データセンターの貯水：消防、補給、冷却タンクを一つのシステムに
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データセンターの貯水：消防用・補給用・冷却用タンクを1つのシステムに
データセンターの水タンクプログラムは3つのタンクではなく、3つの異なる基準の下で3つの役割を担う1つのシステムである。消防用水備蓄はNFPA 22に基づき、規定された時間内に実際に供給できる容量で判断される。冷却水タンクとプロセス水タンクはコーティング鋼製タンクとして判断され、ボルト締め構造にはAWWA D103、溶接構造にはAWWA D100が適用され、ISO 28765はエナメル表面自体をカバーしている。密閉ループ熱貯蔵やバッファー容器など、圧力を保持する必要がある容器は、代わりにASME Section VIIIに基づいて判断される。したがって、タンクは基準において独立しており、運用において結合しており、それらがシステムとして機能するかどうかを決定するエンジニアリング上の判断はインターフェースに位置する。すなわち、消防用水備蓄がプロセス側からどのように分離されるか、補給水がどこから来てどのように補充されるか、そしてレベル、温度、ポンプ状態がタンク、消防ポンプ、ビルマネジメントシステム間でどのように伝達されるかである。これらのインターフェースの決定は、タンクが発注される前に行われる。なぜなら、発注後にそのうちの1つを変更すると、データセンター用水貯蔵タンクの他の2つのノズル、付属品、制御範囲、基礎が変わるからである。
3つの役割、3つのタンク、それぞれの背後にある規格
三つの義務とは、消防予備水量、冷却塔補給水およびプロセス用水の貯蔵、ならびに冷水バッファーまたは蓄熱槽である。問題が異なるため、基準も異なる。消防予備水量は一定時間流量を供給するために存在するため、NFPA 22が適用され、受入時の課題は吸込口より上にどれだけの有効容量があるかである。水槽は水を保持するため、ボルト締め構造にはAWWA D103-09、溶接構造にはAWWA D100が適用され、データセンター用水貯蔵タンクのホーロー表面にはISO 28765が適用される。
圧力を保持する必要がある容器は圧力容器であるため、代わりにASME Section VIIIが適用されます。したがって、各タンクは独自のサブミッタル、証明書セット、検査体制を伴って納入され、あるタンクに関する記述を別のタンクに流用することはできません。ガラス融着鋼が使用される場合、琺瑯は820～930℃で焼成され、0.25～0.45 mmで施工され、設計寿命は少なくとも30年、データセンター貯水タンクには1,500 Vの漏れ試験が実施されます
3つの役割が1つの殻を共有できない理由
職務の兼用は、このシステムビューが防止するために存在する誤りである。補給バッファを兼ねる消防予備水はもはや予備水ではない。なぜなら、その水位は固定量として火災事象に備えて保持されるのではなく、プロセス需要の関数になるからである。分離は化学的要件でもある。補給水は処理薬品を含む可能性があり、冷水はインヒビター方式で閉回路を循環し、消防水は静止状態で保持される。運用上の理由も第三に挙げられる。各タンクはそれぞれのサイクルで排水・点検されるため、共有の殻はデータセンター用水貯蔵タンクの三つの職務すべてが停止したときにしか供用を離れない。
誰もスケジュールしない共有依存関係
問題を引き起こすインターフェースは、タンクとタンクの間にあることはほとんどありません。それらはタンクプログラムとサイトの他の部分との間に位置し、どの専門分野も管轄しないため、未解決のまま放置されます。最初のタンクを発注する前に、それぞれを書面で確定させる必要があります。なぜなら、その答えが発注内容を変えるからです。不確実な補給源は充填ラインとノズルのスケジュールを変え、共有された信号経路は、データセンター用水貯蔵タンクのために工場で取り付ける必要がある付属品を変えます
共有依存関係 | リンク先 | 未解決のままにした場合の影響 |
補給水水源 | 冷却およびプロセスタンクへの供給 | 想定に基づく充填ラインのサイズ設定。想定流量でのタンク再充填が不可能 |
