Tanque de Armazenamento de Água de Resfriamento do Data Center: Qualidade da Água, Biocida e Manutenção
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Tanque de Armazenamento de Água de Resfriamento de Data Center: Qualidade da Água, Biocida e Manutenção
Um tanque de armazenamento de água de arrefecimento de um centro de dados contém água que pode permanecer estagnada durante horas, pelo que é gerido de forma diferente de um circuito de torre de circulação. Mantenha o circuito fechado de água gelada com baixa condutividade e livre de sólidos em suspensão, e trate o tanque como uma zona de baixo caudal, onde é a temperatura, e não a concentração, que impulsiona o crescimento biológico. Dose um biocida oxidante e um não oxidante num esquema rotativo, inspecione o casco e o revestimento através do poço de visita todos os anos, e planeie uma limpeza mecânica antes de qualquer reparação do revestimento. A maioria dos problemas de armazenamento resulta de água estagnada e de danos não detetados no revestimento, e não do tamanho do tanque. Um tanque de armazenamento de água de arrefecimento de um centro de dados tem de conter água tratável e com oxigénio durante anos, pelo que o sistema de revestimento e o programa de limpeza determinam a sua vida útil.
Os tanques de armazenamento são especificados por volume e isolamento, e depois deixados de lado até que algo dê errado. Em um sistema de resfriamento, a condição de superfície molhada importa igualmente, porque um tanque que mantém frio por oito horas também contém um volume de água com muito pouco movimento nas camadas superiores. É aí que começam os depósitos, o crescimento microbiano e os danos ao revestimento, e eles são descobertos tarde porque o tanque está fora de vista.
A água em um circuito de arrefecimento de data center não é a água em uma torre de evaporação. Um circuito de torre concentra sólidos e absorve oxigênio e bactérias continuamente; um circuito de armazenamento refrigerado é amplamente fechado, opera frio e altera a química lentamente. O plano de manutenção deve se adequar a essa diferença em vez de tomar emprestado o método da torre. O tanque também pode estar em um caminho de reserva, de modo que parte dele pode repousar onde o crescimento é incentivado em vez de suprimido.
O que segue aborda o que medir, como dosar, com que frequência inspecionar e limpar, e quais opções de superfície molhada são adequadas para um corpo d'água que será drenado e recarregado por anos.
O que torna um tanque de armazenamento de água de arrefecimento de data center diferente de uma bacia de torre
Duas condições mudam todo o cenário.
1. Baixo fluxo. Durante o armazenamento, a água fica quase estática. Sólidos suspensos assentam e uma camada de depósito começa a se formar no fundo do casco e ao redor das penetrações dos bocais.
2. Variação de temperatura. A camada fria fica entre 5 e 7 °C, o que suprime a maior parte do crescimento, mas a camada superior durante o standby pode ficar onde fica. Um tanque deliberadamente mantido aquecido para proteção contra congelamento carrega mais risco.
Vale mencionar um terceiro fator: o primeiro enchimento frequentemente vem de uma fonte diferente do fluxo de reposição e carrega mais sólidos suspensos, e um tanque drenado perde seu filme residual de biocida, então o reenchimento precisa de sua própria etapa de tratamento.
Parâmetro | Circuito de armazenamento refrigerado fechado | Circuito típico de torre evaporativa |
Sólidos dissolvidos | Baixo e rigorosamente controlado | Elevado, regido pelos ciclos de concentração |
Oxigênio dissolvido | Baixo, entrando principalmente com a água de reposição | Alto, continuamente aerado |
Controle de pH | Leve, frequentemente 7 a 9 em um circuito fechado | Tamponado pela torre e pela purga |
Principal mecanismo de incrustação | Estagnação, lodo, limo microbiano | Incrustação, corrosão, depósitos de cálcio e magnésio |
Ciclos de concentração, dosagem e controle biológico
Os ciclos de concentração pertencem a sistemas abertos de água de arrefecimento, onde a evaporação concentra os sólidos dissolvidos no tanque da torre e a purga e a reposição estabelecem o equilíbrio, tipicamente três a seis ciclos. Um circuito de armazenamento fechado não tem evaporação, pelo que a concentração não é o fator determinante; a qualidade da água de reposição e qualquer fuga de um percurso aberto são o que realmente faz subir os sólidos dissolvidos.
A dosagem segue, portanto, duas vias.
