====== Оценка параметров окружающей среды ======
Цель — выявить и контролировать загрязняющие примеси в воздухе ЦОД, вызывающие коррозию печатных плат, разъёмов и контактных групп. Раздел охватывает: что измерять, как проводить реактивный мониторинг, где размещать индикаторы, как интерпретировать результаты по ISA-71.04-2013 и какие газы наиболее опасны при типичных условиях эксплуатации.
===== Что именно нужно оценивать =====
* **Коррозионная активность воздуха** — по скоростям потемнения меди и серебра на индикаторах.
* **Газовые загрязнители**: соединения серы, хлора, азота, озон и др.
* **Сопутствующие факторы**: температура, относительная влажность, доля наружного воздуха, герметичность и перепады давления.
Переход электроники на бессвинцовые сплавы увеличил чувствительность компонентов к сернистым и хлорсодержащим соединениям. При высокой плотности тепловыделения и больших объёмах рециркуляции вероятность контакта оборудования с загрязнителями возрастает.
===== Методика: реактивный мониторинг =====
* **Индикаторы:** медные и серебряные купоны (пластины) с чистой поверхностью.
* **Экспозиция:** 30 суток (базовый цикл).
* **Размещение:** приточная камера, горячие зоны, фронт стоек, зона рециркуляции, наружный воздух.
* **Отбор и анализ:** измерение толщины коррозионной плёнки в ангстремах (Å/мес).
* **Частота:** ввод объекта, сезонная проверка, далее ежегодно.
Пластины-индикаторы нельзя размещать на сквозняках и рядом с источниками бытовых загрязнений (чистящие средства, упаковка, лакокрасочные материалы).
===== Классификация ISA-71.04-2013 =====
**Классы коррозионной активности воздушной среды**
^ Класс ^ Обозначение ^ Скорость коррозии меди, Å/мес ^ Скорость коррозии серебра, Å/мес ^ Характеристика ^
| G1 | Слабая | <300 | <200 | Небольшое воздействие, оптимум для ЦОД |
| G2 | Умеренная | <1000 | <1000 | Требуется фильтрация и контроль влажности |
| G3 | Сильная | <2000 | <2000 | Нужна герметизация, избыточное давление, **сорбционная фильтрация** |
| GX | Очень сильная | ≥2000 | ≥2000 | Эксплуатация возможна только в герметичных шкафах |
Для условий РФ проектная цель — **G1**, допустимая кратковременная эксплуатация — **G2**.
===== Основные загрязнители и источники =====
^ Группа ^ Примеры ^ Источники ^ Воздействие ^
| Сернистые | SO₂, SO₃, H₂S | ТЭЦ, выхлоп, нефть, канализация | Быстрая сульфидация меди и серебра |
| Хлорсодержащие | Cl₂, ClO₂, HCl | Бассейны, клининг, башни охлаждения | Пятнистая коррозия при влажности >50 % |
| Азотистые | NO, NO₂, N₂O₄ | Транспорт, котельные | Катализ образования кислот и озона |
| Окислители | O₃, пероксиды | Электроразряды, фотохимический смог | Ускоряют коррозию, повреждают полимеры |
Сочетание H₂S и NO₂ ускоряет коррозию меди и серебра в разы по сравнению с каждым газом отдельно.
===== Сопутствующие параметры =====
* **Влажность:** оптимум 40–60 %.
* **Давление:** избыточное +5…+15 Па.
* **Доля наружного воздуха:** при «свободном охлаждении» обязательна **сорбционная фильтрация (очистка воздуха от газовых примесей)**.
* **Рециркуляция:** нужна даже без притока, чтобы удалять внутренние загрязнители.
===== Перевод концентраций =====
$$C_{\mu g/m^3} = \frac{C_{ppb} \cdot M}{24.45}$$
где:
* \(C_{ppb}\) — концентрация в «частях на миллиард»;
* \(M\) — молярная масса вещества, г/моль.
===== Этапы обследования =====
* Подготовка и карта источников.
* Размещение купонов Cu/Ag.
* Экспозиция 30 дней.
* Лабораторный анализ.
* Присвоение класса G1–GX.
* Корректирующие меры: фильтрация, герметизация, повторная проверка.
flowchart TD
classDef big font-size:12px,stroke-width:1.2px,padding:8px;
A["Старт обследования"]:::big --> B["Предварительная оценка рисков"]:::big
B --> C["Размещение купонов Cu/Ag"]:::big
C --> D["Экспозиция 30 дней"]:::big
D --> E["Лабораторный анализ"]:::big
E --> F{"Класс среды G1–GX"}:::big
F -->|G1| G["Плановый мониторинг"]:::big
F -->|G2| H["Усиление фильтрации и герметизация"]:::big
F -->|G3,GX| I["Аварийные меры: сорбенты, гермошкафы"]:::big
H --> J["Повторный цикл через 1–3 мес"]:::big
I --> J
G --> K["Ежегодный контроль"]:::big
J --> F
===== Ключевые идеи =====
* Реактивный мониторинг — основной способ количественной оценки агрессивности воздуха.
* Цель проектирования для ЦОД — класс G1.
* Наибольшую опасность представляют соединения серы, хлора и озона.
* При «свободном охлаждении» необходимо предусматривать **сорбционную фильтрацию воздуха от газовых примесей**.
* Контроль качества воздуха должен быть циклическим процессом: замер → меры → проверка.