Bể làm mát cho nhiệm vụ trọng yếu: Yêu cầu về thời gian hoạt động từ Tier III đến Tier IV
Một bồn làm mát tối quan trọng được đánh giá bằng hai câu hỏi riêng biệt. Câu hỏi thứ nhất là liệu việc làm mát có tiếp tục khi bất kỳ một thành phần đơn lẻ nào được đưa ra khỏi hoạt động hay không, đây chính là khả năng bảo trì đồng thời được kỳ vọng ở cấp Tier III. Câu hỏi thứ hai là liệu bản thân bồn có thể được cô lập, kiểm tra và sửa chữa trong khi tải vẫn đang hoạt động hay không, đây thường là điểm mà thiết kế thất bại. Hãy trả lời cả hai bằng cách chia kho chứa thành các ngăn có thể bảo trì, cung cấp các van cô lập có thể tiếp cận mà không cần vào nhà máy, và chỉ định chiều cao cửa người chui, lối lên mái và lớp vỏ bọc để việc kiểm tra vào năm thứ tám là một nhiệm vụ được lên lịch. Kích thước bồn tuân theo mục tiêu độ khả dụng.
Các mục tiêu về tính sẵn sàng trong lĩnh vực trung tâm dữ liệu được phân loại theo tier, và số tier thường được áp dụng cho đường điện trước tiên. Trên thực tế, đường làm mát cũng phải đáp ứng tiêu chuẩn tương tự, vì một phòng không có nước lạnh sẽ có kết quả giống như một phòng không có điện. Điều đó khiến bể chứa trở thành một thành phần có yêu cầu về độ tin cậy, chứ không phải là một bình chứa nằm im lặng phía sau hệ thống.
Có hai yêu cầu tiếp theo, và chúng không giống nhau. Một cơ sở Tier III phải tiếp tục phục vụ tải trong khi bất kỳ thành phần làm mát đơn lẻ nào đang ngừng hoạt động để bảo trì, điều này thúc đẩy việc sử dụng các đường song song và tách biệt. Một cơ sở Tier IV còn đi xa hơn và phải chịu được một lỗi đơn lẻ bất kỳ và khôi phục dịch vụ mà tải không bao giờ bị ảnh hưởng. Trong cả hai trường hợp, bể chứa phải là một phần của giải pháp chứ không phải là một ngoại lệ đối với giải pháp đó.
Bài viết này trình bày ý nghĩa của khả năng bảo trì đồng thời đối với một hệ thống tích trữ nước lạnh, cách bố trí bình chứa để có thể tiến hành công việc trong khi hệ thống vẫn đang vận hành, những chi tiết về lối tiếp cận và lớp bọc quyết định tính khả thi của việc đó, và những bằng chứng cần yêu cầu khi nghiệm thu chạy thử.
Khả năng bảo trì đồng thời đòi hỏi gì ở đường làm mát
Khái niệm rất đơn giản. Một đường ống được coi là có khả năng bảo trì nếu việc tháo bỏ bất kỳ một thành phần nào không làm gián đoạn tải, và có khả năng bảo trì đồng thời nếu việc tháo bỏ đó diễn ra trong giờ làm việc bình thường mà không cần đến các quy trình khẩn cấp.
Yêu cầu | Cấp III | Cấp IV |
Loại bỏ một thành phần làm mát để bảo dưỡng | Tải trọng không bị ảnh hưởng | Tải trọng không bị ảnh hưởng |
Loại bỏ toàn bộ đường làm mát | Tải trọng không bị ảnh hưởng | Tải trọng không bị ảnh hưởng, phục hồi không gián đoạn |
Thay thế thành phần khi đang vận hành | Được phép khi có quy trình | Được phép và có kế hoạch |
Bằng chứng | Hồ sơ cách ly và biên bản kiểm tra được ghi chép | Cách ly được ghi nhận, kèm theo diễn tập khôi phục |
Khi áp dụng cho một nhà máy nước lạnh, hậu quả đã quá quen thuộc: tách bơm phân phối, tách máy làm lạnh, giữ các vòng nước ngưng tách biệt và cấp cho mỗi nhánh van riêng. Điều ít khi được chỉ định hơn là bể chứa. Một bể lớn duy nhất là một thành phần đơn lẻ trong danh sách đó, và nếu cách duy nhất để kiểm tra nó là dừng nhà máy, thì đường làm mát không thể bảo trì đồng thời bất kể thiết kế nguồn điện nói gì.