3. Biocida oxidante. O cloro ou o dióxido de cloro atua rapidamente sobre a fração planctónica. Tem vida curta num circuito com um grande volume estagnado, pelo que deve ser dosado na linha de circulação ativa em vez de num tanque estagnado, e os produtos devem ser alternados para limitar a resistência.
4. Biocida não oxidante. As aminas quaternárias ou a isotiazolinona controlam a biomassa depositada e o biofilme nas superfícies molhadas, que é exatamente onde um tanque está em risco. Tratar segundo um esquema de vários dias.
5. Controle de incrustação e corrosão. Onde a qualidade da água de reposição é ruim, um inibidor de incrustação e um programa de passivação protegem a tubulação de distribuição após a limpeza de comissionamento.
6. Suporte mecânico. A escovação e um flush programado removem camadas que os produtos químicos não conseguem alcançar, e são mais importantes no tanque do que nas tubulações.
Registre pelo menos estes cinco itens: temperatura em três níveis no tanque, residual de oxidante livre, condutividade do loop, uma verificação visual de limo em uma amostra de bocal e pressão diferencial através do difusor de entrada. Um aumento lento no último geralmente indica que o tanque, e não a planta, está começando a incrustar.
Limpeza, inspeção e reparo de revestimento para um tanque de armazenamento de água de resfriamento
Tarefa | Intervalo | O que estabelece |
Inspeção visual através do bocal de acesso | Anualmente, na estação fria | Condição do revestimento, profundidade do sedimento, odor |
Swab de limo e biofilme | Trimestral | Se o cronograma de biocida está se mantendo |
Verificação do difusor de entrada e do bocal | Anual | Obstrução, distribuição de fluxo, danos por mistura |
Limpeza mecânica e lavagem | No limite de sedimentos, ou a cada três a cinco anos | Restaura o volume utilizável e o contato com o revestimento |
Reparo do revestimento | Conforme encontrado, antes da próxima janela de manutenção | Interrompe a corrosão local em um defeito |
Duas regras mantêm isso simples. Nunca faça remendo sobre uma superfície solta ou contaminada, porque o reparo falha e oculta a condição real. Nunca deixe o tanque se tornar um tanque de decantação para detritos de construção, pois o primeiro enchimento define a condição para a próxima década. Onde a parede é revestida, o reparo segue o revestimento da chapa, e o procedimento de campo pertence à especificação junto com ele.
Especificação Técnica
A tabela define os limites de qualidade da água e as opções de superfície molhada para um tanque de armazenamento de água de resfriamento de data center.
Item | Valor ou opção típica | Nota |
Revestimento de superfície molhada | Epóxi fundido conforme AWWA C550, ou aço revestido a zinco | Segue o sistema especificado nas placas |
Espessura do revestimento | 180 a 280 micrómetros para epóxi fundido | Verificar em relação ao registo de inspeção da oficina |
Ponto de ajuste da camada fria | 5 a 7 °C | Suprime o crescimento na zona inferior |
Velocidade de entrada do difusor | 0,5 a 1 m/s | Mantém a termoclina nítida em baixo cisalhamento |
Boca de visita e acesso | Entrada de pessoal ou porta para câmara | Decide como a inspeção é realizada |
Ligação de drenagem e lavagem | Dimensionada para o volume total de limpeza | Necessária para a etapa de limpeza mecânica |
Ponto de alimentação de biocida | Na linha de circulação ativa, não no tanque | Proporciona contacto antes de a água entrar no armazenamento |
Caso de Projeto
Embora os nossos projetos de referência entregues no setor de água e águas residuais incluam armazenamento de lixiviados e águas residuais químicas, o âmbito do TES para data centers é concebido segundo os mesmos padrões. Uma referência relevante é uma instalação de lixiviados de aterro em Pequim, China.
Item | Detalhe |
Projeto | Pequim, China — armazenamento de lixiviado de aterro sanitário |
Produto | 01 GFS, tanque aparafusado de vidro fundido ao aço |
Capacidade | 9.682 m3 em 2 tanques |
Dimensões | phi 16,23 m x 23,4 m, 2 unidades |
Conclusão | 2023-04 |
Escolher o revestimento da chapa, o sistema de juntas e a disposição das ventilações para um líquido fortemente corrosivo é o mesmo exercício que escolher a superfície molhada para um reservatório de água gelada. Essa função forçou a atenção na continuidade do revestimento, na resistência química e no acesso para reparo, que são os mesmos itens que decidem se um tanque de água de resfriamento pode ser corrigido em vez de substituído.
