Monitoring paliwa w generatorach diesla data center – jak to zrobić i dlaczego jest tak ważny?

Monitoring paliwa w generatorach diesla data center – jak to zrobić i dlaczego jest tak ważny?

Jakość systemu zasilania jest najważniejszym wskaźnikiem poziomu obsługi nowoczesnego centrum danych. Jest to zrozumiałe: absolutnie cały sprzęt niezbędny do funkcjonowania centrum danych zasilany jest energią elektryczną. Bez tego serwery, sieć, systemy inżynieryjne i systemy pamięci masowej przestaną działać do czasu całkowitego przywrócenia zasilania.  

Mówimy, jaką rolę odgrywa olej napędowy i nasz system kontroli jakości w nieprzerwanym działaniu centrum danych Linxdatacenter w St. Petersburgu. 

Zdziwisz się, ale certyfikując centra danych na zgodność z branżowymi standardami jakości, specjaliści Uptime Institute przypisują pierwszorzędną rolę w ocenie systemu zasilania jakości pracy generatorów diesla. 

Dlaczego? Sprawne działanie centrum danych ma kluczowe znaczenie dla gospodarki cyfrowej. Rzeczywistość jest taka: 15 milisekund przerwy w dostawie prądu w centrum danych wystarczy, aby zakłócić procesy biznesowe z wymiernymi konsekwencjami dla użytkownika końcowego. Czy to dużo czy mało? Jedna milisekunda (ms) to jednostka czasu równa jednej tysięcznej sekundy. Pięć milisekund to czas, jaki pszczoła potrzebuje na jednokrotne machnięcie skrzydłami. Mrugnięcie zajmuje człowiekowi 300–400 ms. Według Emersona jedna minuta przestoju kosztowała firmy średnio 2013 dolarów w 7900 roku. Biorąc pod uwagę postępującą cyfryzację biznesu, straty mogą sięgać setek tysięcy dolarów za każde 60 sekund przestoju. Gospodarka wymaga, aby przedsiębiorstwa były w 100% połączone. 

A jednak dlaczego według UI generatory diesla są uważane za główne źródło energii elektrycznej? Ponieważ w przypadku awarii zasilania centrum danych może polegać na nich jako na jedynym źródle zasilania, które zapewni działanie wszystkich systemów do czasu przywrócenia zasilania.   

Dla naszego data center w Petersburgu szczególnie ważną rolę odgrywają kwestie związane z zasilaniem: data center jest całkowicie niezależne od sieci miejskiej i zasilane jest energią elektryczną z gazowej elektrowni tłokowej o mocy 12 MW. Jeśli z jakiegoś powodu dopływ gazu zostanie przerwany, centrum danych przełącza się na pracę z agregatem prądotwórczym na olej napędowy. W pierwszej kolejności uruchamiane są UPS-y, których moc wystarcza na 40 minut nieprzerwanej pracy centrum danych, generatory diesla uruchamiane są w ciągu 2 minut po zatrzymaniu stacji tłokowej gazowej i pracują na dostępnym zapasie paliwa przez co najmniej kolejne 72 godziny . Jednocześnie wejdzie w życie umowa z dostawcą paliwa, który będzie zobowiązany dostarczyć uzgodnione ilości do data center w ciągu 4 godzin. 

Przygotowanie do certyfikacji Uptime Institute na zgodność ze standardami zarządzania operacyjnego Management & Operations wymusiło na nas zwrócenie szczególnej uwagi na proces dostaw oleju napędowego, kontrolę jego jakości, interakcję z dostawcami itp. To logiczne: jakość pracy elektrowni jądrowej w Sosnowym Borze nie jest w żaden sposób od nas zależna, ale musimy być w pełni odpowiedzialni za nasz odcinek sieci energetycznej. 

DT dla centrów danych: na co zwrócić uwagę 

Aby agregaty prądotwórcze działały długo, niezawodnie i ekonomicznie, należy nie tylko zakupić niezawodny sprzęt, ale także dobrać do nich odpowiedni olej napędowy (DF).

Z oczywistego punktu widzenia: każde paliwo ma okres przydatności do spożycia 3-5 lat. Różni się również znacznie pod względem różnych parametrów: jeden typ nadaje się do stosowania zimą, inny całkowicie się do tego nie nadaje, a jego użycie doprowadzi do wypadku na dużą skalę. 

Wszystkie te punkty muszą być uważnie monitorowane, aby zapobiec sytuacji, w której agregat prądotwórczy diesla nie uruchomi się z powodu przeterminowanego lub niewłaściwego na sezon paliwa.

