Chống ăn mòn bên trong vòng thứ cấp của hệ làm mát bằng chất lỏng trong trung tâm dữ liệu là tập hợp các biện pháp kiểm soát tính tương thích, ăn mòn điện hóa và lắng đọng giữa dung dịch làm mát (chất lỏng gốc nước PG25/EG25 hoặc chất lỏng flo hóa điện môi) với các bề mặt kim loại tiếp xúc (tấm lạnh đồng, giá đỡ nhôm, ống inox, mối hàn thiếc và thân bơm gang). Mục tiêu là giữ chất lượng nước, nồng độ chất ức chế và cách ly giữa các kim loại khác loại trong một khoảng cho phép, để rỗ, ăn mòn điện hóa, màng sinh học (MIC) và hạt rắn không làm tăng nhiệt trở hay gây rò rỉ.
TL;DR — Cơ sở thiết kế là GB/T 48023-2026 cùng các quy tắc OCP phía thứ cấp; đòn bẩy thực tế là hóa học dung dịch, chất lượng nước và cách ly kim loại.
Các số liệu và ngưỡng then chốt
- GB/T 48023-2026 (làm mát bằng tấm lạnh) ban hành ngày 2026-07-30, hiệu lực từ 2027-02-01; các giới hạn dung dịch nằm ở Phụ lục A bắt buộc.
- Một vòng thứ cấp điển hình có 5 kim loại tiếp xúc: đồng (T2/C11000), nhôm (6063/3003), inox (304/316L), thiếc hàn (Sn-Ag-Cu hoặc Sn-Bi/Cu-P không bạc) và gang hoặc nhựa kỹ thuật cho bơm/bình giãn nở.
- PG25 = 25% propylene glycol + 75% nước khử ion; độ dẫn nước DI ≤ 5 μS/cm, nước bổ sung ≤ 600 μS/cm, nước tuần hoàn ≤ 2000 μS/cm ở pH 6,8–8,5.
- Tổn hao khối lượng tĩnh theo ASTM D1384-24 / SAE J1034 / ASTM D3306 (88 °C, 336 giờ): thiếc hàn ≤ 30 mg/năm, nhôm ≤ 30 mg/năm, đồng ≤ 90 mg/năm, gang ≤ 90 mg/năm, đồng thau ≤ 100 mg/năm, thép ≤ 120 mg/năm.
- Hiệu điện thế Cu–Al khoảng 0,60–0,75 V so với SCE trong NaCl 3,5%; với catode lớn (Cu) và anode nhỏ (Al), tốc độ rỗ có thể khuếch đại 3–10 lần.
- Tổng số khuẩn lạc ≤ 1×10⁵ CFU/mL; xử lý từ 1×10⁴ CFU/mL bằng shock isothiazolinone (IT/CMIT) 100–200 ppm rồi bóc màng sinh học.
- Đường kính thủy lực kênh vi mô 0,5–2,0 mm; giữ NAS 1638 ≤ cấp 7 (≈ ISO 4406 15/13/10); hạt trên 300 μm làm tăng nghẽn.
- Điểm đông / sôi của PG25: khoảng −12 °C / khoảng 104 °C.
Tiêu chuẩn và phương pháp thử
GB/T 48023-2026 và chuẩn OCP
GB/T 48023-2026 là tiêu chuẩn quốc gia đầu tiên bao phủ hệ thống CDU, đường ống thứ cấp, tấm lạnh và khớp nối nhanh một cách có hệ thống; Phụ lục A bắt buộc nêu yêu cầu và phương pháp thử cho dung dịch thứ cấp. Chuẩn trước đó đến từ OCP DRC và SSLC, mỗi chuẩn gồm năm nhóm: pH, độ dẫn, tổn hao ăn mòn, vi sinh và hạt.
