Резервуары технологической и технической воды в центрах обработки данных: качество воды и материалы
Технологическая и хозяйственно-питьевая вода в центре обработки данных охватывает все неохлаждающие задачи: подпитка систем увлажнения, питательная вода котлов, технологическая и промывочная вода, запасы химикатов и добавок, а также пермеат или концентрат обратного осмоса. Каждая задача характеризуется химическим составом воды, а не названием применения, и именно этот химический состав, а не ярлык, должен определять выбор футеровки, облицовки и сертификации. Резервуар, выбранный только потому, что он соответствует слову в названии применения, всё равно может оказаться неподходящим для воды, которую он будет содержать, поэтому в спецификации следует указывать химический состав, рабочую температуру и сертификацию контакта вместе. Стеклоэмалированная сталь подходит для широкого диапазона pH и расчётного срока службы свыше 30 лет, эпоксидное покрытие горячего отверждения охватывает более агрессивные среды, нержавеющая сталь отвечает потребностям в коррозионной стойкости и высокой чистоте, а гибридный корпус позволяет разместить каждый материал там, где используются его свойства. Правило выбора состоит в том, чтобы вписать химический анализ, температурный диапазон и требуемую сертификацию в спецификацию резервуара как обязательные поля, чтобы несоответствие материала выявлялось при закупке, а не при вводе в эксплуатацию резервуара технологической воды центра обработки данных.
Обязанности по воде, не связанные с охлаждением, в центре обработки данных
Охлаждающая вода и ее запасы привлекают большую часть внимания в системе водоснабжения центра обработки данных, но значительный набор задач никогда не касается чиллера. Подпитка системы увлажнения поддерживает приточный воздух в пределах диапазона влажности, требуемого оборудованием. Питательная вода котлов обеспечивает пар или горячую воду для установок отопления или догрева. Технологическая и промывочная вода обслуживает очистку и вспомогательные производственные или лабораторные функции на площадке. Хранение химикатов и добавок содержит дозирующие запасы, обеспечивающие работу контуров охлаждения и котлов. Пермеат и концентрат обратного осмоса присутствуют там, где станция водоподготовки является частью площадки для технологического резервуара воды центра обработки данных.
Каждая из этих систем представляет собой отдельную водно-химическую среду, и обработка их как единого бака технической воды создаёт риск контакта материала с жидкостью, для которой он не был выбран. Маркировка на обязанности говорит вам, для чего предназначена вода; она не говорит вам, что это за вода. Решение о материале следует за анализом, и именно анализ должен быть включён в спецификацию для каждого бака, не связанного с охлаждением, для бака технологической воды центра обработки данных
Вода для увлажнения и требования к её качеству
Увлажняющая вода — самый наглядный пример химии, скрытой за этикеткой. Прямое испарительное увлажнение или увлажнение с использованием смоченных сред вовлекает воду в воздушный поток, поэтому вода, покидающая систему в виде пара, оставляет свои растворённые и взвешенные твёрдые вещества в виде уноса в машинном зале. Обычные меры контроля — умягчение для ограничения накипи, предельный уровень электропроводности или общего содержания растворённых твёрдых веществ для ограничения уноса, а также биологический контроль для ограничения аэрозольных микроорганизмов в резервуаре технологической воды центра обработки данных
Резервуар, обеспечивающий такое назначение, должен иметь внутреннюю поверхность, которая не увеличивает количество растворённых веществ и не выделяет частицы, а в спецификации следует указать максимальную электропроводность, требование к умягчению и микробиологический предел в качестве критериев приёмки резервуара, а не в виде отдельного примечания к водоподготовке. Если внутренняя поверхность резервуара может способствовать именно той проблеме, которую призвана контролировать водоподготовка, значит, назначение и сосуд были специфицированы по разным документам для резервуара технологической воды центра обработки данных
Питательная вода котлов и технологическая или промывочная вода
Питательная вода котла имеет свой собственный химический состав. Обычно она подвергается деаэрации и химической обработке для ограничения содержания кислорода и накипи в котле, а питательный бак не должен вновь вносить загрязнения, которые удалила водоочистная установка. Для низконапорных отопительных котлов питательная вода может только умягчаться; для более высоких температур спецификация добавляет связывание кислорода и более строгий предел общего содержания растворённых веществ, что повышает требования к внутренней поверхности бака для технологической воды центра обработки данных
Технологическая и промывочная вода — более широкое понятие: она может быть деминерализованной, может содержать поверхностно-активные вещества или остатки дезинфицирующих средств, и её подача часто прерывистая. Эти две задачи следует указывать отдельно, поскольку резервуар, удовлетворяющий одной из них, может не соответствовать другой по общему содержанию растворённых веществ, а единый общий резервуар скрывает это противоречие до тех пор, пока химический состав контура не начнёт отклоняться. Указание их вместе только по названию задачи — это путь, по которому несоответствие доходит до пусконаладки для резервуара технологической воды центра обработки данных
Хранение химикатов и добавок как отдельный класс опасности
Хранение химикатов и добавок относится к иному классу опасности, чем хранение воды, и должно указываться соответствующим образом. Эти жидкости представляют собой концентрированные кислоты для регулирования pH, биоциды, ингибиторы коррозии и антивспениватели, и утечка или перекрёстное подключение может загрязнить питьевой или технологический контур либо создать риск воздействия на персонал. Поэтому в спецификации резервуара следует указывать конкретное химическое вещество, его концентрацию, совместимость с корпусом и облицовкой, вторичную containment-систему, изоляцию от питьевых систем, маркировку и контроль доступа для резервуара технологической воды центра обработки данных.