Đó là lý do tại sao cách bố trí bình chứa quan trọng không kém cách bố trí hệ thống: hai ngăn cho một bộ làm việc trong khi ngăn kia được cách ly, và một bể duy nhất với đường vòng hoàn toàn cho một câu trả lời yếu hơn.
Nơi bể chứa thay đổi bài toán khả dụng
Lưu trữ chuyển dịch câu hỏi về dự phòng thay vì loại bỏ nó, và hiệu quả đáng được nêu chính xác.
1. Có thể cần ít đơn vị song song hơn. Nếu kho lưu trữ đáp ứng được vài giờ tải, một máy làm lạnh cộng với lưu trữ có thể đáp ứng nhiệm vụ mà nếu không sẽ cần hai máy chạy, điều này làm giảm số lượng thành phần phải được bảo trì.
2. Nhiệm vụ được chuyển giao thay vì tăng gấp đôi. Trong quá trình bảo trì một đơn vị, nhà máy còn lại cộng với kho lưu trữ sẽ gánh tải, vì vậy bài toán tính toán kích thước phải được chạy như một trường hợp bảo trì, không phải trường hợp cao điểm.
3. Kho lưu trữ sau đó cần khả năng bảo trì riêng. Logic đã tách các máy làm lạnh phải tách bồn chứa, nếu không việc giảm số lượng thành phần sẽ bị đánh đổi bằng một bồn lớn chỉ có thể xử lý sau khi dừng máy.
4. Dự phòng phải được xác định. Kho lưu trữ được chia sẻ giữa nhiệm vụ và bảo hiểm bảo trì cần một mức dư lượng rõ ràng, nếu không trường hợp bảo trì sẽ âm thầm tiêu thụ dự phòng.
Điểm thứ ba là điểm xuất hiện trong các đánh giá muộn. Một bồn chứa duy nhất chiếm đầy nhà máy, các vòi phun của nó nằm bên trong hành lang đường ống, và cửa người vào của nó cao hai mét so với sàn vận hành, vì vậy mỗi lần kiểm tra trở thành một hạng mục dừng máy.
Sắp xếp bồn chứa để có thể làm việc trên đó khi đang vận hành
Ba quyết định thiết kế quyết định liệu điều này có khả thi hay không.
5. Khoang ngăn. Hai bể chứa, hoặc một bể được chia bằng vách ngăn với các vòi phun đầu vào và đầu ra độc lập, cho phép một bên được cách ly trong khi bên kia tiếp tục cung cấp. Việc cách ly được thực hiện bằng van, và các van phải có thể vận hành được từ sàn vận hành.
6. Cách ly mà không cần vào bên trong. Thân van, đường vòng và kết nối xả nằm bên ngoài lớp cách nhiệt và ở độ cao với tới được. Thân van được cách nhiệt với thân van bị chôn vùi là nguyên nhân chính khiến bể chứa không thể bảo trì được trong thực tế.
7. Lối vào cho người hoặc camera. Cửa thăm có kích thước đủ để vào, hoặc cổng camera, cùng với cầu thang hoặc sàn cố định, quyết định việc kiểm tra hàng năm mất một buổi chiều hay một tuần.
Mái bể cần được chú ý riêng. Lối lên đỉnh để làm việc với lỗ thông hơi, vòi phun hoặc đầu phun nên bằng cầu thang hoặc sàn cố định thay vì thang di động, và kết cấu mái phải chịu được tải trọng kiểm tra mà không cần vào bên trong nhà.
