La protezione anticorrosione interna del circuito secondario di raffreddamento a liquido di un data center raggruppa le misure che tengono sotto controllo compatibilità, corrosione elettrochimica e depositi tra il fluido refrigerante (liquido acquoso PG25/EG25 o fluido fluorurato dielettrico) e le superfici metalliche bagnate (piastre fredde in rame, staffe in alluminio, tubazioni in inox, giunti saldati, corpi pompa in ghisa). L'obiettivo è mantenere la qualità dell'acqua, la concentrazione di inibitore e l'isolamento tra metalli diversi in una finestra ammissibile, affinché vaiolatura, corrosione galvanica, biofilm (MIC) e particelle non alzino la resistenza termica né causino perdite.
TL;DR — La base di progetto è GB/T 48023-2026 più le regole OCP lato secondario; le leve sono la chimica del fluido, la qualità dell'acqua e l'isolamento dei metalli.
Numeri e soglie chiave
- GB/T 48023-2026 (raffreddamento a liquido con piastra fredda) è stato pubblicato il 2026-07-30, in vigore dal 2027-02-01; i limiti del fluido sono nell'allegato normativo A.
- Un circuito secondario tipico ha 5 metalli bagnati: rame (T2/C11000), alluminio (6063/3003), inox (304/316L), brasatura (Sn-Ag-Cu o Sn-Bi/Cu-P senza argento) e ghisa o plastica tecnica per pompa/vaso di espansione.
- PG25 = 25 % propilenglicole + 75 % acqua deionizzata; conduttività acqua DI ≤ 5 μS/cm, acqua di reintegro ≤ 600 μS/cm, acqua di circolazione ≤ 2000 μS/cm a pH 6,8–8,5.
- Perdita di peso statica secondo ASTM D1384-24 / SAE J1034 / ASTM D3306 (88 °C, 336 h): brasatura ≤ 30 mg/anno, alluminio ≤ 30 mg/anno, rame ≤ 90 mg/anno, ghisa ≤ 90 mg/anno, ottone ≤ 100 mg/anno, acciaio ≤ 120 mg/anno.
- Potenziale Cu–Al circa 0,60–0,75 V vs SCE in NaCl 3,5 %; con catodo grande (Cu) e anodo piccolo (Al) la vaiolatura può amplificarsi 3–10 volte.
- Conteggio vitale totale ≤ 1×10⁵ UFC/mL; trattare da 1×10⁴ UFC/mL con shock di isothiazolinoni (IT/CMIT) 100–200 ppm e rimozione del biofilm.
- Diametro idraulico dei microcanali 0,5–2,0 mm; mantenere NAS 1638 ≤ classe 7 (≈ ISO 4406 15/13/10); particelle sopra 300 μm aumentano l'ostruzione.
- Punto di congelamento / ebollizione PG25: circa −12 °C / circa 104 °C.
Norme e metodi di prova
GB/T 48023-2026 e la linea di base OCP
GB/T 48023-2026 è la prima norma nazionale che copre sistematicamente CDU, tubazione secondaria, piastra fredda e raccordi rapidi; l'allegato normativo A fissa requisiti e metodi per il fluido secondario. La base precedente veniva da OCP DRC e SSLC, ciascuna con cinque gruppi: pH, conduttività, perdita di peso per corrosione, microbiologia e particelle.
Prove di compatibilità dei materiali
La compatibilità con i metalli segue ASTM D1384-24 (perdita di peso statica in vetro, 88 °C, 168 e 336 h), giudicata contro ASTM D3306 / SAE J1034. I non metalli (EPDM/NBR/POM/PPS) secondo ASTM D471; stabilità termica/ossidativa ASTM D5525 / D6580; schiuma GB/T 12579; potere antibatterico ASTM E2180 / ISO 22196 con conteggio GB 4789.2.
Elettrochimica e monitoraggio sul campo
Le coppie Cu–Al, Cu–inox e acciaio–inox sono classificate con ASTM G71 (serie di potenziali) e valutate per potenziale di vaiolatura con ASTM G59. Il monitoraggio usa conduttività (online), pH (settimanale), ORP (giornaliero), conteggio microbico (mensile) e provette di corrosione (trimestrali). Lato CDU conviene filtro a membrana 0,2 μm e resina a scambio ionico per mantenere DI ≤ 5 μS/cm.
