डेटा-सेंटर लिक्विड कूलिंग के सैकंडरी लूप में आंतरिक संक्षारण-नियंत्रण से तात्पर्य उन अभियांत्रिकी उपायों से है जो शीतलक द्रव (PG25/EG25 जल-आधारित माध्यम या डायइलेक्ट्रिक फ्लोरीनेटेड द्रव) और गीली धातु सतहों (तांबे के कोल्ड प्लेट, एल्युमिनियम ब्रैकेट, स्टेनलेस पाइपिंग, ब्रेज़्ड जोड़, लोहे के पंप बॉडी) के बीच अनुकूलता, विद्युत-रासायनिक संक्षारण और जमाव को नियंत्रित रखते हैं। लक्ष्य बंद सैकंडरी लूप के जल-गुणवत्ता, अवरोधक सांद्रता और विजातीय धातुओं के विलगन को स्वीकार्य सीमा में रखना है ताकि पिटिंग, गैल्वेनिक संक्षारण, बायोफिल्म (MIC) और कण कोल्ड-प्लेट का तापीय प्रतिरोध न बढ़ाएँ और रिसाव न करें।
TL;DR — डिज़ाइन आधार GB/T 48023-2026 तथा सैकंडरी-साइड हेतु OCP नियम हैं; व्यावहारिक लीवर शीतलक रसायन, जल-गुणवत्ता और धातु विलगन हैं।
मुख्य संख्या और सीमाएँ
- GB/T 48023-2026 (कोल्ड-प्लेट लिक्विड कूलिंग) 2026-07-30 को जारी, 2027-02-02 से प्रभावी; शीतलक सीमाएँ आबद्धक अनुबंध A में हैं।
- आदर्श सैकंडरी लूप में 5 गीली धातुएँ: तांबा (T2/C11000), एल्युमिनियम (6063/3003), स्टेनलेस (304/316L), सोल्डर/ब्रेज़ (Sn-Ag-Cu या बिना चाँदी Sn-Bi/Cu-P), तथा पंप/एक्सपैंशन टैंक के लिए लोहा या अभियांत्रिकी प्लास्टिक।
- PG25 = 25% प्रोपिलीन ग्लाइकॉल + 75% डीआयनाइज़्ड जल; DI जल की चालकता ≤ 5 μS/cm, मेकअप जल ≤ 600 μS/cm, सरकुलेटिंग ≤ 2000 μS/cm pH 6.8–8.5 पर।
- स्थैतिक भार-ह्रास ASTM D1384-24 / SAE J1034 / ASTM D3306 अनुसार (88 °C, 336 घं): सोल्डर ≤ 30 mg/वर्ष, एल्युमिनियम ≤ 30 mg/वर्ष, तांबा ≤ 90 mg/वर्ष, लोहा ≤ 90 mg/वर्ष, पीतल ≤ 100 mg/वर्ष, इस्पात ≤ 120 mg/वर्ष।
- 3.5% NaCl में Cu–Al खुला-परिपथ विभव लगभग 0.60–0.75 V (SCE सापेक्ष); बड़े कैथोड (Cu) व छोटे एनोड (Al) से पिटिंग दर 3–10 गुना बढ़ सकती है।
- कुल सजीव गिनती ≤ 1×10⁵ CFU/mL; 1×10⁴ CFU/mL पर isothiazolinone (IT/CMIT) 100–200 ppm शॉक डोज़ दें, फिर बायोफिल्म हटाएँ।
- माइक्रो-चैनल का हाइड्रोलिक व्यास 0.5–2.0 mm; NAS 1638 ≤ श्रेणी 7 रखें (≈ ISO 4406 15/13/10) — 300 μm से बड़े कण रुकावट जोखिम बढ़ाते हैं।
- PG25 के हिमांक / क्वथनांक: लगभग −12 °C / लगभग 104 °C।
मानक और परीक्षण विधियाँ
GB/T 48023-2026 और OCP आधाररेखा
