Stockage d'eau des centres de données : réservoirs incendie, d'appoint et de refroidissement dans un seul système
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Stockage d'eau pour centres de données : réservoirs incendie, d'appoint et de refroidissement dans un seul système
Un programme de réservoirs d'eau pour centre de données ne consiste pas en trois réservoirs, mais en un seul système remplissant trois fonctions selon trois normes différentes. La réserve d'incendie est évaluée selon la NFPA 22 sur le volume qu'elle peut réellement fournir sur une durée déterminée. Les réservoirs d'eau de refroidissement et de process sont évalués en tant que réservoirs en acier revêtu, selon l'AWWA D103 pour la construction boulonnée et l'AWWA D100 pour la construction soudée, l'ISO 28765 couvrant la surface émaillée elle-même. Tout récipient devant contenir de la pression, tel qu'un stockage thermique en boucle fermée ou un vase tampon, est évalué selon l'ASME Section VIII à la place. Les réservoirs sont donc indépendants en termes de norme et couplés en exploitation, et les décisions d'ingénierie qui déterminent s'ils fonctionnent comme un système se situent aux interfaces : comment la réserve d'incendie est maintenue séparée du côté process, d'où provient l'eau d'appoint et comment elle est réapprovisionnée, et comment le niveau, la température et l'état des pompes transitent entre les réservoirs, la pompe d'incendie et le système de gestion du bâtiment. Ces décisions d'interface sont prises avant toute commande de réservoir, car une modification de l'une d'elles après commande change les piquages, les accessoires, le périmètre de contrôle et les fondations des deux autres réservoirs de stockage d'eau pour centre de données.
Trois fonctions, trois réservoirs et la norme derrière chacun
Les trois fonctions sont la réserve d'incendie, l'appoint de la tour de refroidissement et le stockage d'eau de process, ainsi que le ballon tampon d'eau glacée ou le réservoir de stockage thermique. Les normes diffèrent parce que les problèmes diffèrent. La réserve d'incendie existe pour fournir un débit pendant une durée donnée, c'est pourquoi la NFPA 22 la régit et la question de réception porte sur le volume utile disponible au-dessus de l'aspiration. Les réservoirs d'eau stockent de l'eau, c'est pourquoi l'AWWA D103-09 pour la construction boulonnée et l'AWWA D100 pour la construction soudée s'appliquent, l'ISO 28765 régissant la surface émaillée pour les réservoirs de stockage d'eau des centres de données.
Un récipient qui doit contenir une pression est un récipient sous pression, c'est donc l'ASME Section VIII qui s'applique à la place. Chaque réservoir arrive donc avec son propre dossier de soumission, son ensemble de certificats et son régime d'inspection, et aucune déclaration concernant l'un ne peut être empruntée pour un autre. Lorsque l'acier vitrifié est utilisé, l'émail est cuit entre 820 et 930 degrés Celsius et appliqué sur 0,25 à 0,45 mm, avec une durée de vie de conception d'au moins 30 ans et un test de fuite à 1 500 V pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
Pourquoi les trois fonctions ne peuvent pas partager une seule enveloppe
La combinaison des fonctions est l'erreur que cette vue système a pour but de prévenir. Une réserve incendie qui sert également de tampon d'appoint n'est plus une réserve, car son niveau devient fonction de la demande du procédé plutôt qu'une quantité fixe maintenue en prévision d'un événement incendie. La séparation est aussi une exigence chimique : l'eau d'appoint peut contenir des produits de traitement, l'eau glacée circule en circuit fermé avec un régime d'inhibiteurs, et l'eau incendie est maintenue statique. L'exploitation fournit une troisième raison : chaque réservoir est vidangé et inspecté selon son propre cycle, de sorte qu'une enveloppe commune ne sort de service que lorsque les trois fonctions sont arrêtées pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données.
