Monitoraggio del carburante per i generatori diesel dei data center: come farlo e perché è così importante?

Monitoraggio del carburante per i generatori diesel dei data center: come farlo e perché è così importante?

La qualità del sistema di alimentazione è l'indicatore più importante del livello di servizio di un moderno data center. Questo è comprensibile: assolutamente tutte le apparecchiature necessarie per il funzionamento del data center sono alimentate dall'elettricità. Senza di essa i server, la rete, i sistemi di engineering e i sistemi di storage smetteranno di funzionare fino al completo ripristino dell’alimentazione elettrica.  

Vi raccontiamo quale ruolo svolgono il gasolio e il nostro sistema di controllo qualità nel funzionamento ininterrotto del data center Linxdatacenter a San Pietroburgo. 

Rimarrai sorpreso, ma quando certificano i data center per la conformità agli standard di qualità del settore, gli specialisti dell'Uptime Institute assegnano il ruolo primario nella valutazione del sistema di alimentazione alla qualità di funzionamento dei generatori diesel. 

Perché? Il buon funzionamento del data center è fondamentale per l’economia digitale. La realtà è questa: 15 millisecondi di interruzione dell'alimentazione di un data center sono sufficienti per interrompere i processi aziendali con conseguenze tangibili per l'utente finale. È molto o poco? Un millisecondo (ms) è un'unità di tempo pari a un millesimo di secondo. Cinque millisecondi è il tempo impiegato da un'ape per sbattere le ali una volta. Una persona impiega 300-400 ms per battere le palpebre. Secondo Emerson, nel 2013 un minuto di inattività è costato alle aziende in media 7900 dollari. Con la crescente digitalizzazione del business, le perdite possono ammontare a centinaia di migliaia di dollari per ogni 60 secondi di inattività. L’economia richiede che le imprese siano connesse al 100%. 

Eppure, perché secondo l’UI i generatori diesel sono considerati la principale fonte di elettricità? Perché in caso di interruzione dell'alimentazione di rete, il data center può fare affidamento su di loro come unica fonte di energia per mantenere operativi tutti i sistemi fino al ripristino della rete elettrica.   

Per il nostro data center di San Pietroburgo le questioni legate all'alimentazione elettrica svolgono un ruolo particolarmente importante: il data center è completamente indipendente dalla rete cittadina ed è alimentato con elettricità da una centrale a pistoni a gas da 12 MW. Se per qualche motivo la fornitura di gas viene interrotta, il data center passa a funzionare con un gruppo elettrogeno diesel. Innanzitutto vengono avviati gli UPS, la cui capacità è sufficiente per 40 minuti di funzionamento ininterrotto del data center, i generatori diesel vengono avviati entro 2 minuti dall'arresto della stazione a pistone del gas e funzionano con la fornitura di carburante disponibile per almeno altre 72 ore . Allo stesso tempo entrerà in vigore un contratto con il fornitore di carburante, che è obbligato a consegnare i volumi concordati al data center entro 4 ore. 

La preparazione per la certificazione dell'Uptime Institute per la conformità agli standard di gestione operativa di Management & Operations ci ha costretto a prestare molta attenzione al processo di fornitura di carburante diesel, al suo controllo di qualità, all'interazione con i fornitori, ecc. Questo è logico: la qualità del funzionamento della centrale nucleare di Sosnovy Bor non dipende in alcun modo da noi, ma dobbiamo essere pienamente responsabili della nostra sezione della rete elettrica. 

DT per data center: cosa cercare 

Affinché i generatori funzionino a lungo, in modo affidabile ed economico, non è necessario solo acquistare attrezzature affidabili, ma anche selezionare il carburante diesel (DF) giusto per loro.

Dall'ovvio: qualsiasi carburante ha una durata di 3-5 anni. Inoltre varia molto in vari parametri: un tipo è adatto per l'uso in inverno, un altro è completamente inadatto a questo e il suo utilizzo porterà a un incidente su larga scala. 

Tutti questi punti devono essere attentamente monitorati per evitare che il gruppo elettrogeno diesel non si avvii a causa di carburante scaduto o non adeguato alla stagione.