GB/T 48023-2026 पहला राष्ट्रीय मानक है जो CDU, सैकंडरी पाइपिंग, कोल्ड प्लेट और क्विक-कनेक्ट को व्यवस्थित रूप से संबोधित करता है; आबद्धक अनुबंध A में सैकंडरी शीतलक की आवश्यकताएँ व परीक्षण विधियाँ हैं। पूर्व उद्योग आधाररेखा OCP के DRC व SSLC विनिर्देशों से आई, जिनमें सैकंडरी द्रव हेतु पाँच नियंत्रण वर्ग थे: pH, चालकता, संक्षारण भार-ह्रास, सूक्ष्मजीव और कण।
सामग्री अनुकूलता परीक्षण
धातुओं के साथ अनुकूलता ASTM D1384-24 (काँच-बर्तन में स्थैतिक भार-ह्रास, 88 °C, 168 घं व 336 घं) से होती है और ASTM D3306 / SAE J1034 की प्रति-धातु सीमा से आँकी जाती है। अधात्विक (EPDM/NBR/POM/PPS) ASTM D471 से; तापीय व ऑक्सीडेटव स्थिरता ASTM D5525 / D6580 से; फोम GB/T 12579 से; जीवाणुरोधी प्रभाव ASTM E2180 / ISO 22196 से तथा कॉलोनी गिनती GB 4789.2 से।
विद्युतरसायन और फील्ड निगरानी
Cu–Al, Cu–स्टेनलेस और इस्पात–स्टेनलेस युग्मों को ASTM G71 (गैल्वेनिक श्रेणी) से क्रमबद्ध करते हैं और पिटिंग विभव ASTM G59 से आँकते हैं। फील्ड निगरानी में चालकता (ऑनलाइन), pH (साप्ताहिक), ORP (दैनिक), सूक्ष्मजीव गिनती (मासिक) और संक्षारण कूपन (त्रैमासिक) शामिल हैं। CDU पक्ष पर 0.2 μm झिल्ली फिल्टर व आयन-विनिमय राल रखकर DI चालकता को दीर्घकाल ≤ 5 μS/cm रखें।
शीतलक और जल-गुणवत्ता सीमाएँ
सीमाओं को कैसे पढ़ें
चालकता, pH और अवरोधक का आरक्षित क्षारकता तीव्र-बदलने वाले तीन संकेतक हैं। यदि Cl⁻/SO₄²⁻ से चालकता बढ़े तो यह प्रवेश-प्रदूषण है; जबकि घुलित Fe/Cu/Al बढ़ना सक्रिय संक्षारण दर्शाता है। सुधार भिन्न होता है, अतः दोनों को ORP के साथ मापें।
| पैरामीटर | मान / इकाई | स्रोत |
|---|---|---|
| DI जल की चालकता | ≤ 5 μS/cm | SGS लिक्विड-कूलिंग गाइड, 2026-08 |
| मेकअप जल चालकता | ≤ 600 μS/cm | GB 50050 / परियोजना |
| सरकुलेटिंग जल बैंड | ≤ 2000 μS/cm, pH 6.8–8.5 | SGS लूप-वॉटर प्रबंधन |
| घुलित Ca/Mg/Cl आयन | ≤ 300 mg/L | परियोजना जल विनिर्देश |
| घोल / निलंबित ठोस | ≤ 10 NTU / ≤ 20 mg/L | परियोजना जल विनिर्देश |
| कुल सजीव गिनती | ≤ 1×10⁵ CFU/mL (1×10⁴ पर उपचार) | GB 4789.2 / फील्ड |
| ASTM D1384 सोल्डर / एल्युमिनियम | ≤ 30 mg/वर्ष | SAE J1034 / ASTM D3306 |
| ASTM D1384 तांबा / लोहा | ≤ 90 mg/वर्ष | SAE J1034 / ASTM D3306 |
| ASTM D1384 पीतल / इस्पात | ≤ 100 / 120 mg/वर्ष | SAE J1034 / ASTM D3306 |
| Cu–Al खुला-परिपथ विभव | 0.60–0.75 V vs SCE (NaCl 3.5%) | ASTM G71 गैल्वेनिक श्रेणी |
| PG25 हिमांक / क्वथनांक | ≈ −12 °C / ≈ 104 °C | शीतलक हस्तप्रस्तुत |
