? 近年來，數(shù)據(jù)中心單機(jī)架功率密度呈上升趨勢(shì)，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，單一機(jī)柜機(jī)架功率密度由2008年的6kW，直線上升至2016年的12kW。2020年，單一機(jī)柜機(jī)架功率密度可能達(dá)到16.5kW。而個(gè)別改造案例中，單一機(jī)柜機(jī)架功率密度更是高達(dá)43kW，高功率密度的機(jī)架假設(shè)為數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)提出了前所未有的高要求。水冷系統(tǒng)冬季通過冷卻塔、板式換熱器利用室外自然冷源進(jìn)行制冷，全年能效比相比風(fēng)冷空調(diào)更具優(yōu)勢(shì)，在越來越多的大型數(shù)據(jù)中心得到應(yīng)用。

典型的數(shù)據(jù)中心水系統(tǒng)通常由冷凍水、冷卻水系統(tǒng)組成，管路較長，法蘭、閥門、過濾器等管路附件較多，隨著使用年限的增加，水系統(tǒng)故障率隨之升高。面對(duì)隨時(shí)可能發(fā)生的故障，水系統(tǒng)備品備可以說是應(yīng)急搶修的保障前提。備品備件是指為保障系統(tǒng)正常運(yùn)行和設(shè)備修理要求，儲(chǔ)備、存放于庫房內(nèi)備用的用于維護(hù)系統(tǒng)和設(shè)備的可替換單元。

非常用型備品備件儲(chǔ)備

不同企業(yè)所需備品備件種類不同，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，企業(yè)需制定生產(chǎn)、訂購、供應(yīng)、儲(chǔ)備等方面的備品備件管理方案。針對(duì)數(shù)據(jù)中心7X24小時(shí)平穩(wěn)運(yùn)行的需求，故障處理務(wù)必及時(shí)有效，備品備件存在種類多、數(shù)量大的特點(diǎn)。大型數(shù)據(jù)中心部分水冷系統(tǒng)管徑超過DN500，管路附件類配品備品備件并不常用，且尺寸、重量較大，出于非常用備品備件自損及庫房空間規(guī)劃的考慮，這些非常用型備品備件不會(huì)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)備。

但值得注意的是，這些非常用型備品備件一旦出現(xiàn)故障，很可能直接影響數(shù)據(jù)中心水系統(tǒng)運(yùn)行。如果現(xiàn)場(chǎng)沒有儲(chǔ)備，而備品備件的供應(yīng)周期又長，數(shù)據(jù)中心就會(huì)直接面對(duì)制冷中斷的風(fēng)險(xiǎn)。

故障搶修案例分析

故障描述

某大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房樓配備5臺(tái)冷水機(jī)組，故障發(fā)生前1#、2#、3#冷水機(jī)組運(yùn)行，單臺(tái)負(fù)載率均在60%以上。2019年8月16日17:10，1#冷水機(jī)組冷卻水自清洗過濾器漏水，冷卻水缺水導(dǎo)致冷水機(jī)組停機(jī)，系統(tǒng)自動(dòng)切換至4#冷水機(jī)組，切換后3臺(tái)冷水機(jī)組負(fù)載率均在60%以上。但由于5#冷水機(jī)組壓縮機(jī)故障無法啟動(dòng)，現(xiàn)1#冷水機(jī)組不能啟動(dòng)，導(dǎo)致制冷系統(tǒng)無冗余，數(shù)據(jù)中心運(yùn)行存在巨大風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)據(jù)中心立刻成立專項(xiàng)搶修組，爭取在最短時(shí)間內(nèi)完成故障的恢復(fù)。

故障原因

自清洗過濾器是安裝在管路Y型過濾器上的自動(dòng)清洗排污裝置，Y型過濾器管徑為DN350。自清洗過濾器主要由法蘭盤、不銹鋼內(nèi)刷（含支架）、過濾網(wǎng)、鋼刷主軸、電機(jī)組成，漏水原因?yàn)樽郧逑催^濾器運(yùn)行時(shí)間較長，法蘭盤安裝孔處水封腐蝕，且鋼刷主軸磨損嚴(yán)重，安裝孔處冷卻水泄露。