電力供給経路 | 計装から消火ポンプおよびサイトシステムへ | 単一ラインの故障により、監視対象の機能とともに監視が失われる |
保守分離 | バルブスケジュール、ドレンダウン、バイパス | 検査のためにタンクを排水すると、その予備量を失う |
制御と信号の統合 | 液位、温度、ポンプ状態 | 島のように納品され、所有者の費用で現場で統合されるタンク |
共通の屋根またはヤードでの積載 | 1つのスラブ上のタンク重量とアクセス用鋼材 | 1つのタンク用に設計され、他の2つ用に作り直される土木範囲 |
何も再発注する必要がないように設計を順序付ける
意思決定の順序は、一度だけ到達するプログラムと三度再発注されるプログラムを分ける。その順序は、義務から基準へ、支配容積へ、幾何形状へ、材料へ、付属品へ、制御へ、基礎へと続き、各段階は前の段階が許す範囲でのみ価値を持つ。容積が確定する前に選ばれた材料は、義務に対して重すぎるか薄すぎる殻を与える。幾何形状が確定する前に選ばれた付属品は、屋根やはしごと衝突するノズル位置を与える。この規律とは、データセンター用水貯蔵タンクのために、その後のあらゆる決定が引用する単一の設計基準文書である。
· データセンター用水貯蔵タンクの容量や形状の議論よりも前に、まず義務と準拠基準を定める
· 次に準拠容量を定め、データセンター用水貯蔵タンクの材料と形状がその数値に従うようにする
· データセンター用水貯蔵タンクでは、制御範囲の前に付属品とノズルスケジュールを定める
· データセンター用水貯蔵タンクでは、インターフェースリストを照会時に発行し、入札時の明確化で追加しない
· データセンター用水貯蔵タンクでは、納品順序を計画する前に基礎とアクセス荷重を確定する
義務別の基準を1つの表にまとめる
表はプログラムの作業マップである。コンプライアンスマップではなくスコープマップであり、どの文書がどのタンクを統治し、何を証明するよう求められているかを示すもので、各提出物が適切な基準に照らして審査される。実務上の重みを持つのは2つの行である。防火用水予備の行は、管轄権を有する当局によって受理されたタンクを記述しており、所有者のエンジニアによって受理された被覆タンクとは異なる受理事象である。圧力境界の行は、バッファ容器および貯蔵容器を記述しており、そこでの問いはタンクがどれだけの水を保持するかではなく、データセンター用水貯蔵タンクとして圧力下で何を内包するかである。
義務 | 準拠基準 | 証明を求められる内容 | 承認ルート |
消防用予備水量 | NFPA 22 | ドローダウン水位以上の有効容量、継手、加熱、アクセス | 管轄当局 |
冷却補給水およびプロセス用水 | AWWA D103-09 ボルト式、AWWA D100 溶接式、ISO 28765 ホーロー | 建設、構造設計、塗装性能 | 提出物に対するオーナーエンジニア |
冷水バッファおよび貯蔵 | シェルが圧力を保持する箇所におけるASME Section VIII | 設計圧力、肉厚、溶接および試験記録 | コードスタンピングおよびデータレポート |
飲料水または水接触用途 | 接液部品およびコーティングに対するNSF/ANSI 61 | 接液部品の健康影響認証 | リストに対して確認された第三者証明書 |
用途および圧力条件別の材料
材料選定は次の2つの問いに順番に従う。水は何をするのか、そしてシェルは圧力を保持しなければならないのか。ガラス融着鋼は腐食性雰囲気または飲料水接触要件を伴う静的用水に対応し、融着エポキシは処理済みプロセス水に対応し、ステンレス鋼は厳しい化学的制限に対応し、亜鉛めっき鋼は一般用水貯蔵に対応する。圧力条件はより厳しいフィルターである。なぜなら、それは材料リストではなくコードパスを変えるからである。大気圧タンクは、充填速度に合わせてサイズ設定されたフリーボード、ベント、オーバーフローを備えたタンクであり、一方、圧力シェルはデータセンター用水貯蔵タンクに対するASME Section VIIIの下で判断される。
· ガラス融着鋼: 820～930℃で焼成されたエナメル、0.25～0.45 mm、データセンター用水貯蔵タンク向けに1,500 Vで漏れ試験実施