Đặc tính kỹ thuật
Hạng mục | Yêu cầu | Tại sao nó gắn với thời gian hoạt động |
Bố trí lưu trữ | Hai ngăn hoặc hai bể | Làm cho một bên có thể cô lập trong khi bên kia cung cấp |
Van cách ly | Bên ngoài lớp cách nhiệt, ở độ cao tầm với | Cho phép bảo dưỡng bồn mà không cần dừng máy |
Cửa người chui | Kích thước phù hợp để vào hoặc cổng camera | Đặt khoảng thời gian kiểm tra có thể duy trì được |
Truy cập | Cầu thang hoặc sàn thao tác cố định lên mái và các vòi phun | Loại bỏ công việc dùng thang di động khỏi kế hoạch |
Hệ thống mái | Vòm nhôm, cố định thanh batten, AWWA D108, API 650, ADM 2015, ASCE 7-10, IBC 2012 | Giữ công việc trên mái ra khỏi danh sách bảo trì quan trọng |
Mức tồn dư | Được xác định cho dự trữ bảo trì | Ngăn việc rút bảo trì tiêu thụ kho dự phòng khẩn cấp |
Trường hợp dự án
Mặc dù các dự án tham chiếu đã bàn giao của chúng tôi trong lĩnh vực nước và nước thải bao gồm lưu trữ nước thải đô thị, phạm vi TES cho trung tâm dữ liệu được thiết kế theo cùng tiêu chuẩn. Một dự án tham chiếu liên quan là một công trình xử lý nước thải đô thị tại Ả Rập Xê Út và Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất.
Hạng mục | Chi tiết |
Dự án | Ả Rập Xê Út — nước thải đô thị; Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất — nước thải đô thị |
Sản phẩm | 01 GFS với hệ thống mái vòm nhôm 06 |
Dung tích | 11.020 m3, 5 đơn vị phi 24,06 m x 4,85 m |
Kích thước | phi 24,06 m x 4,85 m, 5 đơn vị |
Hoàn thành | 2023 đến 2026 |
Các bồn chứa có đường kính rộng, biên dạng thấp với mái vòm nhôm mang cùng tư duy về khả năng bảo trì. Hệ thống mái không cần sơn tại hiện trường, do đó công việc bên ngoài lẽ ra sẽ chiếm một khoảng thời gian bảo trì không tồn tại, và vỏ bồn được bắt bu lông được kiểm tra từng tấm một. Việc cung cấp hình học đó cho nhiều bồn chứa trên một địa điểm cũng đã chứng minh cách bố trí vòi phun và lối tiếp cận được sử dụng sau này cho một bồn chứa làm mát quan trọng trong nhiệm vụ.
Năng lực Kỹ thuật của Center Enamel
Center Enamel (Shijiazhuang Zhengzhong Technology Co., Ltd) đã thiết kế và chế tạo bồn chứa lắp ghép bằng bu lông từ năm 2008. Là nhà sản xuất bồn thép tráng men nung chảy (GFS) đầu tiên tại Trung Quốc, công ty sở hữu gần 200 bằng sáng chế liên quan đến men, sản xuất khoảng 300.000 tấm thép phủ men mỗi năm, đã hoàn thành hơn 30.000 dự án lắp đặt và cung cấp bồn chứa của mình đến hơn 100 quốc gia. Cơ sở sản xuất mới rộng 150.000 m² được bổ sung để nâng cao năng lực sản xuất, và các bồn đơn lẻ được cung cấp với dung tích lên đến 60.000 m³. Hoạt động sản xuất diễn ra theo ISO 9001 và ISO 45001, với chứng nhận sản phẩm bao gồm NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE (EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI và EUROCODE, và thiết kế tham chiếu theo AWWA D103-09, AWWA C550 và NFPA khi ứng dụng yêu cầu.
Khả năng bảo trì của kho chứa
· Thiết kế cho nhiệm vụ trọng yếu coi bể chứa như thiết bị có thể bảo trì: nó phải có thể xả cạn, kiểm tra và thay thế từng phần mà không cần đưa hành lang ra khỏi đường đôi của nó.