雖然備品備件庫儲(chǔ)備了水封，但因自清洗過濾器尺寸較大、故障率低，故并未儲(chǔ)備。因鋼刷主軸磨損嚴(yán)重，故單純更換水封無法解決冷卻水泄露的問題。

故障處理

方案一：采購鋼刷主軸進(jìn)行更換

因自清洗過濾器為定制設(shè)備，主軸為異型件，制作周期最少為3-4天，且發(fā)生故障臨近下班時(shí)間，經(jīng)電話溝通，主軸的制作最快為第二天上午，這樣，冷機(jī)系統(tǒng)處于無冗余備份狀態(tài)至少持續(xù)4-5天。采用方案一，數(shù)據(jù)中心將面對(duì)前所未有的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

方案二：利用未啟用水系統(tǒng)鋼刷主軸進(jìn)行更換

除冷凍水、冷卻水在用主管路，該數(shù)據(jù)中心還配備水環(huán)加熱管路，且并沒有啟用?？衫霉苈飞系淖郧逑催^濾器鋼刷主軸進(jìn)行更換。但自清洗過濾器為鑄鐵材質(zhì)，自重較大，常規(guī)拆卸電機(jī)、法蘭盤及鋼刷主軸需要約2小時(shí)，故拆卸及安裝將耗時(shí)約4小時(shí)，且因自清洗過濾器較重，安裝過程極易造成水封變形，可能導(dǎo)致再次漏水，如故障搶修失敗，故障恢復(fù)時(shí)間將會(huì)延長。采用方案二，該數(shù)據(jù)中心亦將面對(duì)較長時(shí)間的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

故障分析

方案一風(fēng)險(xiǎn)過高，方案二雖然利用了閑置備品備件，但依然不能在短時(shí)間內(nèi)完成故障搶修。

搶修組成員均認(rèn)為方案一和方案二效果都不能達(dá)到短時(shí)間完成搶修的目的，并總結(jié)關(guān)鍵點(diǎn)如下：

（1）自清洗過濾器泄露點(diǎn)為鋼刷主軸與法蘭盤的安裝孔.

（2）自清洗過濾器重量大是拆裝工作耗時(shí)較長的主要原因.

（3）自清洗過濾器利用內(nèi)部鋼刷、排污開關(guān)定時(shí)啟動(dòng)，達(dá)到控制水質(zhì)的目的。

針對(duì)以上三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，搶修組提出了幾點(diǎn)疑問：