· 溶融結合エポキシ: 規格で指定されたシステム、データセンター用水貯蔵タンク向けに表面処理およびホリデー検出を規定
· ステンレス鋼: データセンター用水貯蔵タンク向けにグレード、溶接手順および不動態化を明記
· 亜鉛メッキ鋼: データセンター用水貯蔵タンクの湿潤表面コーティングシステムおよび腐食余裕
· 圧力殻: データセンター用水貯蔵タンクのASME Section VIIIデータレポートおよびコードスタンピング
制御および監視の統合
データセンターの一部として機能するには、オーバーフローとベントを備えたシェルとして納品されたタンクだけでは不十分です。冷却タンクおよびプロスタンクの液位、温度、ポンプ状態は、ビル管理システム、および計測が導入されているエネルギー管理システムにおいて、サイト自動化が対応できる形式で期待されています。すなわち、液位読み取り値、高液位アラーム、ポンプを保護する低液位アラーム、ポンプの運転中または故障状態です。防火用水は別の経路で運用されます。その液位計は、防火ポンプ制御と、データセンター用水貯蔵タンクの吸込み口以下へのポンプ取水を停止させるアラームに接続されています。
· データセンター用水貯蔵タンクの冷却タンクおよびプロスタンクからビル管理システムへの液位、温度、ポンプ状態
· データセンター用水貯蔵タンクのタンク図面に記載された設定値による高液位および低液位アラーム
· データセンター用水貯蔵タンクの消防ポンプ制御への防火予備液位およびその低液位吸込アラーム（個別）
· データセンター用水貯蔵タンクの付属品スケジュールに記載された信号タイプおよびコントローラ設置場所
· データセンター用水貯蔵タンクのアラームインターフェース責任の割り当て: タンクサプライヤー、制御請負業者、または所有者
制約のある現場における搬入および組立の順序
最後のインターフェースは物理的なものである。タンクはパネルとリングとして納品され、基礎の上に建てられ、プログラムは、サイトが許容する時間枠に何回のクレーン吊り上げが収まるか、パネルが建て起こし前に仮置きエリアにどれだけの期間置けるか、そして最初のタンクが試運転中に2基目を建設できるかどうかによって左右される。制約のあるサイトでは、これらは建設上の問題ではなく設計入力である。クレーンが届かないタンク、あるいは1つのシェルのパネルに対して狭すぎる仮置きエリアは、建て起こしの順序と納品日を変える。以下に引用する検証済みの納品事例は、その直径の2つのシェルがデータセンター用水貯蔵タンクとして1回の吊り上げ作業として計画されたことを示している。
1社または複数社のサプライヤー、およびシステム全体の仕様チェックリスト
3つのタンクすべてを1社のサプライヤーに任せれば、インターフェースのリスクが買い手から切り離され、一箇所に集中する。これはインターフェースが難しい部分である場合に重要となる。また、1つのプログラムが3つのタンクすべてを担うことになるため、最も長いタンクの遅れがすべてのタンクの遅れにつながる。複数のサプライヤーを採用すれば、リードタイムと認証チェーンがそれぞれ独立し、インターフェースのリスクは契約を保有しない側、通常は買い手に押し付けられる。これはプログラムの集中とインターフェースの所有権のトレードオフであり、多用途のサイトでは、データセンター用水貯蔵タンクのために意図的に選択すべきである。
· データセンター用水貯蔵タンクの3つのタンクそれぞれの用途、準拠規格および版
· データセンター用水貯蔵タンクの各タンクの基準容量、形状制約および有効容量
· データセンター用水貯蔵タンクの処理水または飲料水用途に対するコーティングシステムおよび接液面認証
· データセンター用水貯蔵タンクの信号タイプおよびアラーム設定値を含む完全な付属品リスト
· データセンター用水貯蔵タンクのインターフェースリスト：補給源、供給経路、隔離、共有負荷
· データセンター用水貯蔵タンクのタンク単体、タンク＋屋根、または設置済みスコープとしてのタンクごとの供給範囲
· データセンター用水貯蔵タンクのためのサイトアクセスを前提とした搬入および組立順序
