Bränsleövervakning för dieselgeneratorer i datacenter – hur man gör det och varför det är så viktigt?

Kvaliteten på elsystemet är en avgörande indikator på servicenivån i moderna datacenter. Det är förståeligt: all utrustning som krävs för datacentrets drift är beroende av elektricitet. Utan el kommer servrar, nätverk, ingenjörssystem och lagringslösningar att sluta fungera tills elförsörjningen är återställd.  

Vi förklarar vilken roll dieselbränsle och vårt kvalitetskontrollsystem spelar för den oavbrutna driften av Linxdatacenter i Sankt Petersburg. 

Du kanske blir överraskad, men specialister från Uptime Institute tilldelar kvalitetsarbetet hos dieselgeneratorer en primärroll när de certifierar datacenter utifrån branschstandarder för kvalitet. 

Varför? Den oavbrutna driften av datacentret är central för den digitala ekonomin. Verkligheten är sådan att 15 millisekunders strömavbrott i datacentret är tillräckligt för att störa affärsprocesser med märkbara konsekvenser för slutkunder. Är det mycket eller lite? En millisekund (ms) är en tidsenhet som motsvarar en tusendels sekund. Fem millisekunder är den tid det tar en bi att göra ett vingeslag. För att blinka behöver en människa 300—400 ms. Ett minut av stillestånd kostade företag i genomsnitt 7900 dollar redan 2013, enligt företaget Emerson. I takt med den ökande digitaliseringen av verksamheten kan förlusterna uppgå till hundratusentals dollar för varje 60 sekunder av stillestånd. Ekonomin kräver 100% anslutning från företagen. 

Ändå, varför anses dieselgeneratorer av UI vara den huvudsakliga källan till elförsörjning? Därför att i händelse av strömavbrott i huvudkraftnäten kan datacentret förlita sig på dem som den enda strömkällan för att hålla alla system operativa tills strömmen återkommer på huvudkanalerna.   

För vårt datacenter i Sankt Petersburg spelar frågor relaterade till strömförsörjning en särskilt viktig roll: datacentret är helt oberoende av det stadsnätet och försörjs med elektricitet från en gasturbinanläggning med en effekt på 12 MW. Om gasleveransen av någon anledning avbryts, går datacentret över till att drivas av dieselgeneratorer. Först startas UPS:erna, vars kapacitet räcker för 40 minuters oavbruten drift av datacentret, dieselgeneratorerna startas inom 2 minuter efter att gasturbinstationen stängts av och fungerar med den befintliga bränslelagret i minst 72 timmar. Samtidigt träder kontraktet med bränsleleverantören i kraft, som är skyldig att leverera de överenskomna volymerna till datacentret inom 4 timmar. 

Förberedelserna för certifiering av Uptime Institute enligt standarder för driftsledning fick oss att noggrant granska bränsleleveransprocessen för dieselgeneratorer, kontrollen av dess kvalitet, samarbetet med leverantörer och så vidare. Detta är logiskt: kvaliteten på verksamheten vid kärnkraftverket i Sosnový Bor påverkas inte av oss, men vi måste ta fullt ansvar för vår del av elnätet. 

Dieselbränsle för datacenter: vad man ska tänka på 

För att generatorerna ska fungera länge, pålitligt och ekonomiskt, måste man inte bara köpa pålitlig utrustning utan också välja rätt dieselbränsle (DB).

Det uppenbara är: alla bränslen har ett utgångsdatum – 3-5 år. De varierar också kraftigt i olika parametrar: en typ är lämplig för användning på vintern, medan en annan är helt olämplig för detta, och dess användning kan leda till en stor olycka. 

Alla dessa aspekter måste noggrant övervakas för att undvika situationen att dieselgeneratorer inte kan starta på grund av föråldrat eller säsongsinpassat bränsle.

En av de viktigaste klassificeringsparametrarna är typen av använt bränsle. Kvaliteten på den valda typen från en specifik leverantör påverkar redan den höga prestandan och pålitligheten hos utrustningen. 

Rätt val av dieselbränsle ger följande fördelar: 

• hög verkningsgrad; 
• ekonomisk och låg kostnad; 
• hög vridmoment; 
• hög kompression.

Cetantal 

I själva verket har dieselbränsle många egenskaper som du kan studera i specifikationen för en specifik partinummer. Men för specialister är de viktigaste kriterierna för att bedöma kvaliteten på denna typ av bränsle tematisk tal och temperaturegenskaper. 

Det tematiska talet i dieselbränsle avgör startförmågan, dvs. bränslets förmåga att antända. Ju högre detta tal är, desto snabbare brinner bränslet i förbränningskammaren – och desto jämnare (och säkrare!) brinner blandningen av diesel och luft. Det normala spannet för dess värden ligger mellan 40-55. Kvalitativ dieselbränsle med ett högt tematiskt tal ger motorn: minimal tid som krävs för uppvärmning och tändning, jämn drift och bränsleekonomi samt hög effekt.

Rengöring av dieselbränsle 

Att vatten och mekaniska föroreningar kommer in i dieselbränsle är ännu mer farligt än för bensin. Ett sådant bränsle kan bli oanvändbart. I vissa fall kan närvaron av mekaniska föroreningar upptäckas som avlagringar i botten av behållaren med dieselbränsle.
Vatten skiljer sig också från bränslet och sätter sig på botten, vilket gör att dess närvaro kan fastställas. I icke-skiljt dieselbränsle orsakar vatten grumlighet.

