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如何防止数据中心的空气污染

Released on:2014-07-07 13:11

大多数数据中心都是精心设计而成的,很多人都误以为这样的数据中心只要追求高功效低能耗之外就可以了。因此,人们往往会忘记干净、清洁的环境对于数 据中心有着重要的意义。有些数据中心甚至可能会因为户外颗粒或气体污染物的进入而处于有害环境中,在一些情况下,污染物还有可能形成于数据中心内部。为了 避免数据中心的管理者们忘记这么重要的一点,今天我们就数据中心环境问题进行简单的探讨。

空气污染物对数据中心造成的影响主要分为三类:化学影响、机械影响和电学影响。电路板中的铜蠕变腐蚀和小型表面安装组件中的镀银腐蚀是两种 常见的化学故障。机械影响包括散热片污染、光信号干扰、摩擦力增大等,电学影响包括电路阻抗和电弧的变化等。请注意,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污染物的影响。制造商们一直致力于在不断缩小功能部件尺寸的同时维持硬件的可 靠性,却又无需采取额外的高成本措施来加强所有的IT设备。他们的大多数IT设备都并非安装在腐蚀性环境中,腐蚀性环境会使设备面临更高的故障风险。

一般而言,数据中心内的有害粉尘中均含有大量离子,比如氯盐。这些有害粉尘主要来自直径为2.5-15μm的室外粗尘以及直径为 0.1-2.5μm的室外微尘(Comizzoli1993)。粗尘颗粒中包含各种矿物性和生物性污染物(大多是因风蚀而形成的),可在空气中停留数日。 微尘颗粒一般是由矿物燃料燃烧以及火山活动所形成的,可在空气中停留数年。各种巨大的盐水体也是数据中心空气粉尘污染物的一个主要来源,沿海地区的强风可 将海盐向内陆方向吹进10公里(6英里)或者更远,而这些海盐能够毁坏这一范围内的电子设备(Bennett1969;Crossland1973)

潮解相对湿度是指,粉尘吸收足够的水分变湿从而导致腐蚀和/或离子迁移时的相对湿度,这一湿度决定了粉尘的腐蚀性。当粉尘的潮解相对湿度高 于数据中心的相对湿度时,粉尘处于干燥状态,不会造成腐蚀或者离子迁移。然而,在少数情况下,当粉尘的潮解相对湿度低于数据中心的相对湿度时,粉尘就会吸 收湿气而变湿并导致腐蚀和/或离子迁移,从而降低硬件可靠性。Comizzoli等人在1993年所进行的某项研究显示,在全球各地,由停留在印刷电路板 上的粉尘而引起的泄漏电流都会随着相对湿度的提高而呈现指数级的增长。这项研究使我们得到了以下结论:将数据中心的相对湿度保持在60%以下,这样可以将 由停留的微尘而引发的泄漏电流保持在可接受的次μA级范围内。

少数情况下,数据中心内部也可能会产生有害粉尘。增湿器会通过蒸发空气中的水滴来提高室内湿度,如果加入增湿器的水含盐量高,而这些盐的潮 解相对湿度又低于数据中心的相对湿度,就可能造成有害的室内粉尘污染。即使这些盐的浓度很低,也会造成严重的腐蚀和离子迁移威胁。通过使用逆向渗透法 (ASHRAE2009a)来处理增湿器中的水,可以缓减这些与增湿器相关的腐蚀问题。

来自纸张、硬纸板或者纺织品的纤维性粉尘会污染散热片,并中断设备的冷却过程。数据中心操作员应避免在数据中心内大量使用这些材料。例如,新设备应在数据中心外拆箱,应将大量的打印机放置在其他位置。总的说来,大多数粉尘都是无害的。

数据中心安装的全部都是灵敏设备,这与其他办公环境不同。灰尘颗粒不仅会影响设备的使用,而且超灵敏烟雾探测器也会探测出污染物的位置,当 微粒增多时会误以为是烟雾而发出报警。当然,数据中心一定要避免出现这种情况。数据中心的清洁不仅要进行常规除尘、真空吸尘,而且还要对房子周围进行清 洁。

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