Réservoir d'eau de refroidissement d'un centre de données : qualité de l'eau, biocide et maintenance
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Réservoir de stockage d'eau de refroidissement de centre de données : qualité de l'eau, biocide et maintenance
Un réservoir de stockage d'eau de refroidissement d'un centre de données contient de l'eau qui peut rester immobile pendant des heures, c'est pourquoi il est géré différemment d'une boucle de tour de circulation. Maintenez la boucle fermée d'eau glacée à faible conductivité et exempte de solides en suspension, et traitez le réservoir comme une zone à faible débit où la température, plutôt que la concentration, favorise la croissance biologique. Dosez un biocide oxydant et un biocide non oxydant selon un calendrier rotatif, inspectez la paroi et le revêtement par le trou d'homme chaque année, et planifiez un nettoyage mécanique avant toute réparation du revêtement. La plupart des problèmes de stockage proviennent de l'eau stagnante et des dommages non détectés au revêtement, et non de la taille du réservoir. Un réservoir de stockage d'eau de refroidissement d'un centre de données doit contenir de l'eau traitable et oxygénée pendant des années, c'est pourquoi le système de revêtement et le programme de nettoyage déterminent sa durée de vie.
Les réservoirs de stockage sont spécifiés pour le volume et l'isolation, puis laissés tels quels jusqu'à ce qu'un problème survienne. Dans un système de refroidissement, l'état mouillé importe tout autant, car un réservoir conservant du froid pendant huit heures contient aussi une masse d'eau très peu agitée dans les couches supérieures. C'est là que commencent les dépôts, la croissance microbienne et l'endommagement du revêtement, et ils sont découverts tardivement car le réservoir est hors de vue.
L'eau d'une boucle de refroidissement de centre de données n'est pas l'eau d'une tour évaporative. Une boucle de tour concentre les solides et absorbe continuellement de l'oxygène et des bactéries ; une boucle de stockage refroidie est largement fermée, fonctionne à basse température et sa chimie évolue lentement. Le plan de maintenance doit s'adapter à cette différence au lieu d'emprunter la méthode de la tour. Le réservoir peut également se trouver sur un chemin de secours, de sorte qu'une partie peut reposer dans des conditions qui favorisent la croissance plutôt que de la supprimer.
Ce qui suit couvre ce qu'il faut mesurer, comment doser, à quelle fréquence inspecter et nettoyer, et quelles options de surfaces mouillées conviennent à un volume d'eau qui sera vidangé et rechargé pendant des années.
Ce qui distingue un réservoir de stockage d'eau de refroidissement de centre de données d'un bassin de tour
Deux conditions changent toute la donne.
1. Faible débit. Pendant le stockage, l'eau est presque statique. Les solides en suspension se déposent et une couche de dépôt commence à se former sur le fond de l'enveloppe et autour des pénétrations de buses.
2. Variation de température. La couche froide se situe entre 5 et 7 °C, ce qui supprime la plupart de la croissance, mais la couche supérieure pendant la veille peut se trouver là où elle se trouve. Un réservoir délibérément maintenu chaud pour la protection contre le gel présente plus de risques.
Un troisième facteur mérite d'être mentionné : le premier remplissage provient souvent d'une source différente de celle du flux d'appoint et contient plus de solides en suspension, et un réservoir vidangé perd son film biocide résiduel, de sorte que le remplissage nécessite sa propre étape de traitement.
Paramètre | Boucle de stockage d'eau glacée fermée | Boucle typique de tour d'évaporation |
Solides dissous | Faibles et étroitement contrôlés | Élevés, régis par les cycles de concentration |
Oxygène dissous | Faible, entrant principalement avec l'appoint | Élevé, continuellement aéré |
Contrôle du pH | Doux, souvent 7 à 9 sur un circuit fermé | Tamponné par la tour et la purge |
Principal mécanisme d'encrassement | Stagnation, limon, biofilm microbien | Tartre, corrosion, dépôts de calcium et de magnésium |
Cycles de concentration, dosage et contrôle biologique
Les cycles de concentration concernent les systèmes d'eau de refroidissement ouverts, où l'évaporation concentre les solides dissous dans le bassin de la tour et où la purge et l'appoint établissent l'équilibre, généralement de trois à six cycles. Une boucle de stockage fermée n'a pas d'évaporation, donc la concentration n'est pas le facteur déterminant ; la qualité de l'appoint et toute fuite provenant d'un circuit ouvert sont ce qui fait réellement augmenter les solides dissous.
Le dosage suit donc deux voies.
3. Biocide oxydant. Le chlore ou le dioxyde de chlore agit rapidement sur la fraction planctonique. Il est de courte durée dans un circuit à grand volume stagnant, donc dosez-le sur la ligne de circulation active plutôt que dans un réservoir stagnant, et alternez les produits pour limiter la résistance.