Если в одном помещении хранится несколько добавок, предпочтительнее использовать отдельные оболочки, а не один разделённый резервуар, поскольку разделённый резервуар всё равно имеет общую поверхность отказа на перегородке и усложняет границу локализации. Рассмотрение химического хранения как водяной нагрузки занижает риск, и облицовка или покрытие, подходящие для воды, не обязательно подойдут для концентрированной добавки для резервуара технологической воды центра обработки данных
Задачи, связанные с питьевой водой, и применимая сертификация
Обязанность становится связанной с питьевой водой, когда вода может быть вовлечена в систему питьевого водоснабжения, даже если только посредством обратного потока. Пермеат обратного осмоса, например, представляет собой воду высокой чистоты, которая впоследствии может попасть в питьевой или полупитьевой контур, и тогда внутренняя поверхность резервуара подпадает под требование контактной сертификации, такое как NSF/ANSI 61. Сертификация распространяется на смачиваемые компоненты — облицовку или покрытие, герметики и прокладки, — но не на конструкцию, и для проекта требуется сертификат, выданный на конкретную сборку, а не общеорганизационный документ для резервуара технологической воды центра обработки данных.
Там, где вода по проекту является непитьевой, в спецификации это должно быть указано явно, чтобы выбор покрытия не был избыточным или недостаточным относительно сертификации, которая фактически требуется. Резервуар, заказанный по питьевому стандарту, который ему не нужен, стоит дороже необходимого; резервуар, заказанный по непитьевому стандарту, который ему действительно нужен, не выдерживает первого же события обратного потока для резервуара технологической воды центра обработки данных
Футеровки, облицовки и покрытия, подобранные под химический состав
Обшивка или покрытие — это настоящее решающее решение, потому что именно эта поверхность контактирует с водой. Стеклоэмалированная сталь сплавляет стекловидный слой со сталью при температуре от 820 до 930 градусов Цельсия, обеспечивая рабочий диапазон pH примерно от 3 до 11 и непроницаемую, износостойкую поверхность без наносимой в полевых условиях плёнки, которая могла бы выйти из строя. Эпоксидное порошковое покрытие горячего отверждения — это термореактивное порошковое покрытие, подходящее для более агрессивных условий или более высоких температур. Нержавеющая сталь отвечает потребностям в коррозионной стойкости и высокой чистоте, когда предпочтительна металлическая контактная поверхность для технологического водяного резервуара центра обработки данных.