| माइक्रो-चैनल हाइड्रोलिक व्यास | 0.5–2.0 mm (प्रायः 0.8–1.2 mm) | OCP DRC / SSLC |
| कण NAS 1638 / ISO 4406 | NAS ≤ 7 / ISO ≈ 15/13/10 | फील्ड स्वीकृति |
गैल्वेनिक संक्षारण और क्षेत्र-प्रभाव
गैल्वेनिक युग्म का चुनाव
आयु तय करने वाला युग्म तांबे की कोल्ड प्लेट बनाम एल्युमिनियम ब्रैकेट / क्विक-कनेक्ट शेल, तथा तांबा बनाम स्टेनलेस पाइपिंग है। तांबा (≈ +0.32 V vs SCE) और एल्युमिनियम (≈ −0.35 V) में लगभग 0.67 V अंतर है; सतत द्रव-पथ व बिना विलगन के, 200–2000 μS/cm चालकता पर भी मिलीऐम्पीयर गैल्वेनिक धारा बहती है।
क्षेत्र-अनुपात का नियम
बड़ा कैथोड और छोटा एनोड सबसे बुरी स्थिति है। तांबे की कोल्ड प्लेट (कैथोड) और एल्युमिनियम क्विक-कनेक्ट शेल (एनोड, कैथोड:एनोड 15:1–30:1 तक) 12–24 महीनों में छिद्रित भेद सकती है। तीन सुधार: Cu–Al को नायलॉन/PEEK/EPDM वॉशर से अलग करें; एल्युमिनियम का कठिन एनोडाइज़ेशन (20–25 μm) या इंसुलेटिंग इपॉक्सी पाउडर कोटिंग; या शेल को निकल-प्लेटेड तांबा या 316L पर बदलें।
अवरोधक तंत्र
- सिलिकेट प्रकार: एल्युमिनियम व लोहे के अनुकूल, शीघ्र फिल्म बनाता है, पर तांबे पर कमज़ोर व गर्म कठोर जल में स्केल के प्रवण; आदर्श खुराक SiO₂ 800–1500 ppm।
- कार्बनिक अम्ल (OAT): डिकेनोएट / 2-एथिलहेक्ज़ानोएट / सबरेट, पतली फिल्म, कम तापीय दंड, Cu-Al-इस्पात संगत — कोल्ड प्लेट हेतु वरीय पथ।
- हाइब्रिड OAT (कार्बोक्ज़िलेट + मोलिब्डेट): Na₂MoO₄ 500–800 ppm जोड़ता है ताकि CDU पंप सर्किट में लोहे की पिटिंग हेतु सुरक्षा-मार्जिन रहे।
- आधार के साथ सदैव तांबे का पैसिवेटर जैसे benzotriazole (BTA) तथा एंटी-फोम व शॉक बायोसाइड रखें।
जल-गुणवत्ता प्रबंधन की लय
CDU साप्ताहिक जाँचें; मासिक पूर्ण लैब पैनल (pH, चालकता, घोल, Cl⁻, SO₄²⁻, कठोरता, सूक्ष्मजीव गिनती, आरक्षित क्षारकता) चलाएँ; त्रैमासिक कूपन टाँगें (Cu, Al, इस्पात, सोल्डर प्रत्येक ×2); हर छह माह में कोल्ड-प्लेट ΔP व शाखा-प्रवाह विचलन जाँचें। बायोसाइड शॉक डोज़ से: IT/CMIT 100–200 ppm 12–24 घं रखें, फिर पूर्ण परिवर्तन या कार्बन/राल निष्कासन। एक्सपैंशन टैंक को नाइट्रोजन से 0.02–0.05 MPa (गेज) पर रखकर घुलित ऑक्सीजन 3 mg/L से नीचे रखें।
कोटिंग और सतह-उपचार
कोटिंग कहाँ सहायक है — और कहाँ नहीं