Uno dei parametri di classificazione più importanti è il tipo di carburante utilizzato. Le elevate prestazioni e l'affidabilità delle apparecchiature sono influenzate dalla qualità del tipo selezionato da un fornitore specifico. 

La scelta corretta del gasolio fornirà i seguenti vantaggi: 

  • alta efficienza; 
  • efficienza e basso costo; 
  • coppia elevata; 
  • elevato rapporto di compressione.

numero di cetano 

In effetti, il gasolio ha molte caratteristiche che puoi studiare nel passaporto di uno specifico lotto di prodotti. Tuttavia, per gli specialisti, i criteri principali per determinare la qualità di questo tipo di carburante sono il numero di cetano e le proprietà della temperatura. 

Il numero di cetano nella composizione del carburante diesel determina le capacità di avviamento, vale a dire la capacità di un combustibile di accendersi. Più alto è questo numero, più velocemente brucia il carburante nella camera e più uniformemente (e più sicura!) brucia la miscela di gasolio e aria. La gamma standard dei suoi indicatori è 40-55. Il carburante diesel di alta qualità con un elevato numero di cetano fornisce al motore: tempo minimo richiesto per il riscaldamento e l'accensione, funzionamento regolare ed efficienza, nonché potenza elevata.

Purificazione del carburante diesel 

L'ingresso di acqua e impurità meccaniche nel gasolio è ancora più pericoloso che nella benzina. Tale carburante potrebbe diventare inutilizzabile. In alcuni casi, la presenza di impurità meccaniche può essere rilevata come sedimento sul fondo di un contenitore con gasolio.
Anche l'acqua esfolia dal combustibile e si deposita sul fondo, il che rende possibile stabilirne la presenza. Nel gasolio instabile l'acqua lo rende torbido.

La pulizia del carburante diesel aiuterà a migliorare le prestazioni. A questo scopo esistono installazioni e sistemi di filtraggio speciali. La scelta dell'attrezzatura per tale procedura dipende da cosa deve essere esattamente purificato dal carburante: paraffina, impurità meccaniche, zolfo o acqua. 

Il fornitore è responsabile della qualità della purificazione del carburante, motivo per cui è importante disporre di un sistema di controllo dei fornitori, di cui parleremo di seguito, e non dimenticare le misure aggiuntive. Pertanto, per purificare ulteriormente il carburante, abbiamo installato separatori di carburante Separ sulla tubazione del carburante di ciascun gruppo elettrogeno diesel. Impediscono l'ingresso di particelle meccaniche e acqua nel generatore.

Monitoraggio del carburante per i generatori diesel dei data center: come farlo e perché è così importante?
Separatore di carburante.

Tempo

Alla ricerca della qualità e dei prezzi accessibili del carburante, le aziende spesso dimenticano la temperatura alla quale funzionerà la stazione. A volte scegliere un carburante “per qualsiasi tempo” non fa molto male. Ma se la stazione viene utilizzata all'aperto, vale la pena scegliere il carburante in base alle realtà climatiche.

I produttori dividono il carburante diesel in estate, inverno e "artico", per temperature estremamente basse. In Russia, GOST 305-82 è responsabile della separazione del carburante per stagione. Il documento prescrive l'uso di carburanti estivi a temperature superiori a 0 °C. Il carburante invernale è adatto per l'uso a temperature fino a -30 °C. “Artico” - a temperature fredde fino a -50 °C.

Per un funzionamento stabile dei generatori diesel, abbiamo deciso di acquistare gasolio invernale -35℃. Ciò ti consente di non pensare ai cambiamenti meteorologici stagionali.

Come controlliamo il carburante

Per garantire che i generatori diesel funzionino in modo affidabile, devi assicurarti che il tuo fornitore spedisca esattamente il carburante di cui hai bisogno. 

Abbiamo pensato a lungo alla soluzione di questo problema, considerato la possibilità di prelevare campioni e inviarli per analisi a laboratori speciali. Tuttavia, questo approccio richiede tempo e cosa dovresti fare se i test risultano insoddisfacenti? Il lotto è già stato spedito: reso, riordine? E cosa succede se tale riordino avviene nel periodo in cui è necessario avviare i generatori? 