Правило выбора — сначала прочитать химический анализ: pH, окислители, хлориды и температура, а затем подбирать футеровку под этот диапазон, а не под название применения. Покрытие, выбранное по этикетке, окажется неверным в тот момент, когда химический состав воды выйдет за его пределы, а отказ проявляется незаметно, пока облицовка уже не повреждена. Анализ — единственный входной параметр, который предсказывает соответствие для резервуара технологической воды центра обработки данных
Гибридный подход к оболочке для комбинированных задач
Когда характер воздействия меняется по высоте резервуара, например, нижняя секция содержит технологическую воду, а верхняя — более чистую или более агрессивную жидкость, гибридная оболочка позволяет разместить каждый материал там, где используются его свойства. Нижний пояс из стеклоэмалированной стали и верхний пояс из нержавеющей стали, или футерованная нижняя секция, питающая верхнюю секцию из нержавеющей стали, позволяют избежать затрат на полностью нержавеющий резервуар там, где нижняя химическая среда не требует этого для резервуара технологической воды центра обработки данных
Гибридный подход — это решение по изготовлению и сопряжению, а не вариант по умолчанию, и он должен появляться в спецификации только там, где химический профиль действительно меняется по высоте или где один материал был бы избыточным для части резервуара. Соединение между материалами — это элемент деталировки, который производитель должен спроектировать и задокументировать, поскольку именно в этом соединении встречаются два типа коррозионного поведения для резервуара технологической воды центра обработки данных
Температурные и химические ограничения для каждого варианта материала
Каждый материал имеет определённый рабочий диапазон, и в спецификации следует указывать рабочую температуру и химические ограничения, а не общее утверждение о пригодности. Стеклоэмалированная сталь выдерживает диапазон pH примерно от 3 до 11 с расчётным сроком службы свыше 30 лет при надлежащей эксплуатации; эпоксидное порошковое покрытие, нанесённое методом напыления, расширяет химический и температурный диапазон; марки нержавеющей стали выбираются для стойкости к хлоридам и температуре. Приведённая ниже матрица сопоставляет примеры технологических режимов с подходящим материалом и соответствующим примечанием о сертификации или покрытии. Это вспомогательное средство для предварительного отбора, а не замена химическому анализу, который должен быть приложен к спецификации для технологического резервуара воды центра обработки данных.
Назначение | Типичная химическая проблема | Рассматриваемый материал | Примечание о футеровке или сертификации |
Подпиточная вода для увлажнения | Масштаб и унос | Стеклоэмалированная сталь | Поверхность не должна добавлять TDS; NSF/ANSI 61 при контакте с питьевой водой |
Питательная вода котла, низкое давление | Кислород, накипь | FBE или нержавеющая сталь | Совместимость с деаэрацией; более строгий предел TDS |
Обработка или промывка | Поверхностно-активные вещества, остаточные примеси | FBE или нержавеющая сталь | Соответствие конкретным остаточным значениям |
Пермеат обратного осмоса | Высокая чистота, возможный питьевой путь | Нержавеющая сталь или FBE | NSF/ANSI 61 при возможности обратного потока |
Химическая добавка | Концентрированная, опасная | Выделенный корпус плюс система удержания | Совместимость по каждому химическому веществу; вторичное удержание |
Содержание спецификации, предотвращающее несоответствие химическому составу
Несоответствие предотвращается на этапе закупки, а не на этапе ввода в эксплуатацию, и спецификация должна делать три поля обязательными для любого резервуара, не предназначенного для охлаждающей воды. Во-первых, приложите химический анализ воды в качестве приложения — pH, окислители, хлориды, общее содержание растворённых веществ и любые остатки дозирования, — чтобы выбор облицовки был проверяемым. Во-вторых, укажите диапазон рабочих температур, включая наихудший отклоняющийся случай. В-третьих, укажите требуемую сертификацию контакта и стандарт, по которому она выдаётся, и требуйте сертификат для конкретной сборки резервуара технологической воды центра обработки данных.
· Приложите химический анализ воды в качестве приложения к спецификации, а не в виде устного примечания для резервуара технологической воды центра обработки данных
· Укажите диапазон рабочих температур, включая наихудший случай отклонения для резервуара технологической воды центра обработки данных
· Укажите требуемую сертификацию контакта и стандарт, по которому она выдана для резервуара технологической воды центра обработки данных
· Требуйте сертификат на конкретную сборку, а не на общефирменный документ для резервуара технологической воды центра обработки данных
· Не доверяйте только названию задачи; два предприятия с одинаковым обозначением могут относиться к разным классам материалов для резервуара технологической воды центра обработки данных
Пример реализации проекта
Эталонная поставка для данной задачи, взятая из проверенной библиотеки проектов. Уровень соответствия C. Программа опреснения с резервуарами с эпоксидным покрытием, приведённая как подтверждение возможности строительства резервуаров с покрытием для очищенной и непитьевой контактной нагрузки. Среда отличается от рассматриваемой здесь химии технологического процесса, дозирования и отходов обратного осмоса, поэтому она не используется в качестве основы для рекомендаций по материалам, как подробно описано для резервуара технологической воды центра обработки данных.