Förbättring av driftsegenskaperna kan göras genom att rena dieselbränslet. Det finns speciella anläggningar och filtreringssystem för detta. Valet av utrustning för en sådan procedur beror på vad exakt som behöver rengöras från bränslet - paraffin, mekaniska föroreningar, svavel eller vatten. 

Leverantören ansvarar för kvaliteten på bränslebehandlingen, vilket är anledningen till att det är viktigt att ha ett kontrollsystem för leverantören, om vilket vi kommer att prata senare, och att inte glömma om ytterligare åtgärder. För att ytterligare rena bränslet har vi installerat bränsleseparatorer Separ på bränsleledningen till varje DG.

Bränsleseparator.

Väderförhållanden

I jakten på kvalitet och ett överkomligt pris för bränslet glömmer företagen ofta den temperatur vid vilken stationen kommer att fungera. Ibland skadar valet av ett bränsle "för alla väder" inte särskilt mycket. Men om stationen används utomhus bör bränslet väljas i enlighet med klimatrealiteter.

Tillverkare delar in dieselbränsle i sommardiesel, vinterdiesel och "arktisk" diesel - för extremt låga temperaturer. I Ryssland regleras bränsleuppdelning efter säsonger av GOST 305-82. Dokumentet föreskriver att använda sommarbränslen vid temperaturer över 0 °C. Vinterdiesel är lämplig för användning vid temperaturer upp till -30 °C. "Arktisk" diesel används vid kyla ner till -50 °C.

För att säkerställa en stabil drift av dieselgeneratorer har vi beslutat att köpa vinterdiesel med -35℃. Det gör att vi kan vara trygga med de säsongsbundna väderförändringarna.

Hur vi kontrollerar bränslet

För att dieselgeneratorer ska fungera pålitligt är det nödvändigt att säkerställa att leverantören levererar just det bränsle som du behöver. 

Vi funderade länge på hur vi skulle lösa detta problem och övervägde att ta prover och skicka dem för analys till specialiserade laboratorier. Men en sådan metod tar tid, och vad gör vi om analyserna visar sig vara otillfredsställande? Partiet har redan levererats – återlämna, göra en ny beställning? Och hur gör vi om en sådan ny beställning sammanfaller med den tid då generatorerna måste sättas igång? 

Då beslutade vi oss för att mäta bränslekvaliteten på plats, med hjälp av oktanmätare, mer specifikt – med SHATOX SX-150. Detta instrument möjliggör snabbanalys av det levererade bränslet, där det inte bara bestäms cetantal utan också nedbrytningstemperatur och typ av bränsle.

Oktanmätarens arbetsprincip är baserad på en jämförelse av oktan-/cetantal för certifierade prov av diesel/bensin med det kontrollerade diesel/bensing. I specialprocessorn har de användbara tabellerna för certifierade bränsleslag införts, som programmet för interpolation jämför med parametrarna från det tagna provet och justeringar baserade på provets temperatur.

Denna enhet erbjuder realtidsresultat över bränslekvaliteten. Regler för mätning av bränslekvalitet med oktanmätare är dokumenterade i föreskrifterna för driftservice.

Oktanmätarens arbetsprincip

1. Sensoren för apparaten placeras på en horisontell yta och ansluts till mätblock.
2. Enheten slås på när sensorn är tom. På mätinstrumentet visas nollresultaten CETANE:
   • Cet = 0.0;
   • T fr = 0.0.
3. Efter att ha kontrollerat att enheten fungerar, måste bränsle fyllas i sensorn tills den är helt full. Mätprocessen och uppdateringen av värden tar högst 5 sekunder.
4. Efter mätningen registreras data i en tabell och jämförs med normvärdena. För att underlätta finns automatisk färgmärkning av värdena i cellerna. Vid acceptabla värden färgas de grönt, vid otillfredsställande parametrar röd, vilket också gör det möjligt att kontrollera kvaliteten på det levererade bränslet.
5. Vi har definierat följande normala kvalitetspåståenden för bränslet:
   • Cet = 40-52;
   • Tfr = från minus 25 till minus 40.

Tabell för bränslehantering

S – sommarbränsle, W – vinterbränsle, A – arktiskt bränsle.

PROFIT! eller hur det fungerade 

De första resultaten av projektet började vi få nästan omedelbart efter att övervakningssystemet började användas. Den första kontrollen visade att leverantören hade levererat bränsle som inte överensstämde med de angivna parametrarna. Som ett resultat skickade vi tankbilen tillbaka och begärde en ny batch. Utan övervakningssystemet skulle vi riskera att hamna i en situation med ett osäkerställt DGU på grund av bristande bränslekvalitet.

I ett mer övergripande, strategiskt perspektiv ger en sådan nivå av genomtänkt kvalitetskontroll fullständig trygghet i oavbruten energiförsörjning för datacentret, där vi kan helt lita på oss själva när det gäller att upprätthålla 100 % uptime. 

Och det här är inte bara ord: vi är nog det enda datacentret i Ryssland som kan svara ja på en kunds förfrågan under en demonstrativ rundtur: "Kan ni koppla ifrån huvudströmkällan för att visa övergången till reservkraft?" och omedelbart, inför ögonen på dem, byta all utrustning till reservläge när som helst. Det viktigaste är att vilken anställd med rätt behörighet kan göra detta: processerna är tillräckligt välfungerande för att inte vara beroende av enskilda utförare – vi är så säkra på oss själva i detta avseende.
 
Men inte bara vi: processen för kvalitetskontroll av dieselbränsle under certifieringen enligt Uptime Institute väckte auditorernas uppmärksamhet, som har noterat den som en branschstandard.

Källa: habr.com