Limiti del fluido e dell'acqua
Come leggere i limiti
Conduttività, pH e alcalinità di riserva dell'inibitore sono i tre indicatori a movimento rapido. Un aumento di conduttività per Cl⁻/SO₄²⁻ indica contaminazione in ingresso, mentre Fe/Cu/Al disciolti indicano corrosione attiva; la correzione è diversa, quindi misurate entrambi insieme all'ORP.
| Parametro | Valore / Unità | Fonte |
|---|---|---|
| Conduttività acqua DI | ≤ 5 μS/cm | Guida SGS raffreddamento a liquido, 2026-08 |
| Acqua di reintegro | ≤ 600 μS/cm | GB 50050 / progetto |
| Acqua di circolazione | ≤ 2000 μS/cm a pH 6,8–8,5 | Gestione SGS |
| Ioni Ca/Mg/Cl | ≤ 300 mg/L | Specifiche del progetto |
| Turbidità / solidi sospesi | ≤ 10 NTU / ≤ 20 mg/L | Specifiche del progetto |
| Conteggio vitale totale | ≤ 1×10⁵ UFC/mL (trattare a 1×10⁴) | GB 4789.2 / campo |
| ASTM D1384 brasatura / alluminio | ≤ 30 mg/anno | SAE J1034 / ASTM D3306 |
| ASTM D1384 rame / ghisa | ≤ 90 mg/anno | SAE J1034 / ASTM D3306 |
| ASTM D1384 ottone / acciaio | ≤ 100 / 120 mg/anno | SAE J1034 / ASTM D3306 |
| Potenziale Cu–Al | 0,60–0,75 V vs SCE (NaCl 3,5 %) | Serie galvanica ASTM G71 |
| Congelamento / ebollizione PG25 | ≈ −12 °C / ≈ 104 °C | Manuale dei fluidi |
| Diametro microcanale | 0,5–2,0 mm (tipico 0,8–1,2 mm) | OCP DRC / SSLC |
| Particelle NAS 1638 / ISO 4406 | NAS ≤ 7 / ISO ≈ 15/13/10 | Accettazione sul campo |
Corrosione galvanica ed effetto area
Scelta della coppia galvanica
La coppia che decide la vita utile è la piastra fredda in rame contro staffa o corpo del raccordo in alluminio, e il rame contro la tubazione inox. Rame (≈ +0,32 V vs SCE) e alluminio (≈ −0,35 V) differiscono di circa 0,67 V; con percorso liquido continuo senza isolamento circola corrente galvanica in milliampere già a 200–2000 μS/cm.
Regola del rapporto d'area
Catodo grande con anodo piccolo è il caso peggiore. Piastra fredda in rame (catodo) contro corpo in alluminio del raccordo (anodo, catodo:anodo fino a 15:1–30:1) può corrodere per vaiolatura e forare in 12–24 mesi. Tre rimedi: isolare Cu–Al con rondelle in nylon/PEEK/EPDM; anodizzazione dura dell'alluminio (20–25 μm) o rivestimento epossidico isolante; o portare il corpo a rame nichelato o 316L.
Sistemi inibitori
- Tipo silicato: favorevole ad alluminio e ghisa, film rapido, ma debole sul rame e soggetto a incrostazione in acqua dura calda; dose tipica SiO₂ 800–1500 ppm.
- Tipo acido organico (OAT): decanoato / 2-etilesanoato / suberato, film sottile con scarsa penalità termica, compatibile Cu-Al-acciaio — la via preferita per le piastre fredde.
- OAT ibrido (carbossilato + molibdato): aggiunge Na₂MoO₄ 500–800 ppm per margine di vaiolatura della ghisa nei circuiti pompa del CDU.
- Affiancare sempre un passivante del rame come benzotriazolo (BTA) più antischiuma e biocida a shock.
Ritmo di gestione della qualità dell'acqua
Ispezionate il CDU settimanalmente; un pannello di laboratorio mensile completo (pH, conduttività, turbidità, Cl⁻, SO₄²⁻, durezza, conteggio microbico, alcalinità di riserva); provette trimestrali (Cu, Al, acciaio, brasatura ×2); ogni sei mesi verificate ΔP e scostamento di portata. Il biocida è a shock: IT/CMIT 100–200 ppm mantenuti 12–24 h, poi svuotamento totale o rimozione con carbonio/resina. Inertizzate il vaso di espansione con azoto a 0,02–0,05 MPa manometrici per tenere l'ossigeno disciolto sotto 3 mg/L.
Rivestimenti e trattamento superficie
Dove il rivestimento aiuta — e dove no
Non contate su un rivestimento sulla superficie bagnata: i microcanali di rame si mantengono con passivazione e inibitore, e ogni rivestimento del canale alza la resistenza termica e, nei pori, forma una cella catodo grande/anodo piccolo. Il valore reale del rivestimento è sui pezzi non bagnati — telaio del rack, staffe in alluminio, tubazione esterna, vaso di espansione e carcassa CDU — specificati a ISO 12944 interno C1–C2.