Jednym z najważniejszych parametrów klasyfikacyjnych jest rodzaj stosowanego paliwa. Na wysoką wydajność i niezawodność sprzętu wpływa jakość wybranego typu od konkretnego dostawcy. 

Właściwy wybór oleju napędowego zapewni następujące korzyści: 

  • wysoka wydajność; 
  • wydajność i niski koszt; 
  • Wysoki moment obrotowy; 
  • wysoki stopień kompresji.

liczba cetanowa 

W rzeczywistości olej napędowy ma wiele cech, które można sprawdzić w paszporcie określonej partii produktów. Jednak dla specjalistów głównymi kryteriami określania jakości tego rodzaju paliwa są liczba cetanowa i właściwości temperaturowe. 

Liczba cetanowa w składzie oleju napędowego określa zdolność rozruchową, tj. zdolność paliwa do zapalenia się. Im wyższa jest ta liczba, tym szybciej spala się paliwo w komorze i tym bardziej równomiernie (i bezpieczniej!) spala się mieszanka oleju napędowego i powietrza. Standardowy zakres jego wskaźników wynosi 40-55. Wysokiej jakości olej napędowy o wysokiej liczbie cetanowej zapewnia silnikowi: minimalny czas nagrzewania i zapłonu, płynną pracę i wydajność, a także dużą moc.

Oczyszczanie oleju napędowego 

Przedostawanie się wody i zanieczyszczeń mechanicznych do oleju napędowego jest jeszcze bardziej niebezpieczne niż do benzyny. Takie paliwo może stać się bezużyteczne. W niektórych przypadkach obecność zanieczyszczeń mechanicznych można wykryć w postaci osadu na dnie zbiornika z olejem napędowym.
Woda również odłuszcza się z paliwa i osadza się na dnie, co pozwala stwierdzić jej obecność. W nieosadzonym oleju napędowym woda powoduje jego zmętnienie.

Czyszczenie oleju napędowego pomoże poprawić wydajność. Istnieją do tego specjalne instalacje i systemy filtrów. Wybór sprzętu do takiego zabiegu zależy od tego, co dokładnie należy oczyścić z paliwa - parafina, zanieczyszczenia mechaniczne, siarka czy woda. 

Dostawca jest odpowiedzialny za jakość oczyszczania paliwa, dlatego ważne jest, aby posiadać system kontroli dostawcy, o którym porozmawiamy poniżej, i nie zapomnieć o dodatkowych środkach. Dlatego też, w celu dalszego oczyszczenia paliwa, na rurociągu paliwowym każdego agregatu diesla zainstalowaliśmy separatory paliwa firmy Separ. Zapobiegają przedostawaniu się cząstek mechanicznych i wody do generatora.

Monitoring paliwa w generatorach diesla data center – jak to zrobić i dlaczego jest tak ważny?
Separator paliwa.

Warunki pogodowe

W pogoni za jakością i przystępnymi cenami paliwa firmy często zapominają o temperaturze, w jakiej będzie pracować stacja. Czasami wybranie jednego paliwa „na każdą pogodę” nie wyrządza wiele szkody. Jeżeli jednak stacja użytkowana jest na zewnątrz, warto dobrać paliwo zgodne z realiami klimatycznymi.

Producenci dzielą olej napędowy na letni, zimowy i „arktyczny” - dla ekstremalnie niskich temperatur. W Rosji za separację paliwa według pory roku odpowiada GOST 305-82. Dokument zaleca stosowanie letnich gatunków paliw w temperaturach powyżej 0°C. Paliwo zimowe nadaje się do stosowania w temperaturach do -30°C. „Arktyczny” – w niskich temperaturach do -50°C.

Dla stabilnej pracy agregatów diesla zdecydowaliśmy się na zakup zimowego oleju napędowego -35℃. Dzięki temu nie musisz myśleć o sezonowych zmianach pogody.

Jak sprawdzamy paliwo

Aby mieć pewność, że generatory diesla będą działać niezawodnie, musisz upewnić się, że Twój dostawca dostarcza dokładnie taką ilość paliwa, jakiej potrzebujesz. 

Długo myśleliśmy nad rozwiązaniem tego problemu, rozważaliśmy możliwość pobrania próbek i przesłania ich do analizy do specjalnych laboratoriów. Jednak takie podejście wymaga czasu i co należy zrobić, jeśli wyniki testów okażą się niezadowalające? Partia została już wysłana - zwrócić, zamówić ponownie? A co jeśli taka zmiana kolejności przypada na okres, w którym konieczne jest uruchomienie generatorów? 