गीली शीतलक-संपर्क सतह पर कोटिंग पर निर्भर न रहें: तांबे के माइक्रो-चैनल पैसिवेशन व अवरोधक से रखे जाते हैं, और चैनल में कोई कोटिंग तापीय प्रतिरोध बढ़ाती है व छिद्रों पर बड़ा-कैथोड/छोटा-एनोड सेल बनाती है। कोटिंग का वास्तविक मूल्य गैर-गीले भागों में है — रैक फ्रेम, एल्युमिनियम ब्रैकेट, बाह्य पाइपिंग, एक्सपैंशन टैंक शेल व CDU एन्क्लोज़र — जिनके लिए ISO 12944 इनडोर निम्न-गंभीरता C1–C2 पर्याप्त है।
एल्युमिनियम ब्रैकेट का विलगन
एल्युमिनियम ब्रैकेट व क्विक-कनेक्ट शेल हेतु कठिन एनोडाइज़ेशन 20–25 μm सीलिंग के साथ तथा EPDM/PTFE इंसुलेटिंग वॉशर, या क्रोम-मुक्त रूपांतरण उपचार के साथ 60–80 μm इपॉक्सी पाउडर (आयतन प्रतिरोधकता ≥ 1×10¹² Ω·cm) प्रयोग करें। Cu प्लेट से Al ब्रैकेट का इंटरफ़ेस विद्युत रूप से टूटा होना अनिवार्य है — केवल यांत्रिक दृढ़न।
विफलता के स्वरूप और मानदंड
निदान तर्क
लक्षणों को धातु व स्थान से पढ़ें: चैनल-प्रवेश पर नीला-हरा जमा Cl⁻ से तांबे की पिटिंग; Cu–Al जोड़ पर सफेद रुई-से अवशेष एल्युमिनियम का गैल्वेनिक आक्रमण; सोल्डर के चारों ओर ग्रे-काला निम्न pH पर दरार आक्रमण; चिकनी फिल्म व जंग MIC; बढ़ता ΔP कण; लाल जंग व पीला जल इस्पात पर ऑक्सीजन आक्रमण।
| विफलता | दृश्य संकेत | सीमा | उपाय |
|---|---|---|---|
| तांबे की पिटिंग | प्रवेश छिद्र, नीला-हरा जमा | Cl⁻ > 50 mg/L या ORP > +400 mV | द्रव बदलें, कार्बन + राल, Cl⁻ < 20 mg/L रखें |
| एल्युमिनियम गैल्वेनिक आक्रमण | संपर्क पर सफेद अवशेष, स्थानीय छिद्र | Cu–Al > 0.5 V | EPDM/PEEK वॉशर, एनोडाइज़ेशन 20–25 μm |
| सोल्डर दरार आक्रमण | कनेक्ट सीम के चारों ओर ग्रे-काला | pH 100 mg/L | pH 8.0–8.5 करें, बिना चाँदी Sn-Bi सोल्डर |
| सूक्ष्मजीव-प्रेरित संक्षारण | चिकनी फिल्म, स्थानीय जंग | गिनती > 1×10⁴ CFU/mL | IT/CMIT 100–200 ppm शॉक + परिवर्तन |
| कण रुकावट | ΔP > 15% / प्रवाह विचलन > 10% | > 300 μm व NAS > 8 | 0.2 μm फिल्टर + बैकवॉश |
| ऑक्सीजन आक्रमण | पंप पर लाल जंग, पीला जल | घुलित O₂ > 3 mg/L | नाइट्रोजन ब्लैंकेट 0.02–0.05 MPa |
संचालन और निगरानी
आधारभूत उपकरणन
न्यूनतम व्यावहारिक निगरानी: ऑनलाइन चालकता व ताप, साप्ताहिक हैंड-हेल्ड pH/ORP, मासिक माइक्रोबियल डिप-स्लाइड, और त्रैमासिक संक्षारण कूपन जिन्हें ASTM D1384 भार-ह्रास सीमा से तुलना जाए।
परिवर्तन अंतराल
तीन से पाँच वर्ष आदर्श यदि आरक्षित क्षारकता ≥ 6 mL व गिनती 1×10³ CFU/mL से नीचे रहे; यदि आरक्षित क्षारकता 3 mL से नीचे गिरे या स्थिर pH 7.5 से नीचे जाए तो अंतराल आधा करें।
अक्सर पूछे गए प्रश्न
क्या कार का एंटीफ्रीज़ डाल सकते हैं?