Les dépendances partagées que personne ne planifie
Les interfaces qui posent problème se situent rarement entre réservoir et réservoir. Elles se trouvent entre le programme des réservoirs et le reste du site, et elles restent ouvertes car aucune discipline unique n'en est responsable. Chacune doit être close par écrit avant la commande du premier réservoir, car la réponse modifie la commande : une source d'appoint incertaine modifie la ligne de remplissage et le calendrier des buses, et un chemin de signal partagé modifie les auxiliaires qui doivent être installés en usine pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
Dépendance partagée | Ce qu'il relie | Conséquence en cas de non-traitement |
Source d'eau d'appoint | Alimentation des réservoirs de refroidissement et de process | Ligne de remplissage dimensionnée sur hypothèse ; le réservoir ne peut pas être rempli au débit supposé |
Chemin d'alimentation électrique | Instrumentation vers la pompe incendie et les systèmes du site | Une défaillance sur un seul circuit supprime la surveillance ainsi que la fonction surveillée |
Isolement de maintenance | Programme de vannes, vidange et dérivation | Un réservoir ne peut être vidangé pour inspection sans perdre sa réserve |
Intégration du contrôle et des signaux | Niveau, température et état des pompes | Réservoirs livrés en îlots, intégrés sur site aux frais du propriétaire |
Chargement commun en toiture ou en cour | Poids des réservoirs et acier d'accès sur une même dalle | Périmètre civil conçu pour un réservoir, retravaillé pour les deux autres |
Séquencer la conception pour que rien n'ait à être recommandé
L'ordre des décisions sépare un programme livré une seule fois d'un programme recommandé trois fois. La séquence va du service au standard, puis au volume directeur, à la géométrie, au matériau, aux auxiliaires, aux commandes et aux fondations, et chaque étape ne vaut que ce que l'étape précédente permet. Un matériau choisi avant que le volume ne soit fixé donne une enveloppe trop lourde ou trop fine pour le service ; des auxiliaires choisis avant que la géométrie ne soit fixée donnent des positions de buses qui entrent en conflit avec le toit et l'échelle. La discipline consiste en un document de base de conception unique, cité par chaque décision ultérieure pour le réservoir de stockage d'eau d'un centre de données
· La fonction et la norme applicable d'abord, avant toute discussion sur le volume ou la géométrie pour le réservoir de stockage d'eau d'un centre de données
· Le volume déterminant ensuite, afin que le matériau et la géométrie découlent d'un chiffre pour le réservoir de stockage d'eau d'un centre de données
· Les équipements annexes et le plan des piquages avant le périmètre de contrôle, et non après, pour le réservoir de stockage d'eau d'un centre de données
· La liste des interfaces émise avec la demande de prix, et non ajoutée lors de la clarification de l'appel d'offres pour le réservoir de stockage d'eau d'un centre de données
· Les charges de fondation et d'accès figées avant la planification de la séquence de livraison pour le réservoir de stockage d'eau d'un centre de données
Normes par fonction dans un seul tableau
Le tableau constitue la carte de travail du programme : une carte de périmètre plutôt qu'une carte de conformité, indiquant quel document régit quel réservoir et ce qu'il est censé démontrer, afin que chaque soumission soit examinée selon le bon critère. Deux lignes portent le poids pratique. La ligne de la réserve incendie décrit un réservoir accepté par une autorité compétente, un événement d'acceptation différent d'un réservoir revêtu accepté par l'ingénieur du propriétaire. La ligne de la limite de pression décrit les vaisseaux tampons et de stockage, où la question n'est pas la quantité d'eau que contient le réservoir mais ce qu'il contient sous pression pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
Fonction | Norme applicable | Ce qu'il est demandé de prouver | Voie d'acceptation |
Réserve de protection incendie | NFPA 22 | Capacité utile au-dessus du niveau de prélèvement, raccords, chauffage, accès | Autorité compétente |
Eau d'appoint de refroidissement et eau de process | AWWA D103-09 boulonné, AWWA D100 soudé, ISO 28765 émaillé | Construction, conception structurelle et performance du revêtement | Ingénieur du maître d'ouvrage par rapport à la soumission |
Tampon et stockage d'eau glacée | ASME Section VIII lorsque l'enveloppe est sous pression | Pression de conception, épaisseur de paroi, soudures et dossier d'essai | Estampillage du code et rapport de données |
Service d'eau potable ou en contact avec l'eau | NSF/ANSI 61 pour les composants mouillés et le revêtement | Certification des effets sur la santé pour les composants mouillés | Certificat tiers vérifié par rapport à la liste |
Matériaux selon le service et selon la condition de pression
La sélection des matériaux suit deux questions dans l'ordre : que fait l'eau, et la coque doit-elle supporter la pression. L'acier vitrifié sert l'eau statique avec une atmosphère corrosive ou une exigence de contact potable, l'époxy fusionné sert l'eau de process traitée, l'acier inoxydable sert une limite chimique stricte, et l'acier galvanisé sert le stockage d'eau général. La condition de pression est le filtre le plus difficile car elle change le chemin de code plutôt que la liste des matériaux : un réservoir atmosphérique est un réservoir avec un franc-bord, un évent et un trop-plein dimensionné pour le débit de remplissage, tandis qu'une coque sous pression est jugée selon la section VIII de l'ASME pour le réservoir d'eau de centre de données
· Verre fusionné à l'acier : émail cuit entre 820 et 930 degrés Celsius, 0,25 à 0,45 mm, testé pour les fuites à 1 500 V pour réservoir de stockage d'eau de centre de données
