机房空气卫士设计说明书(简).doc

数据中心空气卫士产品上海科力玛数据科技有限公司 2015-05 : 目前,针对针对数据中心,通讯中心(机房)的空气质量标准仅有可参考的国际标准 ANSI/ISA -1985 的 G1 级别(指机房适用级别) 。中国还没有制定相关标准。但是, 这并不代表机房的空气质量普遍达标或不重要。事实上正相反, 机房的空气质量非常恶劣。近年,数据中心采用了大量高密度服务器。由于发现了服务器在空气污染物水平较高的情况下时有损毁现象发生, 严重威胁数据中心安全, 机房空气品质问题才被从新认识。为便于描述,我们按照影响对象的不同,将机房空气污染物分为两个大类: 1.. 对服务器有较严重影响的空气污染物?硫化物 SO2 ?氮氧化物 No2 ?达到一定程度的 CO2 ?数据中心内的有害粉尘中均含有大量离子,氯盐。这些有害粉尘主要来自直径为 -15 μm 的室外粗尘以及直径为 - μm 的室外微尘( Comizzoli 1993 )。?氨 NH3 ?氯气等卤素?臭氧 2 .对 IT 运维人员有较严重伤害的空气污染物: ?甲醛?苯,二甲苯等?二噁英等?氡? TVOC (总挥发性有机物) 图一图一. . 室内空气污染的来源室内空气污染的来源家具和地板甲醛油漆甲苯,苯,有机物电池室电力室浓硫化物周边车辆,油机启动汽车尾气,油机尾气室外新风带来的汽车尾气,工业排放, 大气污染物 SO2 , NO, NO2, CO2, 颗粒物) 保温材料,塑料增塑剂甲醛,有机物等复印机和打印机放射臭氧生活排放,化粪池等氨气等建筑本身(水泥抗冻剂) ,大理石等氨, 1. 数据中心污染物浓度级别?服务器级别要求的净化浓度: ppb 级?人员要求: ppm 通常直接用污染物浓度评价室内污染水平。一是单位体积浓度 ug/m3 , 二是单位质量浓度 mg/m3 。对低浓度污染物,可用 ppb 表示计数浓度。 ppm: 体积或重量的百万分之一。 ppb : ppm 的千分之一。结论:服务器对环境洁净的要求高于民用建筑标准。 2 .数据中心污染物来源表 1. 数据中心污染物来源分析表来源释放的污染物汽车尾气 SO2 , SO3,HCI( 盐酸) ,NOX (氮氧化物) ; 电厂,热电厂 SO2 , NOX; 电池室或 UPS SO2 , H2S04 (硫酸) ; 柴油机房 NOX 钢厂 SO2 , HF (氟化氢) ;H2S 纸浆厂 SO2 , Cl2;H2S 烟厂 SO2 , HCN (氢氰酸) ;H2S 化工厂 SO2;H2S,NH3 (氨) ,S 打印室 O3 3. 污染空气对服务器的影响在中国, 特别是近些年发现很多数据中心出现莫名其妙的硬件故障率上升情况。经过多家 IT 设备生产商的共同怀疑和测评,得出的结论惊人相似: 中国数据机房空气污染物超标造成了 IT 设备硬件故障。原因主要为电子电路板腐蚀。具体表现为: 铜蠕变腐蚀: 含硫气体和湿气能够腐蚀电路板上所有暴露在外的镀铜。所生成的腐蚀产物(硫化铜)能够引起电路板蠕变,并会造成临近的相隔功能部件短路; 银蠕变腐蚀: 含硫气体即使在干燥情况下也能腐蚀银, 并生成硫化银腐蚀产物; 硫化银大量聚集后会产生机械压力, 从而破坏封装; 并发生进一步腐蚀, 直到部件中的所有银全都耗尽,最终导致断路; 服务器惧怕污染空气的原因:?缩小电路板功能部件的尺寸并实现组件的小型化是改善硬件性能的重要手段,但是也更易受到数据中心环境中的污染物的污染; ?根据欧盟环保要求– RoHS 标准, IT 设备生产商普遍摒弃了传统的铅焊接工艺,取而代之的是更加先进的银铜焊接工艺。这样做大大增加了设备的环保特性,但银铜焊接工艺对腐蚀性气体更为敏感。?缩小电路板功能部件的尺寸并实现组件的小型化是改善硬件性能的必要条件,, 但是也会使硬件更易受到数据中心环境中的腐蚀颗粒和气体的侵袭。制造商们一直致力于维持不断缩小的硬件的可靠性。因此,有必要控制数据中心的空气污染物并指定其建议的可接受限值,这已成为确保 IT 设备持续可靠运行的关键所在。图二. 硫化物对银铜的腐蚀情况在含有大量含硫气体的环境中,组件上的镀银被腐蚀并形成了硫化银“花朵”,从而造成组件故障图三. 硫化物对电路板的腐蚀情况含硫气体对于符合 RoHS 且表面涂有 OSP 的电路板上的铜所造成的腐蚀图四. 含有大量氯化镁离子湿离子造成的腐蚀美国某公司对机房的实测结果: 美国某 IT 公司对 31 个机房进行测试。(这些机房均在北美地区。空气质量优于中国)。目的是考察机房中空气污染造成的银铜腐蚀并测评这种状况对服务器可能造成的伤害。图五: 腐蚀速率高于 1000C/ 月的 6 次银腐蚀, 腐蚀速率为 0-100C/ 月的铜腐蚀有 26次, 而银腐蚀则为