Następnie postanowiliśmy zmierzyć jakość paliwa na miejscu za pomocą liczników oktanowych, a konkretnie za pomocą SHATOX SX-150. Urządzenie to pozwala na ekspresową analizę dostarczanego paliwa, określając nie tylko liczbę cetanową, ale także temperaturę płynięcia i rodzaj paliwa.

Zasada działania oktanometru opiera się na porównaniu liczby oktanowo-cetanowej certyfikowanych próbek oleju napędowego/benzyny z badaną liczbą oktanową/benzyną. Specjalny procesor zawiera stosowane tabele certyfikowanych rodzajów paliw, które program interpolacyjny porównuje z parametrami pobranej próbki oraz poprawkami na temperaturę próbki.

Monitoring paliwa w generatorach diesla data center – jak to zrobić i dlaczego jest tak ważny?

Urządzenie to pozwala na uzyskanie wyników jakości paliwa w czasie rzeczywistym. Zasady pomiaru jakości paliwa za pomocą oktanomierza są zapisane w regulaminie służby eksploatacyjnej.

Zasada działania licznika oktanowego

  1. Czujnik urządzenia instaluje się na poziomej powierzchni i łączy z jednostką pomiarową.
  2. Urządzenie włącza się, gdy czujnik jest pusty. Miernik wyświetla zerowy odczyt cetanu:
    • Cet = 0.0;
    • Tfr = 0.0.
  3. Po sprawdzeniu działania urządzenia należy napełnić czujnik paliwem aż do jego całkowitego napełnienia. Proces pomiaru i aktualizacji odczytów zajmuje nie więcej niż 5 sekund.
  4. Po pomiarze dane są wprowadzane do tabeli i porównywane z normalnymi odczytami. Dla wygody komórki są ustawione tak, aby automatycznie wyróżniały wartości kolorem. Gdy odczyty są akceptowalne zmienia kolor na zielony, w przypadku niezadowalających parametrów zmienia kolor na czerwony, co pozwala dodatkowo kontrolować parametry dostarczanego paliwa.
  5. Dla siebie wybraliśmy następujące normalne odczyty jakości paliwa:
    • Cet = 40-52;
    • Tfr = od minus 25 do minus 40.

Tabela rozliczania zasobów paliwa

Data Akceptacja paliwa Kontrola jakości
Stycznia 18 2019 5180 Cetan 47
TFr -32
Rodzaj Nieruchomości W

S – paliwo letnie, W – paliwo zimowe, A – paliwo arktyczne.

ZYSK! lub jak to działało 

Tak naprawdę pierwsze rezultaty projektu zaczęliśmy otrzymywać natychmiast po uruchomieniu systemu sterowania. Pierwsza kontrola wykazała, że ​​dostawca przywiózł paliwo niespełniające deklarowanych parametrów. W rezultacie odesłaliśmy zbiornik i poprosiliśmy o przesyłkę zastępczą. Bez układu sterującego moglibyśmy spotkać się z sytuacją, w której agregat prądotwórczy diesla nie uruchomi się ze względu na niską jakość paliwa.

W najbardziej ogólnym, strategicznym sensie, taki poziom zaawansowania w kontroli jakości daje całkowitą pewność co do nieprzerwanego zasilania centrum danych, kiedy możemy całkowicie polegać na sobie w rozwiązaniu problemu utrzymania 100% sprawności działania obiektu. 

I to nie są tylko słowa: być może jesteśmy jedynym centrum danych w Rosji, które przeprowadzając wycieczkę demonstracyjną dla klienta, może odpowiedzieć na pytanie „Czy możesz odłączyć się od głównego obwodu zasilania, aby pokazać przejście do obwodu zapasowego ?” Wyrażamy zgodę i od razu na naszych oczach przekazujemy cały sprzęt do rezerwacji w dowolnym momencie. Najważniejsze, że może to zrobić każdy pracownik z odpowiednim poziomem uprawnień: procesy są na tyle usprawnione, że nie zależą od konkretnego wykonawcy – pod tym względem jesteśmy pewni siebie.
 
Jednak nie tylko my: proces kontroli jakości oleju napędowego podczas certyfikacji przez Uptime Institute przykuł uwagę audytorów organizacji, którzy uznali go za najlepsze praktyki branżowe.

Źródło: www.habr.com

Dodaj komentarz