· Époxy fusionné : système désigné par la norme, avec préparation de surface et détection de vacuités spécifiées pour réservoir de stockage d'eau de centre de données
· Acier inoxydable : nuance, procédure de soudage et passivation indiquées pour réservoir de stockage d'eau de centre de données
· Acier galvanisé : système de revêtement des surfaces mouillées et surépaisseur de corrosion pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
· Enveloppes sous pression : rapport de données et estampillage de code ASME Section VIII pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
Intégration du contrôle et de la surveillance
Un réservoir livré sous forme de coque avec un trop-plein et un évent ne constitue pas encore un élément fonctionnel d'un centre de données. Le niveau, la température et l'état de la pompe des réservoirs de refroidissement et de process sont attendus au niveau du système de gestion technique du bâtiment, ainsi qu'au niveau du système de gestion de l'énergie là où le comptage est déployé, sous une forme exploitable par l'automatisation du site : une lecture de niveau, une alarme de niveau haut, une alarme de niveau bas protégeant la pompe, et un état de pompe en marche ou en défaut. La réserve incendie fonctionne sur un circuit séparé : son instrument de niveau alimente la commande de la pompe incendie et l'alarme qui arrête la pompe lorsque l'aspiration descend sous le seuil pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données.
· Niveau, température et état des pompes des réservoirs de refroidissement et de process vers le système de gestion technique du bâtiment pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
· Alarmes de niveau haut et de niveau bas avec points de consigne indiqués sur le plan du réservoir pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
· Niveau de réserve incendie vers la commande de la pompe à incendie et son alarme d'aspiration de niveau bas, séparément pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
· Type de signal et emplacement du contrôleur indiqués dans le planning des auxiliaires pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
· Responsabilité de l'interface d'alarme attribuée : fournisseur du réservoir, entrepreneur en contrôles ou propriétaire pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
Séquencement de la livraison et du montage sur un site contraint
La dernière interface est physique. Les réservoirs sont livrés sous forme de panneaux et d'anneaux, érigés sur une fondation, et le programme est régi par le nombre de levages de grue qui s'inscrivent dans la fenêtre autorisée par le site, par la durée pendant laquelle les panneaux peuvent rester sur l'aire de stockage avant l'érection, et par la possibilité de construire le second réservoir pendant que le premier est mis en service. Sur un site contraint, ce sont des données de conception plutôt que des problèmes de construction : un réservoir que la grue ne peut pas atteindre, ou une aire de stockage trop petite pour les panneaux d'une seule virole, modifie la séquence d'érection et les dates de livraison. La livraison vérifiée citée ci-dessous montre deux viroles de ce diamètre planifiées comme une seule opération de levage pour un réservoir de stockage d'eau de centre de données
Un fournisseur ou plusieurs, et la liste de contrôle des spécifications de l'ensemble du système
Un fournisseur unique pour les trois réservoirs élimine le risque d'interface pour l'acheteur et le concentre en un seul endroit, ce qui compte lorsque les interfaces constituent la partie difficile. Cela signifie également qu'un seul programme porte les trois réservoirs, de sorte qu'un retard sur le réservoir le plus long retarde l'ensemble. Plusieurs fournisseurs offrent des délais de livraison et des chaînes de certification indépendants, et ils repoussent le risque d'interface vers celui qui ne détient pas le contrat, généralement l'acheteur. L'arbitrage oppose la concentration du programme à la propriété des interfaces, et sur un site à usages multiples, le choix devrait être délibéré pour un réservoir de stockage d'eau de centre de données
· Fonction, norme applicable et édition pour chacun des trois réservoirs de stockage d'eau pour centre de données
· Volume de référence, contraintes géométriques et capacité utile pour chaque réservoir de stockage d'eau pour centre de données
· Système de revêtement et certification des surfaces mouillées pour usage en eau traitée ou potable pour réservoir de stockage d'eau pour centre de données
· Liste complète des accessoires avec type de signal et points de consigne d'alarme pour réservoir de stockage d'eau pour centre de données
· Liste des interfaces : source d'appoint, chemin d'alimentation, isolation, charges partagées pour réservoir de stockage d'eau pour centre de données
· Périmètre de fourniture par réservoir : réservoir seul, réservoir plus toit, ou périmètre installé pour réservoir de stockage d'eau pour centre de données
· Séquence de livraison et de montage avec accès au site supposé pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
· Itinéraire de réception par réservoir, y compris toute visite d'une autorité pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
Étude de cas de projet
Livraison de référence pour cette fonction, citée depuis la bibliothèque de projets vérifiés. Niveau de correspondance B. Une livraison multi-réservoirs sur un même site, citée pour montrer comment plusieurs réservoirs indépendants sont organisés pour la livraison et le montage sur une parcelle contrainte. Il ne s'agit pas d'un projet de centre de données, et aucun paramètre de réservoir n'en est utilisé comme exigence de projet ici, comme détaillé pour un réservoir de stockage d'eau de centre de données.