（1）不更換鋼刷主軸和水封，而是完全堵住安裝孔，是否可以解決漏水問題。

（2）自清洗過濾器更換是否可以減少工作量。

（3）1#自清洗過濾器不起作用，是否會(huì)對(duì)系統(tǒng)水質(zhì)產(chǎn)生影響。

針對(duì)以上三點(diǎn)疑問，搶修組經(jīng)過討論，最終得到答案：

（1）完全堵住安裝孔，可以解決漏水問題。

（2）工作量可降低至拆卸法蘭盤、鋼刷主軸及不銹鋼內(nèi)刷（含支架）。

（3）1#冷水機(jī)組運(yùn)行時(shí)，可加大另外兩臺(tái)冷水機(jī)組自清洗過濾器的排污量，不影響系統(tǒng)水質(zhì)。

綜上，搶修組總結(jié)得出方案三：

拆除1#自清洗過濾器法蘭盤，并將鋼刷主軸、不銹鋼內(nèi)刷（含支架）拆除，臨時(shí)利用一款鐵板焊死安裝孔，再安裝回Y型過濾器。

故障處理

（1）17:10—17:30

搶修組對(duì)現(xiàn)場(chǎng)故障做出評(píng)估，最終確定方案三。

（2）17:30—18:45

搶修組借調(diào)其他機(jī)房樓人員力量，關(guān)閉1#自清洗過濾器前后閥門，完成拆卸。

（3）18:45—19:00

搶修組現(xiàn)場(chǎng)利用一小塊鐵板將安裝孔焊死。

（4）19:00—19:30

搶修組安裝1#自清洗過濾器的法蘭盤。

（5）19:30—20:00

搶修組打開1#自清洗過濾器前后閥門進(jìn)行注水，觀察1#自清洗過濾器前后壓力恢復(fù)正常，安裝孔無泄漏現(xiàn)象。

至此，從搶修方案制定至故障處理完成，歷經(jīng)約2小時(shí)30分鐘，2#、3#、4#冷水機(jī)組正常運(yùn)行，1#冷水機(jī)組作為備機(jī)，該數(shù)據(jù)中心機(jī)房樓恢復(fù)N+1備份機(jī)制，運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)消除。

“非全尺寸”備品備件管理新思路

“非全尺寸”備品備件的靈感來源于汽車的非全尺寸備胎。

非全尺寸備胎的優(yōu)點(diǎn)

作為汽車設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)難點(diǎn)，備胎槽的大小會(huì)受到后懸架結(jié)構(gòu)、排氣管布置、油箱位置以及后備廂上層設(shè)計(jì)的綜合制約。簡單來說，非全尺寸備胎胎寬小很多，后備廂地板下的空間就可以被壓縮，地板上的行李裝載空間就會(huì)更大。同時(shí)，鑒于備胎在現(xiàn)實(shí)用車過程中的使用率并不高，所以很多車企就壓縮了備胎，從而換取更大的后備廂儲(chǔ)物空間。

“非全尺寸”備品備件的特點(diǎn)

與非全尺寸備胎原理類似，“非全尺寸”備品備件特點(diǎn)鮮明：

（1）成本更低

與更換整套自清洗過濾器相比，焊接鐵板的法蘭盤顯然成本更低。

（2）搶修時(shí)間更短

更換自清洗過濾器法蘭盤，免除了拆卸未啟用水系統(tǒng)法蘭盤、鋼刷主軸的步驟，大大節(jié)省了搶修時(shí)間。

（3）占用空間更小

可以想象，對(duì)比一整套自清洗過濾器，單獨(dú)的一塊法蘭盤顯然占用空間更小。

（4）功能性下降

安裝焊死安裝孔的法蘭盤，自清洗過濾器不再具有清洗及排污功能。

“非全尺寸”備品備件管理的特點(diǎn)

“非全尺寸”備品備件的管理具有如下特點(diǎn)：

（1）備品備件采購成本更低

“非全尺寸”備品備件成本更低，且具有臨時(shí)應(yīng)急搶修的作用，“全尺寸”備品備件可待“非全尺寸”備品備件使用后另行采購，降低了備品備件初期采購成本。

（2）備品備件庫空間進(jìn)一步壓縮

因“非全尺寸”備品備件尺寸的優(yōu)勢(shì)，數(shù)據(jù)中心在進(jìn)行備品備件庫規(guī)劃時(shí)可壓縮“全尺寸”備品備件的儲(chǔ)存空間。

（3）備品備件應(yīng)急性更加突出

因“非全尺寸”備品備件更換時(shí)間更短，應(yīng)急搶修工作時(shí)效性更高。

結(jié)論

本文從一起數(shù)據(jù)中水冷系統(tǒng)故障搶修案例分析出發(fā)，提出了一種數(shù)據(jù)中心備品備件管理新思路，得出了以下結(jié)論：

1.“非全尺寸”備品備件的采購降低了備品備件采購成本、備品備件庫空間需求，提高了故障搶修的時(shí)效性。

2.“非全尺寸”備品備件只作為應(yīng)急搶修用，搶修完成后仍需采購“全尺寸”備品備件進(jìn)行更換，保證備品備件功能性的完整。

3.“非全尺寸”備品備件管理為各類型企業(yè)備品備件管理的提供了新思路。

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的据中心水冷系统备品备件管理新思路的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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