Идентификатор проекта | Страна | Продукт | Ёмкость | Количество баков | Габариты | Завершение | Объём поставки |
COD-WW-6578 | Чили | Резервуар с эпоксидным покрытием (FBE) | 6 578 м3 | 2 | φ17,0 × 14,5 м (В) на резервуар | Не зафиксировано в доступном источнике | Не зафиксировано |
Программа опреснения с резервуарами с эпоксидным покрытием, приведённая как подтверждение возможности изготовления резервуаров с покрытием для контакта с очищенной и непитьевой водой. Среда отличается от рассматриваемой здесь химии технологической воды, дозирования и концентрата обратного осмоса, поэтому она не используется как основа для рекомендаций по материалам, как подробно описано для резервуара технологической воды центра обработки данных.
Часто задаваемые вопросы
В1. Какие назначения воды, не связанные с охлаждением, существуют в центре обработки данных?
Обязанности, не связанные с охлаждением, — это увлажнение подпиточной воды, питание котлов, технологическая и промывочная вода, хранение химикатов и добавок, а также пермеат или концентрат обратного осмоса, если на площадке имеется водоочистная установка. Рассмотрение их как единого бака технической воды создаёт риск контакта облицовки с жидкостью, для которой она не была выбрана, поэтому каждую обязанность следует указывать отдельно в собственном анализе воды для бака технологической воды центра обработки данных
Вопрос 2. Какое качество воды требуется для увлажнения?
Воду для увлажнения следует умягчать для ограничения накипи, удерживать в пределах потолка электропроводности или общего содержания растворённых веществ для ограничения уноса в воздушный поток и подвергать биологическому контролю. Внутренняя поверхность бака не должна увеличивать растворённую нагрузку или выделять частицы, поэтому в спецификации следует указать максимальную электропроводность, требование к умягчению и микробиологический предел для бака технологической воды центра обработки данных
Вопрос 3. Какая обработка требуется для питательной воды котла?
Питательная вода котла обычно деаэрируется и химически обрабатывается для ограничения кислорода и накипи в котле, а питательный бак не должен возвращать то, что было удалено при обработке. Низкотемпературные отопительные котлы могут требовать только умягчения, тогда как более высокие температуры добавляют удаление кислорода и более строгий предел общего содержания растворённых твёрдых веществ, как подробно описано для бака технологической воды центра обработки данных.
Вопрос 4. Как различаются технологическая и промывочная вода?
Технологическая вода выполняет определённую функцию на объекте и может быть деминерализована или содержать технологические остаточные примеси; промывочная вода — это поток очистки или мойки, часто прерывистый и переменный по составу. Их раздельное указание важно, потому что бак, удовлетворяющий одному требованию, может не соответствовать другому по общему содержанию растворённых твёрдых веществ, а общий бак скрывает этот конфликт до тех пор, пока контур не выйдет из равновесия для бака технологической воды центра обработки данных
В5. Почему химическое хранение выделено в отдельный класс опасности?
Химические добавки представляют собой концентрированные кислоты, биоциды или ингибиторы, и утечка или перекрёстное соединение могут загрязнить питьевой или технологический контур либо подвергнуть опасности персонал. Отдельные оболочки предпочтительнее разделённого резервуара, поскольку перегородка всё равно имеет общую поверхность отказа и усложняет границу локализации для резервуара технологической воды центра обработки данных
В6. Какая сертификация применяется для обязанностей, смежных с питьевым водоснабжением?
Там, где вода может попасть в систему питьевого водоснабжения обратным потоком, внутренняя поверхность резервуара подпадает под требование сертификации на контакт с питьевой водой, такое как NSF/ANSI 61, которое охватывает компоненты, контактирующие с водой: внутреннюю облицовку, покрытие, герметики и прокладки, но не конструкцию. Там, где вода по проекту является непитьевой, это должно быть указано в спецификации, чтобы покрытие не было излишне или недостаточно специфицировано для резервуара технологической воды центра обработки данных
Q7. Как футеровки и покрытия подбираются под химический состав?
Стеклоэмалевое покрытие наплавляет стекловидный слой при температуре от 820 до 930 градусов Цельсия для диапазона pH около 3–11 и обеспечивает непроницаемую поверхность; эпоксидное покрытие горячего отверждения подходит для более агрессивных или горячих условий; нержавеющая сталь отвечает потребностям в коррозионной стойкости и высокой чистоте. Покрытие, выбранное по маркировке применения, становится неверным в тот момент, когда химический состав воды выходит за пределы его номинального диапазона для технологического резервуара воды центра обработки данных
Q8. Когда применяется гибридный подход к корпусу?