Thử nghiệm tương thích vật liệu
Tương thích với kim loại theo ASTM D1384-24 (tổn hao khối lượng tĩnh trong cốc thủy tinh, 88 °C, 168 và 336 giờ), đối chiếu ASTM D3306 / SAE J1034. Phi kim loại (EPDM/NBR/POM/PPS) theo ASTM D471; ổn định nhiệt/oxy hóa ASTM D5525 / D6580; tạo bọt GB/T 12579; kháng khuẩn ASTM E2180 / ISO 22196 cùng đếm khuẩn lạc GB 4789.2.
Điện hóa và giám sát hiện trường
Cặp Cu–Al, Cu–inox và thép–inox được xếp theo ASTM G71 (dãy điện thế) và đánh giá thế rỗ bằng ASTM G59. Giám sát dùng độ dẫn (online), pH (hàng tuần), ORP (hàng ngày), đếm khuẩn lạc (hàng tháng) và mẫu thử ăn mòn (hàng quý). Phía CDU nên lắp thêm bộ lọc màng 0,2 μm và hạt trao đổi ion để giữ DI ≤ 5 μS/cm.
Giới hạn dung dịch và nước
Cách đọc giới hạn
Độ dẫn, pH và độ kiềm dự trữ của chất ức chế là ba chỉ báo chuyển động nhanh. Độ dẫn tăng do Cl⁻/SO₄²⁻ cho thấy nhiễm bẩn từ ngoài vào, còn Fe/Cu/Al hòa tan tăng cho thấy ăn mòn đang hoạt động; biện pháp khắc phục khác nhau nên đo cả hai cùng ORP.
| Thông số | Giá trị / Đơn vị | Nguồn |
|---|---|---|
| Độ dẫn nước DI | ≤ 5 μS/cm | Hướng dẫn SGS làm mát chất lỏng, 2026-08 |
| Nước bổ sung | ≤ 600 μS/cm | GB 50050 / dự án |
| Nước tuần hoàn | ≤ 2000 μS/cm ở pH 6,8–8,5 | Quản lý vòng SGS |
| Ion Ca/Mg/Cl | ≤ 300 mg/L | Yêu cầu nước dự án |
| Độ đục / chất rắn lơ lửng | ≤ 10 NTU / ≤ 20 mg/L | Yêu cầu nước dự án |
| Tổng số khuẩn lạc | ≤ 1×10⁵ CFU/mL (xử lý ở 1×10⁴) | GB 4789.2 / hiện trường |
| ASTM D1384 thiếc hàn / nhôm | ≤ 30 mg/năm | SAE J1034 / ASTM D3306 |
| ASTM D1384 đồng / gang | ≤ 90 mg/năm | SAE J1034 / ASTM D3306 |
| ASTM D1384 đồng thau / thép | ≤ 100 / 120 mg/năm | SAE J1034 / ASTM D3306 |
| Thế Cu–Al | 0,60–0,75 V so SCE (NaCl 3,5%) | Dãy điện hóa ASTM G71 |
| Đông / sôi PG25 | ≈ −12 °C / ≈ 104 °C | Cẩm nang dung dịch |
| Đường kính kênh vi mô | 0,5–2,0 mm (phổ biến 0,8–1,2 mm) | OCP DRC / SSLC |
| Hạt NAS 1638 / ISO 4406 | NAS ≤ 7 / ISO ≈ 15/13/10 | Nghiệm thu hiện trường |
Ăn mòn điện hóa và hiệu ứng diện tích
Chọn cặp điện hóa
Cặp quyết định tuổi thọ là tấm lạnh đồng tiếp xúc giá đỡ hoặc thân khớp nối nhôm, và đồng tiếp xúc đường ống inox. Đồng (≈ +0,32 V so SCE) và nhôm (≈ −0,35 V) chênh khoảng 0,67 V; khi có đường dẫn lỏng liên tục mà không cách ly, dòng điện hóa cỡ miliampere chạy ngay ở độ dẫn 200–2000 μS/cm.