E poi abbiamo deciso di misurare la qualità del carburante sul posto, utilizzando contatori di ottano, nello specifico utilizzando lo SHATOX SX-150. Questo dispositivo consente un'analisi espressa del carburante erogato, determinando non solo il numero di cetano, ma anche il punto di scorrimento e la tipologia di carburante.

Il principio di funzionamento dell'ottanometro si basa sul confronto dei numeri di ottano/cetano di campioni di carburante diesel/benzina certificati con il carburante diesel/benzina testato. L'apposito processore contiene le tabelle utilizzate dei combustibili certificati, che il programma di interpolazione confronta con i parametri del campione prelevato e con le correzioni per la temperatura del campione.

Monitoraggio del carburante per i generatori diesel dei data center: come farlo e perché è così importante?

Questo dispositivo permette di ottenere risultati sulla qualità del carburante in tempo reale. Le regole per misurare la qualità del carburante utilizzando un misuratore di ottano sono scritte nei regolamenti per il servizio operativo.

Principio di funzionamento di un ottanometro

  1. Il sensore del dispositivo è installato su una superficie orizzontale e collegato all'unità di misurazione.
  2. Il dispositivo si accende quando il sensore è vuoto. Lo strumento visualizza una lettura di CETANE pari a zero:
    • Cet = 0.0;
    • Tfr = 0.0.
  3. Dopo aver verificato il funzionamento del dispositivo, è necessario riempire il sensore di carburante fino al completo riempimento. Il processo di misurazione e aggiornamento delle letture non richiede più di 5 secondi.
  4. Dopo la misurazione, i dati vengono inseriti in una tabella e confrontati con le letture normali. Per comodità, le celle sono impostate per evidenziare automaticamente i valori a colori. Quando le letture sono accettabili, diventa verde; quando i parametri non sono soddisfacenti, diventa rosso, il che consente di controllare ulteriormente i parametri del carburante fornito.
  5. Per noi stessi, abbiamo scelto le seguenti letture normali della qualità del carburante:
    • Cet = 40-52;
    • Tfr = da meno 25 a meno 40.

Tabella contabile delle risorse di carburante

Data Accettazione del carburante Controllo di qualità
Gennaio 18 2019 5180 Cetano 47
TFr all'32 ottobre
Tipologia W

S – carburante estivo, W – carburante invernale, A – carburante artico.

PROFITTO! o come ha funzionato 

Abbiamo infatti iniziato a ricevere i primi risultati del progetto subito dopo la messa in funzione del sistema di controllo. Dal primo controllo è emerso che il fornitore ha portato carburante che non rispettava i parametri dichiarati. Di conseguenza, abbiamo rispedito il serbatoio e richiesto una spedizione sostitutiva. Senza un sistema di controllo, potremmo incorrere in una situazione in cui il gruppo elettrogeno diesel non si avvia a causa della scarsa qualità del carburante.

Nel senso più generale e strategico, un tale livello di sofisticazione nel controllo di qualità dà completa fiducia nell'alimentazione ininterrotta del data center, quando possiamo fare affidamento completamente su noi stessi per risolvere il problema del mantenimento del funzionamento del sito al 100%. 

E queste non sono solo parole: forse siamo l'unico data center in Russia che, durante un tour dimostrativo per un cliente, può rispondere alla richiesta “Puoi disconnetterti dal circuito di alimentazione principale per mostrare il passaggio a quello di backup ?” Siamo d'accordo e immediatamente, davanti ai nostri occhi, trasferiamo tutta l'attrezzatura per prenotarla in qualsiasi momento. La cosa più importante è che qualsiasi dipendente con il livello di autorizzazione adeguato possa farlo: i processi sono sufficientemente snelliti da non dipendere da un esecutore specifico - siamo così fiduciosi in noi stessi a questo riguardo.
 
Ma non solo noi: il processo di controllo della qualità del gasolio durante la certificazione da parte dell’Uptime Institute ha attirato l’attenzione degli auditor dell’organizzazione, che lo hanno preso come best practice del settore.

Fonte: habr.com

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