नहीं। वाहन शीतलक में सिलिकेट/फॉस्फेट का भारी पैकेज (SiO₂ 2000–3000 ppm) होता है जो माइक्रो-चैनल बंद कर देता है, और OAT संस्करणों में मोलिब्डेट/बोरेट तांबे को दीर्घकाल काले करते हैं तथा तांबे हेतु BTA नहीं होता। विशिष्ट सैकंडरी शीतलक लें: PG25/EG25 + कार्बोक्ज़िलेट + BTA + एंटी-फोम + बायोसाइड।
उच्च चालकता: प्रदूषण या संक्षारण?
ORP व धातु-आयन सामग्री से फ़ैसला करें। Cl⁻/SO₄²⁻ बढ़ना प्रवेश-प्रदूषण है; घुलित Fe/Cu/Al बढ़ना संक्षारण-विलयन। प्रदूषण → परिवर्तन + राल; संक्षारण → pH सुधार + अवरोधक टॉप-अप + कूपन पुनः-जाँच।
क्या तांबा सीधे स्टेनलेस से जुड़ सकता है?
हाँ, यदि लूप में एल्युमिनियम न हो। Cu–स्टेनलेस विभव 3.5% NaCl में लगभग 0.2 V — मध्यम युग्म जो प्रायः BTA + कार्बोक्ज़िलेट से नियंत्रित रहता है। यदि एल्युमिनियम जोड़कर Cu-Al-स्टेनलेस त्रिक बने तो एल्युमिनियम बलि-ध्रुव बनता है और उसे अलग करना आवश्यक है।
अवरोधक के बिना शुद्ध DI जल — क्या सुरक्षित है?
नहीं। कम चालकता केवल स्केल व धारा-पथ में विलंब करती है; DI जल भूखा विलायक है जो तांबा/एल्युमिनियम की पैसिव फिल्म को निरंतर घोलता है, और कुछ सप्ताह में घुली धातु चालकता को 200–500 μS/cm लौटा देती है। PG25/EG25 + कार्बोक्ज़िलेट + BTA न्यूनतम रचना है।
शीतलक कितनी बार पूर्णतः बदलें?
हर तीन से पाँच वर्ष बशर्ते आरक्षित क्षारकता ≥ 6 mL व गिनती < 1×10³ CFU/mL रहे। यदि आरक्षित क्षारकता 3 mL से नीचे गिरे या स्थिर pH 7.5 से नीचे रहे तो राल पॉलिश व प्री-फिल्मिंग के साथ 18–24 माह कर दें।
अंतिम अद्यतन: 2026-10-08 | Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. द्वारा संकलित। केवल B2B तकनीकी संदर्भ हेतु; व्यापारिक शर्तें EXW / FOB — कोई रिटेल, DDP या विदेशी वेयरहाउस कोटेशन नहीं।