Quy luật tỷ lệ diện tích
Catode lớn với anode nhỏ là trường hợp xấu nhất. Tấm lạnh đồng (catode) tiếp thân khớp nối nhôm (anode, catode:anode tới 15:1–30:1) có thể rỗ và thủng trong 12–24 tháng. Ba cách xử lý: cách ly Cu–Al bằng vòng đệm nylon/PEEK/EPDM; anot hóa cứng nhôm (20–25 μm) hoặc phủ epoxy cách điện; hoặc đổi thân sang đồng mạ niken hoặc 316L.
Hệ chất ức chế
- Loại silicat: thân thiện với nhôm và gang, tạo màng nhanh, nhưng bảo vệ đồng kém và dễ đóng cặn ở nước cứng nóng; liều điển hình SiO₂ 800–1500 ppm.
- Loại axit hữu cơ (OAT): decanoate / 2-ethylhexanoate / suberate, màng mỏng ít cản nhiệt, tương thích Cu-Al-thép — hướng ưu tiên cho tấm lạnh.
- OAT lai (carboxylate + molypdat): thêm Na₂MoO₄ 500–800 ppm để dự phòng rỗ cho gang trong mạch bơm CDU.
- Luôn phối hợp một chất thụ động hóa đồng như benzotriazole (BTA) cùng chất khử bọt và chất diệt khuẩn shock.
Nhịp quản lý chất lượng nước
Kiểm tra CDU hàng tuần; làm một bảng phân tích phòng thí nghiệm đầy đủ hàng tháng (pH, độ dẫn, độ đục, Cl⁻, SO₄²⁻, độ cứng, đếm khuẩn lạc, độ kiềm dự trữ); treo mẫu thử hàng quý (Cu, Al, thép, thiếc hàn mỗi loại 2 chiếc); sáu tháng kiểm ΔP và sai lệch lưu lượng nhánh. Chất diệt khuẩn dùng kiểu shock: IT/CMIT 100–200 ppm giữ 12–24 giờ rồi thay toàn bộ hoặc bóc bằng than hoạt tính/hạt trao đổi. Thổi nitơ bình giãn nở tới 0,02–0,05 MPa áp kế để giữ oxy hòa tan dưới 3 mg/L.
Lớp phủ và xử lý bề mặt
Lớp phủ giúp gì — và không giúp gì
Đừng dựa vào lớp phủ trên bề mặt tiếp xúc dung dịch: kênh vi mô đồng được duy trì bằng thụ động hóa và chất ức chế, mọi lớp phủ trong kênh đều làm tăng nhiệt trở và tại lỗ kim tạo cặp catode lớn/anode nhỏ. Giá trị thực của lớp phủ nằm ở các chi tiết không tiếp xúc dung dịch — khung rack, giá đỡ nhôm, ống ngoài, thân bình giãn nở và vỏ CDU — theo ISO 12944 trong nhà C1–C2.
Cách ly giá đỡ nhôm
Với giá đỡ và thân khớp nối nhôm, dùng anot hóa cứng 20–25 μm có bịt kín cộng vòng đệm cách điện EPDM/PTFE, hoặc xử lý chuyển đổi không crom cộng bột epoxy 60–80 μm có điện trở suất khối ≥ 1×10¹² Ω·cm. Tiếp giáp tấm Cu với giá đỡ Al phải đứt kết nối điện — chỉ liên kết cơ khí.
Các dạng hỏng và tiêu chí
Logic chẩn đoán
Đọc triệu chứng theo kim loại và vị trí: cặn xanh-lam ở cửa vào kênh cho thấy rỗ đồng do Cl⁻; cặn trắng bông ở mối nối Cu–Al cho thấy nhôm bị ăn mòn điện hóa; xám-đen quanh mối hàn thiếc cho thấy ăn mòn khe hở khi pH thấp; màng nhầy kèm gỉ cho thấy MIC; ΔP tăng cho thấy hạt; gỉ đỏ và nước vàng cho thấy oxy ăn mòn thép.