4. Biocide non oxydant. Les amines quaternaires ou l'isothiazolinone contrôlent la biomasse déposée et le film sur les surfaces mouillées, ce qui est exactement là où un réservoir est à risque. Traitez selon un calendrier de plusieurs jours.
5. Contrôle de l'entartrage et de la corrosion. Lorsque la qualité de l'eau d'appoint est médiocre, un inhibiteur de tartre et un programme de passivation protègent la tuyauterie de distribution après le nettoyage de mise en service.
6. Support mécanique. Le brossage et un rinçage programmé éliminent les couches que les produits chimiques ne peuvent atteindre, et ils importent davantage dans le réservoir que dans les tuyaux.
Enregistrez au moins ces cinq éléments : la température à trois niveaux dans le réservoir, le résidu d'oxydant libre, la conductivité de la boucle, un contrôle visuel de la présence de biofilm sur un échantillon de buse, et la pression différentielle à travers le diffuseur d'entrée. Une augmentation lente de ce dernier indique généralement que c'est le réservoir, plutôt que l'installation, qui commence à s'encrasser.
Nettoyage, inspection et réparation du revêtement pour un réservoir de stockage d'eau de refroidissement
Tâche | Intervalle | Ce qu'elle établit |
Inspection visuelle par le trou d'homme | Annuellement, pendant la saison fraîche | État du revêtement, profondeur des sédiments, odeur |
Prélèvement de biofilm et de slime | Trimestriel | Si le programme de biocides tient |
Vérification du diffuseur d'entrée et de la buse | Annuel | Colmatage, distribution du débit, dommages de mélange |
Nettoyage mécanique et rinçage | À la limite de sédiment, ou tous les trois à cinq ans | Restaure le volume utilisable et le contact avec le revêtement |
Réparation du revêtement | Tel que constaté, avant la prochaine fenêtre de maintenance | Arrête la corrosion locale au niveau d'un défaut |
Deux règles simplifient cela. Ne jamais réparer sur une surface décollée ou contaminée, car la réparation échoue et masque l'état réel. Ne jamais laisser le réservoir devenir un bassin de décantation pour les débris de construction, car le premier remplissage conditionne la prochaine décennie. Là où la paroi est revêtue, la réparation suit le revêtement sur la plaque, et la procédure sur site doit figurer dans la spécification à côté de celle-ci.
Spécification technique
Le tableau fixe les limites de qualité de l'eau et les options de surface mouillée pour un réservoir de stockage d'eau de refroidissement de centre de données.
Article | Valeur ou option typique | Remarque |
Revêtement de surface mouillée | Époxy fusionné selon AWWA C550, ou acier revêtu de zinc | Suit le système spécifié sur les plaques |
Épaisseur du revêtement | 180 à 280 micromètres pour l'époxy fusionné | Vérifier par rapport au registre d'inspection en atelier |
Point de consigne de la couche froide | 5 à 7 °C | Supprime la croissance dans la zone inférieure |
Vitesse d'entrée du diffuseur | 0,5 à 1 m/s | Maintient la thermocline nette à faible cisaillement |
Trou d'homme et accès | Entrée de personnel ou port de caméra | Détermine comment l'inspection est effectuée |
Raccord de drainage et de rinçage | Dimensionné pour le volume total de nettoyage | Requis pour l'étape de nettoyage mécanique |
Point d'injection de biocide | Sur la ligne de circulation active, pas dans le réservoir | Assure le contact avant que l'eau n'entre dans le stockage |
Cas de projet
Bien que nos projets de référence livrés dans le secteur de l'eau et des eaux usées comprennent le stockage de lixiviats et d'eaux usées chimiques, le périmètre TES des centres de données est conçu selon les mêmes normes. Une référence pertinente est une installation de lixiviats de décharge à Pékin, en Chine.
Article | Détail |
Projet | Pékin, Chine — stockage de lixiviat de décharge |
Produit | 01 GFS, réservoir boulonné en acier revêtu de verre |
Capacité | 9 682 m3 répartis sur 2 réservoirs |
Dimensions | phi 16,23 m x 23,4 m, 2 unités |
Achèvement | 2023-04 |
Choisir le revêtement de la plaque, le système de joint et l'agencement des évents pour un liquide fortement corrosif relève du même exercice que le choix de la surface mouillée pour un stockage d'eau glacée. Ce service a imposé une attention particulière à la continuité du revêtement, à la résistance chimique et à l'accès pour la réparation, qui sont les mêmes éléments qui déterminent si un réservoir d'eau de refroidissement peut être corrigé plutôt que remplacé.