ID du projet | Pays | Produit | Capacité | Nombre de réservoirs | Dimensions | Achèvement | Périmètre de fourniture |
CH-FIRE-08930 | Chine | Réservoir boulonné en acier vitrifié (GFS) | 8 930 m3 | 2 | φ19,87 × 14,4 m (H) par réservoir | Non consigné dans la source disponible | Non consigné |
Une livraison multi-cuves sur un seul site, citée pour montrer comment plusieurs cuves indépendantes sont organisées pour la livraison et le montage sur une parcelle contrainte. Il ne s'agit pas d'un projet de centre de données, et aucun paramètre de cuve n'en est utilisé comme exigence de projet ici, comme détaillé pour la cuve de stockage d'eau d'un centre de données.
Questions fréquemment posées
Q1. Quelles sont les trois cuves d'eau dont un centre de données a besoin ?
Une réserve de protection incendie, un stock d'appoint pour tour de refroidissement et d'eau de process, et une cuve tampon d'eau glacée ou de stockage thermique. La réserve contient de l'eau en cas d'incendie, le stock d'appoint couvre les pertes d'eau de l'installation et une interruption, et la cuve tampon ou de stockage absorbe les transitoires de boucle ou décale la charge de refroidissement. Chacune est dimensionnée selon un calcul différent pour la cuve de stockage d'eau d'un centre de données
Q2. Pourquoi doivent-elles être des cuves séparées ?
Une réserve qui sert également de tampon n'est plus retenue contre un événement incendie, et les trois fonctions ont normalement des chimies d'eau différentes. Chaque réservoir a également son propre cycle d'inspection et de vidange, de sorte qu'une enveloppe partagée ne peut être mise hors service que lorsque les trois fonctions sont arrêtées, et une défaillance dans une fonction supprime les autres pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
Q3. Quelles dépendances partagées sont le plus souvent oubliées ?
La source d'eau d'appoint, le chemin d'alimentation électrique, la philosophie d'isolement pour maintenance, l'interface de contrôle et de signalisation, ainsi que le cas de charge partagé du toit ou de la cour. Chacun modifie la taille de la conduite de remplissage, les auxiliaires, le périmètre de contrôle ou le périmètre civil, donc chacun doit être clos avant la commande pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
Q4. Comment le séquençage de la conception évite-t-il les reprises ?
En gelant chaque décision avant celle qui en dépend : fonction → norme → volume directeur → géométrie → matériau → accessoires → commandes → fondations. Les reprises coûteuses sur le réservoir sont presque toujours un changement tardif du programme de buses, du type de toit ou de la liste des accessoires, tous peu coûteux à corriger sur papier et coûteux une fois les panneaux revêtus pour un réservoir de stockage d'eau de centre de données
Q5. Quelle norme s'applique à chaque fonction ?
NFPA 22 pour la réserve de protection incendie, où la question est de savoir quel volume utile se situe au-dessus de l'aspiration. AWWA D103-09 pour les réservoirs boulonnés et AWWA D100 pour les réservoirs soudés revêtus, avec ISO 28765 pour la surface émaillée. ASME Section VIII pour tout récipient devant résister à la pression. NSF/ANSI 61 pour les composants en contact avec l'eau potable pour les réservoirs de stockage d'eau des centres de données
Q6. Comment les matériaux sont-ils choisis selon la fonction et les conditions de pression ?
La chimie de l'eau détermine la famille de revêtement : verre fusionné à l'acier pour l'eau statique, le contact avec l'eau potable ou les atmosphères agressives, époxy fusionné pour l'eau de process traitée, inoxydable pour une limite chimique stricte, galvanisation pour le stockage général. Les conditions de pression déterminent ensuite le chemin de code : un réservoir atmosphérique est jugé comme un réservoir, une enveloppe sous pression selon ASME Section VIII pour les réservoirs de stockage d'eau des centres de données
Q7. Comment les contrôles et la surveillance s'intègrent-ils ?