· Kết cấu bắt bu lông với nắp tráng men hoặc nhôm, và tùy chọn mái vòm nhôm để giữ kín phần trên và thoát nước mưa, hỗ trợ yêu cầu bảo trì đó.
· Chương trình đô thị của Ả Rập Xê Út gồm năm bể mái vòm nhôm φ24,06 m với dung tích 11.020 m³, hoàn thành tháng 12 năm 2023, là tài liệu tham chiếu cho một cụm bể có thể bảo trì trong dịch vụ cấp nước trọng yếu.
Câu hỏi thường gặp
Q1: Cơ sở Tier III có cần bể hai ngăn không?
A1: Không theo định nghĩa tier, nhưng theo logic bảo trì riêng của nó. Một bể đơn chỉ có thể được kiểm tra sau khi ngừng hoạt động sẽ tái tạo thời gian chết mà tier muốn loại trừ.
Câu hỏi 2: Một bể lớn có thể thay thế các máy làm lạnh dự phòng không?
Trả lời 2: Một phần. Lưu trữ làm giảm tải mà một máy phải chịu, nên có thể cần ít đơn vị hơn, nhưng trường hợp bảo trì vẫn phải được tính với tập hợp đã giảm.
Câu hỏi 3: Mức dự trữ được đặt như thế nào cho bảo trì?
Trả lời 3: Bằng cách chạy kịch bản bảo trì: tải phải được chịu khi một ngăn bị cô lập, cộng với biên độ cho sự kiện thứ hai. Thể tích đó trở thành mức sàn dư.
Câu hỏi 4: Một mái vòm nhôm có đáng để chỉ định trên kho lạnh không?
A4: Nó loại bỏ mái khỏi sổ đăng ký sơn lại và cung cấp một mái nhẹ, cứng cáp, có thể đi lại nhanh chóng để kiểm tra, với điều kiện hệ thống cố định tuân theo cơ sở thiết kế liên quan.
Q5: Ai xác minh khả năng bảo trì đồng thời?
A5: Chủ sở hữu, tại thời điểm chạy thử nghiệm thu, bằng cách quan sát lần lượt từng van cách ly và phục hồi và lưu giữ hồ sơ. Một thiết kế chưa từng được chứng minh chỉ là tuyên bố, không phải kết quả.
Q6: Lưu trữ có giúp ích cụ thể cho mục tiêu Tier IV không?
A6: Nó giúp phục hồi, khi nhà máy phải khôi phục phụ tải mà không bị quá độ. Bản thân nó không loại bỏ nhu cầu về một đường dẫn thứ hai.
Số tầng áp dụng cho bồn làm mát quan trọng được quyết định bởi hai phép thử: liệu bất kỳ thành phần đơn lẻ nào có thể được tháo ra mà không làm gián đoạn tải, và liệu bản thân bồn có thể được tháo ra, kiểm tra và lắp lại trong khi tải vẫn hoạt động. Phép thử một là câu hỏi về đường ống và van. Phép thử hai là câu hỏi về bố trí bồn chứa, được giải đáp bằng các khoang, van có thể tiếp cận, lối vào thực sự, và mái không tạo ra công việc.
Hãy chỉ định những hạng mục đó cùng với bồn, không phải trong quá trình cải tạo: chiều cao cửa người, tầm với vòi phun và vị trí sàn thao tác được cố định trước khi tấm đầu tiên được cắt.
Nói chuyện với Kỹ sư
Gửi mục tiêu cấp bậc của bạn, phụ tải làm mát và dải dung sai của nó, cùng cửa sổ bảo trì bạn có thể cho phép mỗi năm. Chúng tôi sẽ trả về một bố trí bể phân khoang, các yêu cầu cách ly và tiếp cận cho từng trường hợp bảo trì, mức tồn dư cho dự trữ bảo trì, và một bảng đặc tả với cơ sở thiết kế mái và vòm.