Isolare la staffa in alluminio
Per staffe e corpi dei raccordi in alluminio usate anodizzazione dura 20–25 μm con sigillatura più rondelle isolanti EPDM/PTFE, o pretrattamento di conversione senza cromo più epossidico in polvere 60–80 μm con resistività volumetrica ≥ 1×10¹² Ω·cm. L'interfaccia piastra Cu a staffa Al deve essere interrotta elettricamente — solo fissaggio meccanico.
Modalità di guasto e criteri
Logica diagnostica
Leggete i sintomi per metallo e luogo: depositi blu-verdi alle entrate dei canali indicano vaiolatura del rame da Cl⁻; residuo bianco cotonoso su un giunto Cu–Al indica attacco galvanico dell'alluminio; grigio-nero attorno a una brasatura indica attacco in fessura a pH basso; film viscido con ruggine indica MIC; ΔP crescente indica particelle; ruggine rossa e acqua gialla indicano attacco di ossigeno sull'acciaio.
| Guasto | Segno visibile | Soglia | Rimedio |
|---|---|---|---|
| Vaiolatura del rame | pit all'ingresso, deposito blu-verde | Cl⁻ > 50 mg/L o ORP > +400 mV | cambio fluido, carbonio + resina, tenere Cl⁻ < 20 mg/L |
| Attacco galvanico dell'alluminio | residuo bianco al contatto, pit | Cu–Al > 0,5 V | rondella EPDM/PEEK, anodizzare 20–25 μm |
| Attacco alla brasatura | grigio-nero al giunto del raccordo | pH 100 mg/L | alzare pH a 8,0–8,5, brasatura Sn-Bi senza argento |
| Corrosione microbiologica | film viscido, ruggine localizzata | conteggio > 1×10⁴ UFC/mL | shock IT/CMIT 100–200 ppm + svuotamento |
| Ostruzione da particelle | ΔP > 15 % / scostamento portata > 10 % | > 300 μm e NAS > 8 | filtro 0,2 μm + controlavaggio |
| Attacco di ossigeno | ruggine rossa pompa, acqua gialla | O₂ disciolto > 3 mg/L | inertaggio N₂ 0,02–0,05 MPa man. |
Esercizio e monitoraggio
Strumentazione minima
Monitoraggio minimo vitale: conduttività e temperatura online, pH/ORP portatile settimanale, piastrina microbica mensile e provette di corrosione trimestrali confrontate con i limiti di perdita di peso ASTM D1384.
Intervallo di svuotamento
Da tre a cinque anni se l'alcalinità di riserva resta ≥ 6 mL e il conteggio sotto 1×10³ UFC/mL; dimezzate se la riserva scende sotto 3 mL o il pH stabilizzato cala sotto 7,5.
Domande frequenti
Posso versare antigelo per auto?
No. L'antigelo veicolare ha un pacchetto elevato di silicati/fosfati (SiO₂ 2000–3000 ppm) che ostruisce i microcanali, e le versioni OAT contengono molibdato/borato che scuriscono il rame e mancano di BTA. Usate un fluido secondario dedicato: PG25/EG25 più carbossilato, BTA, antischiuma e biocida.
Conduttività alta: contaminazione o corrosione?
Giudicate con ORP e contenuto di ioni metallici. Se salgono Cl⁻/SO₄²⁻ è contaminazione in ingresso; se salgono Fe/Cu/Al disciolti è corrosione. Contaminazione → svuotamento + resina; corrosione → correzione pH + reintegro inibitore + nuova lettura provette.
Rame collegato direttamente all'inox?
Sì, se non c'è alluminio nel circuito. La coppia Cu–inox è di circa 0,2 V in NaCl 3,5 % — moderata e di norma controllata con BTA + carbossilato. Se si aggiunge alluminio (triangolo Cu-Al-inox), l'alluminio diventa il polo sacrificale e va isolato.
Acqua DI pura senza inibitore?
No. La bassa conduttività ritarda solo incrostazione e percorsi di corrente; l'acqua DI è un solvente avido che continua a sciogliere il film passivo di rame/alluminio, e in poche settimane i metalli disciolti riportano la conduttività a 200–500 μS/cm. PG25/EG25 + carbossilato + BTA è la formulazione minima.
Ogni quanto svuotare del tutto?
Ogni tre-cinque anni se la riserva ≥ 6 mL e il conteggio < 1×10³ UFC/mL. Accorciate a 18–24 mesi con lucidatura a resina e pre-film se la riserva cala sotto 3 mL o il pH stabilizzato scende sotto 7,5.
Ultimo aggiornamento: 2026-10-08 | A cura di Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. Solo come riferimento tecnico B2B; condizioni commerciali EXW / FOB — niente vendita al dettaglio, DDP né magazzino estero.