Le niveau, la température et l'état des pompes des réservoirs de refroidissement et de process sont transmis au système de gestion technique du bâtiment, ainsi qu'au système de gestion de l'énergie lorsqu'il est déployé, avec des alarmes de niveau haut et bas indiquées sur le schéma du réservoir. La réserve incendie fonctionne séparément : son instrument de niveau alimente la commande de la pompe à incendie et l'alarme d'aspiration pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
Q8. Comment l'ordre de livraison et de montage est-il séquencé sur un site contraint ?
À partir du levage par grue et de la zone de stockage plutôt que du planning des réservoirs. Le nombre de levages compatibles avec la fenêtre du site, la durée pendant laquelle les panneaux peuvent rester avant le montage, et la possibilité de construire la seconde enveloppe pendant que la première est mise en service sont des données de conception qui modifient les dates de livraison, comme détaillé pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données.
Q9. Que contient une liste de contrôle de spécification pour l'ensemble du système ?
Huit éléments : la fonction, la norme et l'édition pour chaque réservoir ; le volume de référence, les contraintes géométriques et la définition de la capacité utilisable ; le système de revêtement et la certification des surfaces en contact avec l'eau lorsque de l'eau traitée ou potable est stockée ; la liste des accessoires avec les types de signaux et les seuils d'alarme ; la liste des interfaces ; le périmètre de fourniture par réservoir ; la séquence de livraison et de montage ; et le parcours d'acceptation pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
Les trois réservoirs d'eau du centre de données sont indépendants sur le plan normatif et couplés en exploitation, et cette combinaison fixe le moment où la conception doit être arrêtée. La NFPA 22, les normes relatives aux réservoirs revêtus avec l'ISO 28765 et la section VIII de l'ASME acceptent chacune un document différent par une voie différente, de sorte qu'aucune déclaration de conformité unique ne couvre l'ensemble. Les décisions qui déterminent si les réservoirs fonctionnent ensemble sont les décisions d'interface : la séparation de la réserve incendie du côté procédé, la source d'eau d'appoint et la logique de remplissage, la philosophie d'isolement, les chemins de contrôle et de signal, et le chargement partagé de la toiture ou de la cour. Chacune est peu coûteuse à corriger sur le papier et coûteuse à corriger après fabrication, car chacune modifie les piquages, les auxiliaires, la portée du contrôle et les fondations de réservoirs déjà commandés. L'ordre correct consiste à figer les interfaces et à les émettre avec la demande de prix pour le réservoir de stockage d'eau du centre de données
Parler à un ingénieur
Envoyez les trois régimes avec les médias concernés, les normes et éditions que votre projet applique, les volumes directeurs déjà calculés ou la base de demande que vous comptez utiliser, les contraintes du site, y compris l'accès de la grue et la zone de stockage, la source d'eau d'appoint et sa pression, le chemin d'alimentation électrique pour l'instrumentation, la philosophie d'isolement et l'interface du système de contrôle. Nous renverrons une spécification système couvrant la correspondance régime-norme, la liste des dépendances et interfaces partagées, la sélection des matériaux selon le régime et les conditions de pression, les auxiliaires et le programme des signaux, la séquence de livraison et de montage par rapport à la fenêtre du site, ainsi que la liste de contrôle de l'enveloppe pour la consultation relative au réservoir de stockage d'eau du centre de données
À propos de Center Enamel
Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd (Center Enamel) est un fabricant professionnel dédié à la conception et à la fabrication de réservoirs de stockage boulonnés depuis 2008. La gamme de produits comprend des réservoirs en acier vitrifié (GFS), des réservoirs en époxy fusionné (FBE), des réservoirs en acier inoxydable, des réservoirs en acier galvanisé et des toits en dôme géodésique en aluminium, ainsi qu'un support technique EPC et des accessoires de réservoirs. La production est réalisée sous les normes ISO 9001, ISO 14001 et ISO 45001, et la gamme de produits est certifiée NSF/ANSI 61, WRAS, CE et EN 1090, ISO 28765, AWWA D103-09 et NFPA lorsque l'application l'exige. L'entreprise détient près de 200 brevets d'émaillage, exploite une base de production de 150 000 m2, produit environ 300 000 plaques d'acier émaillé par an, a réalisé plus de 30 000 projets installés et a expédié des réservoirs dans plus de 100 pays. La capacité de conception technique couvre des volumes de réservoirs allant jusqu'à 60 000 m3, comme détaillé pour le réservoir de stockage d'eau de centre de données.
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