Capacidade de Engenharia de Esmalte Central
A Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) projeta e fabrica tanques de armazenamento parafusados desde 2008. Como o primeiro fabricante de tanques de aço revestido de vidro (GFS) da China, a empresa possui cerca de 200 patentes relacionadas a esmalte, produz aproximadamente 300.000 placas de aço revestidas de esmalte por ano, concluiu mais de 30.000 projetos instalados e fornece seus tanques para mais de 100 países. A nova base de produção de 150.000 m² foi adicionada para aumentar a capacidade de produção, e tanques individuais são fornecidos com capacidade de até 60.000 m³. A fabricação opera sob as normas ISO 9001 e ISO 45001, com certificação de produto incluindo NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI e EUROCODE, e design referenciado em AWWA D103-09, AWWA C550 e NFPA onde a aplicação exige.
Sobrevivência do revestimento em água tratada
· Uma vez que o circuito está aberto para uma torre de resfriamento, o tanque vê uma composição de reposição variável; biocidas, controle de pH e limpeza periódica decidem por quanto tempo o revestimento sobrevive nesse ambiente.
· O esmalte é inerte e fácil de limpar, e um teste de férias de 1500 V DC em uma superfície lisa queimada torna a condição do revestimento mais fácil de verificar; revestimentos epóxi podem ser remendados no local onde o filme está danificado.
· Os tanques de lixiviado do aterro sanitário de Pequim (φ16,23 m × 23,4 m × 2, 9.682 m³, 2023-04) são a nossa referência para cascos que contêm um líquido agressivo e biologicamente ativo durante anos.
Perguntas Frequentes
P1: Preciso de ciclos de concentração num tanque de armazenamento refrigerado?
A1: Não no sentido de torre. A concentração aplica-se a um circuito evaporativo aberto. Num circuito de armazenamento fechado, os limites reguladores são a qualidade da água de reposição e os sólidos dissolvidos totais.
Q2: Qual biocida funciona num tanque que quase não circula?
A2: Um par rotativo. Um oxidante na linha ativa trata a fração planctônica; um produto não oxidante num esquema de vários dias trata o filme depositado. Verifique com zaragatoas.
Q3: Com que frequência o tanque deve ser drenado e limpo?
A3: Inspecione anualmente e limpe conforme a condição. Quando o sedimento empurraria o frio utilizável abaixo da desclassificação de projeto, um intervalo de limpeza de três a cinco anos é típico para um serviço que inclui standby.
P4: Os danos no revestimento podem ser reparados no local?
R4: Sim, para os sistemas de revestimento fornecidos para trabalho em campo, desde que a preparação, mistura e cura ocorram em uma janela de parada. O procedimento pertence à especificação.
P5: Qual temperatura um tanque de reserva deve manter?
A5: O mais baixo que o serviço permitir, já que a camada fria já suprime o crescimento. Onde a proteção contra congelamento exigir um standby mais quente, adicione um ponto de monitoramento e encurte o intervalo do biocida.
Q6: O tanque afeta de alguma forma a qualidade da água da planta?
A6: Ele define o piso. Um tanque lavado e dosado fornece ao circuito uma carga inicial limpa, e o volume estagnado então amortiza as mudanças químicas.
A qualidade da água num tanque de armazenamento de água de arrefecimento de um centro de dados depende de quanto tempo a água permanece, de quão quentes ficam as camadas superiores durante o modo de espera e se o revestimento molhado está intacto. Faça a gestão destes três fatores e o volume comporta-se conforme projetado durante décadas; ignore-os e o mesmo volume perde frio utilizável para sedimentos e lodo. O plano não tem glamour: medir, dosear num calendário rotativo, inspecionar através do bocal de acesso anualmente e reparar revestimentos num limiar definido. A inspeção mais barata da instalação é a que se faz através do bocal de acesso do tanque durante uma paragem programada, com luz, uma câmara e um registo escrito.
Fale com um Engenheiro
Envie-nos sua fonte de água e qualidade de reposição, o revestimento ou forro já especificado para o vaso, e suas horas de standby e resfriamento por dia. Retornaremos um esboço de qualidade da água e dosagem, um intervalo de inspeção e limpeza, e uma especificação de revestimento com o procedimento de reparo em campo para a superfície molhada acordada.
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