Capacité d'ingénierie de Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) conçoit et fabrique des réservoirs de stockage boulonnés depuis 2008. En tant que premier fabricant de réservoirs en verre fusionné à l'acier (GFS) en Chine, l'entreprise détient près de 200 brevets liés à l'émail, produit environ 300 000 plaques d'acier émaillées par an, a réalisé plus de 30 000 projets installés et fournit ses réservoirs à plus de 100 pays. La nouvelle base de production de 150 000 m² a été ajoutée pour augmenter la capacité de production, et des réservoirs individuels sont fournis jusqu'à 60 000 m³. La fabrication est réalisée sous ISO 9001 et ISO 45001, avec des certifications produit incluant NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI et EUROCODE, et une conception référencée à AWWA D103-09, AWWA C550 et NFPA lorsque l'application l'exige.
Survie du revêtement dans l'eau traitée
· Une fois la boucle ouverte à une tour de refroidissement, le réservoir voit une composition d'appoint changeante ; les biocides, le contrôle du pH et le nettoyage périodique déterminent combien de temps le revêtement survit dans cet environnement.
· L'émail est inerte et facile à nettoyer, et un test d'étanchéité à 1500 V DC sur une surface lisse cuite facilite la vérification de l'état du revêtement ; les revêtements époxy peuvent être réparés sur site là où le film est endommagé.
· Les réservoirs de lixiviat de décharge de Pékin (φ16,23 m × 23,4 m × 2, 9 682 m³, 2023-04) sont notre référence pour les enveloppes qui contiennent un liquide agressif et biologiquement actif pendant des années.
Questions fréquemment posées
Q1 : Ai-je besoin de cycles de concentration sur un réservoir de stockage refroidi ?
A1 : Pas au sens d'une tour. La concentration s'applique à un circuit évaporatif ouvert. Dans une boucle de stockage fermée, les limites déterminantes sont la qualité de l'eau d'appoint et les solides dissous totaux.
Q2 : Quel biocide fonctionne dans un réservoir qui circule à peine ?
A2 : Une paire rotative. Un oxydant sur la ligne active traite la fraction planctonique ; un produit non oxydant selon un calendrier de plusieurs jours traite le film déposé. Vérifier par écouvillonnage.
Q3 : À quelle fréquence le réservoir doit-il être vidangé et nettoyé ?
A3 : Inspecter annuellement et nettoyer selon l'état. Lorsque les sédiments feraient descendre le froid utile en dessous du déclassement de conception, un intervalle de nettoyage de trois à cinq ans est typique pour un service incluant le mode veille.
Q4 : Les dommages au revêtement peuvent-ils être réparés sur place ?
A4 : Oui, pour les systèmes de revêtement fournis pour les travaux sur site, à condition que la préparation, le mélange et le durcissement aient lieu dans une fenêtre d'arrêt. La procédure doit figurer dans le cahier des charges.
Q5 : Quelle température un réservoir de secours doit-il maintenir ?
A5 : Aussi bas que le service le permet, car la couche froide supprime déjà la croissance. Lorsque la protection contre le gel impose une veille plus chaude, ajoutez un point de surveillance et raccourcissez l'intervalle entre les biocides.
Q6 : Le réservoir affecte-t-il la qualité de l'eau de l'usine ?
A6 : Il fixe le niveau de base. Un réservoir rincé et dosé donne à la boucle une charge initiale propre, et le volume stagnant tamponne ensuite les changements de chimie.
La qualité de l'eau dans un réservoir de stockage d'eau de refroidissement d'un centre de données dépend du temps de séjour de l'eau, de la température des couches supérieures en veille et de l'intégrité du revêtement mouillé. Maîtrisez ces trois facteurs et le volume se comporte comme prévu pendant des décennies ; négligez-les et ce même volume perd sa capacité de froid utile au profit des sédiments et des dépôts visqueux. Le plan est sans éclat : mesurer, doser selon un calendrier rotatif, inspecter par le trou d'homme une fois par an et réparer les revêtements à un seuil défini. L'inspection la moins coûteuse de l'installation est celle effectuée par le trou d'homme du réservoir lors d'un arrêt planifié, avec un éclairage, une caméra et un enregistrement écrit.
Parlez à un ingénieur
Envoyez-nous votre source d'eau et la qualité de l'eau d'appoint, le revêtement ou le garnissage déjà spécifié pour la cuve, ainsi que vos heures de veille et de refroidissement par jour. Nous vous renverrons un aperçu de la qualité de l'eau et du dosage, un intervalle d'inspection et de nettoyage, ainsi qu'une spécification de revêtement avec la procédure de réparation sur site pour la surface mouillée convenue.
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