· データセンター用水貯蔵タンクのための当局訪問を含む、タンクごとの受入経路
プロジェクト事例研究
この義務に対する参照納品。検証済みプロジェクトライブラリから引用。マッチレベルB。1つのサイトでの複数タンク納品で、制約のある敷地での納品と架設のために複数の独立したタンクがどのように組織されるかを示すために引用されています。これはデータセンタープロジェクトではなく、そこからのタンクパラメータはここでのプロジェクト要件として使用されていません。データセンター用水貯蔵タンクについて詳述されているとおりです。
プロジェクトID | 国 | 製品 | 容量 | タンク数 | 寸法 | 完了 | 供給範囲 |
CH-FIRE-08930 | 中国 | ガラス融着鋼（GFS）ボルト締めタンク | 8,930 m3 | 2 | φ19.87 × 14.4 m（H）／タンク | 利用可能な情報源に記録なし | 記録なし |
1つのサイトへの複数タンク納入事例で、限られた敷地内で複数の独立したタンクを納入・据付するためにどのように整理されるかを示すために引用されています。これはデータセンターのプロジェクトではなく、ここでデータセンター用水貯蔵タンクについて詳述されているように、この事例のタンクパラメータはプロジェクト要件として使用されていません。
よくある質問
Q1. データセンターが必要とする3つの水タンクとは何ですか？
消火用予備水、冷却塔の補給水およびプロセス用水の貯蔵、ならびに冷水バッファまたは蓄熱容器です。予備水は火災発生時に備えて水を保持し、補給水貯蔵はプラントの水損失や供給中断に対応し、バッファまたは貯蔵容器はループの過渡変動を吸収したり冷却負荷をシフトしたりします。それぞれはデータセンター用水貯蔵タンクに関する異なる計算に基づいてサイズ決定されます。
Q2. なぜそれらは別々のタンクでなければならないのですか？
バッファーを兼ねる予備はもはや火災イベントに対して保持されず、通常3つのデューティは異なる水質を有します。各タンクは独自の検査および排水サイクルも持つため、共有シェルは3つのデューティすべてがオフの場合にのみサービスを離れることができ、1つのデューティの故障は他のデューティをデータセンター用水貯蔵タンクから除外します
Q3. 最も見落とされやすい共有依存関係はどれですか？
補給水源、電力供給経路、保守隔離の考え方、制御および信号インターフェース、ならびに共有屋根またはヤードの荷重ケース。それぞれが充填ラインのサイズ、付属品、制御範囲または土木範囲を変更するため、データセンター用水貯蔵タンクの発注前にそれぞれを確定する必要があります
Q4. 設計の順序付けはどのようにして手戻りを回避しますか？
依存する決定の前に各決定を凍結することによって：義務→基準→支配的容量→形状→材料→付属品→制御→基礎。高額なタンクの手戻りは、ほとんどの場合、ノズルスケジュール、屋根の種類、付属品リストの後期変更であり、これらはすべて紙の上では修正が安価で、データセンター用水貯蔵タンク用にパネルがコーティングされた後では高額になります。
Q5. 各用途にはどの規格が適用されますか？
消防用予備水量にはNFPA 22が適用され、ここでの問題は吸込口より上にどれだけの有効容量があるかです。ボルト締めタンクにはAWWA D103-09、溶接被覆タンクにはAWWA D100が適用され、ホーロー表面にはISO 28765が適用されます。圧力を保持する必要がある容器にはASME Section VIIIが適用されます。データセンター用水貯蔵タンクの飲料水接触部品にはNSF/ANSI 61が適用されます
Q6. 用途と圧力条件に応じて材料はどのように選定されますか？
水質化学がコーティングの系統を決定します。静水、飲料水接触、または腐食性雰囲気にはガラス融着鋼、処理プロセス水には溶融結合エポキシ、厳しい化学的制限にはステンレス、一般貯蔵には亜鉛めっきです。次に圧力条件がコードの経路を決定します。大気圧タンクはタンクとして判定され、データセンター用水貯蔵タンクの圧力シェルにはASME Section VIIIが適用されます
Q7. 制御と監視はどのように統合されますか？
