chaque minute d'arrêt. L'économie exige des entreprises une connexion à 100 %.
Alors pourquoi les générateurs diesel sont-ils considérés comme la principale source d'alimentation selon l'UI ? Parce qu'en cas de coupure des réseaux électriques principaux, le data center peut compter sur eux comme seule source d'alimentation pour maintenir la fonctionnalité de tous les systèmes jusqu'à la restauration de l'alimentation par les canaux principaux.
Pour notre Data Center à Saint-Pétersbourg, les questions liées aux sources d'alimentation jouent un rôle particulièrement important : le Data Center est complètement indépendant du réseau urbain et est alimenté en électricité par une centrale électrique à gaz de 12 MW. Si l'approvisionnement en gaz est interrompu pour une raison quelconque, le Data Center passe à un fonctionnement sur groupes électrogènes diesel. Les onduleurs (UPS) sont d'abord activés, leur capacité étant suffisante pour 40 minutes de fonctionnement continu du Data Center, les générateurs diesel démarrent dans les 2 minutes suivant l'arrêt de la centrale à gaz et fonctionnent avec le stock de combustible restant pendant au moins 72 heures. Parallèlement, un contrat avec le fournisseur de carburant sera activé, l'obligeant à livrer les volumes convenus au Data Center dans les 4 heures.
La préparation à la certification Uptime Institute selon les normes de gestion opérationnelle Management & Operations nous a contraints à accorder une attention particulière au processus d'approvisionnement en carburant pour les diesel, au contrôle de sa qualité, à l'interaction avec les fournisseurs, etc. C'est logique : la qualité de fonctionnement de la centrale nucléaire à Sosnovy Bor ne dépend pas de nous, mais nous devons pleinement répondre de notre partie du réseau électrique.
Carburant diesel pour Data Center : à quoi faire attention
Pour que les générateurs fonctionnent longtemps, de manière fiable et économique, il est nécessaire non seulement d'acquérir un équipement fiable, mais aussi de choisir correctement le carburant diesel (DТ) qui lui convient.
Ce qui est évident : tout carburant a une durée de conservation – de 3 à 5 ans. Il varie également considérablement en fonction de différents paramètres : un type est adapté à une utilisation en hiver, un autre est complètement inadapté et son utilisation entraînera une grave défaillance.
Tous ces aspects doivent être soigneusement surveillés pour éviter une situation d'absence de démarrage du groupe électrogène en raison d'un carburant périmé ou non adapté à la saison.
Un des paramètres les plus importants de la classification est le type de carburant utilisé. La performance élevée et la fiabilité du fonctionnement de l'équipement dépendent déjà de la qualité du type choisi auprès d'un fournisseur spécifique.
Le choix correct du DТ offrira les avantages suivants :
- un rendement énergétique élevé ;
- économie et faible coût ;
- un couple élevé ;
- un taux de compression élevé.
Indice de cétane
En réalité, le gasoil possède de nombreuses caractéristiques que vous pouvez trouver dans le passeport d'un lot de produits spécifique. Cependant, pour les spécialistes, les principaux critères pour déterminer la qualité de ce type de carburant sont le nombre de cétane et les propriétés thermiques.
Le nombre de cétane dans le gasoil détermine les capacités de démarrage, c'est-à-dire la capacité du carburant à s'enflammer. Plus ce nombre est élevé, plus le carburant se consume rapidement dans la chambre de combustion – et plus le mélange diesel et air brûle uniformément (et en toute sécurité !). La plage standard de ses valeurs se situe entre 40 et 55. Un gasoil de qualité avec un nombre de cétane élevé assure au moteur : un temps minimal nécessaire pour le préchauffage et l'allumage, un fonctionnement régulier et une économie, ainsi qu'une puissance élevée.
Nettoyage du gasoil
La présence d'eau et d'impuretés mécaniques dans le gasoil est encore plus dangereuse que dans l'essence. Ce carburant peut devenir inutilisable. Dans certains cas, la présence d'impuretés mécaniques peut être détectée sous forme de précipité au fond du réservoir de gasoil.
L'eau se sépare également du carburant et se dépose au fond, ce qui permet d'établir sa présence. Dans un gasoil non décanté, l'eau provoque un trouble.
Améliorer les performances peut être aidé par le nettoyage du gasoil. Pour cela, il existe des installations et des systèmes de filtrage spéciaux. Le choix de l'équipement pour cette procédure dépend de ce dont il est nécessaire de débarrasser le carburant – paraffine, impuretés mécaniques, soufre ou eau.
La qualité du nettoyage du carburant est sous la responsabilité du fournisseur, c'est pourquoi il est important d'avoir un système de contrôle des fournisseurs, dont nous parlerons ci-dessous, et de ne pas oublier les mesures supplémentaires. Ainsi, pour le nettoyage du carburant, nous avons installé des séparateurs de carburant Separ sur la conduite de carburant de chaque groupe électrogène.
Séparateur de carburant.
Conditions météorologiques
Dans la quête de qualité et d'un prix abordable pour le carburant, les entreprises oublient souvent la température à laquelle la station fonctionnera. Parfois, choisir un carburant « par tous les temps » n'est pas particulièrement dommageable. Mais si la station est utilisée à l'extérieur, il est judicieux de choisir le carburant en fonction des réalités climatiques.