Гибридная оболочка применяется там, где химический состав воды действительно изменяется по высоте — например, нижняя секция из стеклоэмалированной стали и верхняя секция из нержавеющей стали, — или там, где один материал привёл бы к избыточным требованиям для части резервуара. Это решение по изготовлению и сопряжению, а не вариант по умолчанию, и соединение между материалами должно быть спроектировано и задокументировано производителем, как подробно описано для резервуара технологической воды центра обработки данных.
Вопрос 9. Какие температурные и химические ограничения применяются к каждому материалу?
Стеклоэмалированная сталь выдерживает диапазон pH примерно от 3 до 11 с расчётным сроком службы более 30 лет при надлежащих условиях эксплуатации; эпоксидное покрытие, нанесённое методом напыления, расширяет химический и температурный диапазон; марки нержавеющей стали выбираются для стойкости к хлоридам и температуре. В спецификации следует указывать рабочую температуру и химические ограничения, а не общее утверждение о пригодности, поскольку каждый материал для резервуара технологической воды центра обработки данных
Вопрос 10. Что должна содержать спецификация, чтобы предотвратить несоответствие химическому составу?
Сделайте три поля обязательными: химический анализ воды в качестве приложения с указанием pH, окислителей, хлоридов, общего содержания растворённых веществ и остатков; диапазон рабочих температур, включая наихудший случай отклонения; и требуемую сертификацию контакта с указанием стандарта, по которому она выдана. Включение анализа в документацию делает поставщика ответственным за соответствие материала, поэтому несоответствие выявляется на этапе закупки, а не при вводе в эксплуатацию для резервуара технологической воды центра обработки данных
Выбор материала в центре обработки данных определяется химией воды, а не названием применения, поэтому в спецификации необходимо указывать химический состав, температуру и сертификацию контакта вместе, иначе резервуар, соответствующий ярлыку применения, всё равно может оказаться непригодным для воды, которую он будет содержать. Стеклоэмалированная сталь, эпоксидное покрытие горячего отверждения и нержавеющая сталь занимают каждая определённую область применения, и гибридный корпус оправдан только там, где химический состав изменяется по высоте. Несоответствие предотвращается на этапе закупки: приложите химический анализ, укажите температурный предел и потребуйте сертификат для конкретной сборки. Название назначения — единственное поле, которому не стоит доверять, потому что два предприятия с одинаковым ярлыком могут относиться к разным классам материалов для резервуара технологической воды центра обработки данных.
Свяжитесь с инженером
Для технологического или хозяйственно-питьевого резервуара воды в центре обработки данных направьте химический анализ каждой воды, которую он будет содержать: pH, окислители, хлориды, общее содержание растворённых веществ и любые остатки дозирования; диапазон рабочих температур, включая наихудший выброс; а также указание, является ли какая-либо нагрузка смежной с питьевой водой по обратному потоку. Укажите названия нагрузок отдельно и перечислите любые химические добавки с их концентрациями. Мы вернём рекомендацию по материалам с сопоставлением каждой нагрузки с кандидатным корпусом и облицовкой, требуемой сертификацией контакта для каждой, оценкой гибридного корпуса там, где профиль изменяется по высоте, и спецификационным листом с обязательными для поставщика полями по химии, температуре и сертификации для технологического резервуара воды центра обработки данных.
О компании Center Enamel
Шицзячжуан Чжэнчжун Текнолоджи Ко., Лтд (Center Enamel) — профессиональный производитель, специализирующийся на проектировании и изготовлении сборных резервуаров с 2008 года. Ассортимент продукции включает резервуары из стеклоплавильной стали (GFS), резервуары с эпоксидным покрытием методом плавления (FBE), резервуары из нержавеющей стали, оцинкованные стальные резервуары и алюминиевые геодезические купольные крыши, а также техническую поддержку EPC и вспомогательное оборудование для резервуаров. Производство осуществляется в соответствии с ISO 9001, ISO 14001 и ISO 45001, а ассортимент продукции сертифицирован по NSF/ANSI 61, WRAS, CE и EN 1090, ISO 28765, AWWA D103-09 и NFPA там, где этого требует применение. Компания владеет почти 200 патентами на эмалирование, располагает производственной базой площадью 150 000 м2, выпускает около 300 000 стальных пластин с эмалевым покрытием в год, завершила более 30 000 реализованных проектов и поставила резервуары более чем в 100 стран. Инженерные проектные возможности охватывают объемы резервуаров до 60 000 м3, как подробно описано для резервуара технологической воды центра обработки данных.