冷却タンクおよびプロスタンクの液位、温度、ポンプ状態は、ビル管理システム、および導入されている場合はエネルギー管理システムに送信され、タンク図面上に高液位・低液位アラームが表示されます。防火用水は別系統で運用されます。その液位計は消火ポンプ制御およびデータセンター用水貯蔵タンクの吸込アラームに信号を送ります
Q8. 制約のある現場では、搬入と組立の順序はどのように計画しますか？
タンクの工程表からではなく、クレーンの吊り上げと資材置き場から決定します。現場の時間枠に収まる吊り上げ回数、パネルが組立前に放置できる期間、および最初の槽の試運転中に2番目の槽を建設できるかどうかは、データセンター用水貯蔵タンクについて詳述されているように、納入日を変更する設計上の入力条件です。
Q9. システム全体の仕様チェックリストには何が含まれますか？
8項目：各タンクの義務、基準およびエディション。管理容積、幾何学的制約および有効容量の定義。処理水または飲料水を貯留する場合のコーティングシステムおよび接液面認証。信号タイプおよびアラーム設定値を含む付属品リスト。インターフェースリスト。タンクごとの供給範囲。納品および組立順序。ならびにデータセンター用水貯蔵タンクの受入経路
3つのデータセンター用水タンクは、標準規格上は独立しており、運用上は連携しており、その組み合わせによって設計を確定すべき時期が決まる。NFPA 22、ISO 28765に準拠したコーティングタンク規格、およびASME Section VIIIは、それぞれ異なる文書を異なる経路で認容するため、単一のコンプライアンス声明でそのセット全体をカバーすることはできない。タンクが相互に機能するかどうかを決定するのはインターフェースに関する決定である。すなわち、防火用水備蓄とプロセス側の分離、補給水源と補給ロジック、隔離の基本方針、制御および信号経路、ならびに共有屋根またはヤードの荷重である。これらはいずれも図面上での修正は安価だが、製作後の修正は高価である。なぜなら、それぞれがすでに発注済みのタンクのノズル、付属品、制御範囲、および基礎を変更するからである。正しい順序は、インターフェースを確定し、データセンター用水貯蔵タンクの問い合わせ書とともに発行することである。
エンジニアに相談する
媒体を含む3つのデューティ、プロジェクトが適用する規格とエディション、既に計算済みの支配容積または使用予定の需要根拠、クレーンアクセスと資材置き場を含むサイト制約、補給水源とその圧力、計装用の電力供給経路、アイソレーション方針と制御システムインターフェースを送付してください。デューティ・トゥ・スタンダードマップ、共有依存関係およびインターフェースリスト、デューティと圧力条件別の材料選定、付属品および信号スケジュール、サイトウィンドウに対する納品・架設シーケンス、データセンター用水貯蔵タンクの問い合わせ用エンクロージャチェックリストを網羅したシステム仕様書を返却いたします。
Center Enamelについて
石家荘正中科技有限公司（Center Enamel）は、2008年からボルト締め貯蔵タンクの設計と製造に専念している専門メーカーです。製品範囲には、ガラス融着鋼（GFS）タンク、溶融結合エポキシ（FBE）タンク、ステンレス鋼タンク、亜鉛メッキ鋼タンク、アルミニウムジオデシックドーム屋根が含まれ、EPC技術サポートとタンク付属品も提供しています。生産はISO 9001、ISO 14001、ISO 45001の下で行われ、製品範囲は用途に応じてNSF/ANSI 61、WRAS、CE、EN 1090、ISO 28765、AWWA D103-09、NFPAの認証を取得しています。同社は約200件の琺瑯特許を保有し、150,000 m2の生産拠点を運営し、年間約300,000枚の琺瑯コーティング鋼板を生産し、30,000件以上の設置プロジェクトを完了し、100か国以上にタンクを出荷しています。エンジニアリング設計能力は、データセンター用水貯蔵タンクで詳述されているように、最大60,000 m3のタンク容量に対応しています。
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