Les fabricants classifient le diesel en été, hiver et « arctique » – pour des températures extrêmement basses. En Russie, la séparation du carburant par saisons est régie par la norme GOST 305-82. Ce document stipule que les types de carburant d'été doivent être utilisés à des températures supérieures à 0 °C. Le carburant d'hiver convient jusqu'à -30 °C. « Arctique » est utilisé jusqu'à -50 °C.
Pour un fonctionnement stable des générateurs diesel, nous avons décidé d'acheter du diesel d'hiver à -35℃. Cela permet de ne pas se soucier des variations saisonnières de la météo.
Comment nous vérifions le carburant
Pour garantir le bon fonctionnement des générateurs diesel, il est nécessaire de s'assurer que le fournisseur livre bien le carburant dont vous avez besoin.
Nous avons longuement réfléchi à cette problématique, en envisageant la possibilité de prélever des échantillons et de les envoyer pour analyse dans des laboratoires spécialisés. Cependant, cette approche demande du temps, et que faire si les analyses sont insatisfaisantes ? Le lot est déjà expédié – retour, nouvelle commande ? Et que faire si cette nouvelle commande arrive à un moment où les générateurs doivent être mis en marche ?
Nous avons alors décidé de mesurer la qualité du carburant sur place, à l'aide d'octanomètres, en particulier en utilisant le SHATOX SX-150. Cet appareil permet de réaliser une analyse rapide du carburant livré, déterminant non seulement le nombre de cétane, mais aussi la température de congélation et le type de carburant.
Le principe de fonctionnement de l'octanomètre repose sur la comparaison des nombres d'octane/cétane d'échantillons certifiés de diesel/essence avec le diesel/l'essence testé. Les tables des types de carburant certifiés sont intégrées dans le processeur spécialisé, que le programme d'interpolation compare avec les paramètres de l'échantillon prélevé, en tenant compte des corrections de température.
Cet appareil permet d'obtenir des résultats de qualité du carburant en temps réel. Les règles de mesure de la qualité du carburant à l'aide de l'octanomètre sont inscrites dans le règlement pour le service d'exploitation.
Le principe de fonctionnement de l'octanomètre
- Le capteur de l'appareil est placé sur une surface horizontale et connecté à l'unité de mesure.
- L'appareil s'allume lorsque le capteur est vide. Les indications affichées sur l'appareil de mesure sont des valeurs CETANE nulles :
- Cet = 0.0;
- T fr = 0.0.
- Après avoir vérifié le fonctionnement de l'appareil, il est nécessaire de remplir le détecteur avec du carburant jusqu'à ce qu'il soit plein. Le processus de mesure et de mise à jour des données prend moins de 5 secondes.
- Après la mesure, les données sont saisies dans un tableau et comparées aux valeurs normatives. Pour plus de commodité, les cellules sont configurées pour mettre en surbrillance les valeurs par couleur. En cas de valeurs acceptables, elles sont coloriées en vert, et pour des paramètres insatisfaisants, en rouge, ce qui permet de contrôler les paramètres du carburant fourni.
- Nous avons choisi les valeurs normales suivantes pour la qualité du carburant :
- Cet = 40-52;
- Tfr = de moins 25 à moins 40.
Tableau de suivi des ressources de carburant
| Date | Réception du carburant | Contrôle de la qualité | |
| 18 janvier 2019 | 5180 | Cétane | 47 |
| TFr | -32 | ||
| Type | S | ||
S – carburant d'été, W – carburant d'hiver, A – carburant arctique.
PROFIT ! ou comment cela a fonctionné
En fait, nous avons commencé à obtenir les premiers résultats du projet immédiatement après le démarrage du système de contrôle. Le premier contrôle a montré que le fournisseur avait livré un carburant ne correspondant pas aux paramètres annoncés. En conséquence, nous avons renvoyé le réservoir et demandé un remplacement de lot. Sans le système de contrôle, nous aurions pu nous retrouver dans une situation où le DGU ne démarrait pas à cause de la mauvaise qualité du carburant.
De manière générale et stratégique, un tel niveau de réflexion sur le contrôle de la qualité donne une totale confiance en la continuité de l'approvisionnement énergétique du datacenter, où nous pouvons compter sur nous-mêmes pour garantir un fonctionnement à 100 % de temps de disponibilité.
Et ce ne sont pas que des mots : nous sommes probablement le seul datacenter en Russie qui, lors d'une visite de démonstration pour un client, peut répondre à la demande 'Pouvez-vous vous déconnecter du réseau d'alimentation principal pour montrer le passage à la réserve ?' par l'affirmative et, devant les yeux du client, transférer tout l'équipement sur la réserve à tout moment. Le plus important est que cela peut être fait par n'importe quel employé avec le niveau d'accès approprié : les processus sont suffisamment rodés pour ne pas dépendre d'un exécutant spécifique - à quel point nous avons confiance en nous à cet égard.
Cependant, ce n'est pas seulement nous : le processus de contrôle de la qualité du diesel lors de la certification par l'Uptime Institute a attiré l'attention des auditeurs de l'organisation, qui l'ont noté comme une meilleure pratique de l'industrie.
Source : habr.com