| Dạng hỏng | Dấu hiệu nhìn thấy | Ngưỡng | Biện pháp |
|---|---|---|---|
| Rỗ đồng | lỗ rỗ ở cửa vào, cặn xanh-lam | Cl⁻ > 50 mg/L hoặc ORP > +400 mV | thay dung dịch, than + hạt, giữ Cl⁻ < 20 mg/L |
| Ăn mòn điện hóa nhôm | cặn trắng ở tiếp xúc, rỗ cục bộ | Cu–Al > 0,5 V | thêm vòng EPDM/PEEK, anot hóa 20–25 μm |
| Ăn mòn thiếc hàn | xám-đen ở mối khớp nối | pH 100 mg/L | nâng pH 8,0–8,5, dùng thiếc Sn-Bi không bạc |
| Ăn mòn do vi sinh | màng nhầy, gỉ cục bộ | khuẩn lạc > 1×10⁴ CFU/mL | shock IT/CMIT 100–200 ppm + thay |
| Nghẽn do hạt | ΔP > 15% / sai lệch lưu lượng > 10% | > 300 μm và NAS > 8 | thêm lọc 0,2 μm + rửa ngược |
| Oxy ăn mòn | gỉ đỏ ở bơm, nước vàng | O₂ hòa tan > 3 mg/L | thổi N₂ 0,02–0,05 MPa áp kế |
Vận hành và giám sát
Trang bị đo tối thiểu
Giám sát tối thiểu khả dụng: độ dẫn và nhiệt độ online, pH/ORP cầm tay hàng tuần, phiến thử vi sinh hàng tháng và mẫu thử ăn mòn hàng quý so với giới hạn tổn hao ASTM D1384.
Khoảng thời gian thay
Ba đến năm năm nếu độ kiềm dự trữ giữ ≥ 6 mL và khuẩn lạc dưới 1×10³ CFU/mL; rút ngắn một nửa nếu dự trữ xuống dưới 3 mL hoặc pH ổn định dưới 7,5.
Câu hỏi thường gặp
Có đổ dung dịch chống đông ô tô vào được không?
Không. Nước chống đông ô tô có gói silicat/phosphat cao (SiO₂ 2000–3000 ppm) gây nghẽn kênh vi mô, còn bản OAT chứa molypdat/borat làm xỉn màu đồng và thiếu BTA. Hãy dùng dung dịch thứ cấp chuyên dụng: PG25/EG25 cùng carboxylate, BTA, chất khử bọt và chất diệt khuẩn.
Độ dẫn cao là nhiễm bẩn hay ăn mòn?
Xét theo ORP và hàm lượng ion kim loại. Cl⁻/SO₄²⁻ tăng là nhiễm bẩn từ ngoài; Fe/Cu/Al hòa tan tăng là ăn mòn. Nhiễm bẩn → thay + hạt trao đổi; ăn mòn → chỉnh pH + bổ sung ức chế + kiểm lại mẫu thử.
Đồng nối thẳng vào inox được không?
Được, nếu vòng không có nhôm. Cặp Cu–inox khoảng 0,2 V trong NaCl 3,5% — trung bình, thường kiểm soát bằng BTA + carboxylate. Nếu thêm nhôm (tam giác Cu-Al-inox), nhôm thành cực hy sinh và phải cách ly.
Dùng nước DI thuần không ức chế có an toàn không?
Không. Độ dẫn thấp chỉ làm chậm đóng cặn và đường dòng; nước DI là dung môi khát tiếp tục hòa tan màng thụ động đồng/nhôm, và sau vài tuần kim loại hòa tan đưa độ dẫn về 200–500 μS/cm. PG25/EG25 + carboxylate + BTA là công thức tối thiểu.
Bao lâu thì thay toàn bộ dung dịch?
Ba đến năm năm nếu độ kiềm dự trữ ≥ 6 mL và khuẩn lạc < 1×10³ CFU/mL. Rút xuống 18–24 tháng cùng đánh bóng bằng hạt và tạo màng sơ bộ nếu dự trữ dưới 3 mL hoặc pH ổn định dưới 7,5.
Cập nhật lần cuối: 2026-10-08 | Biên soạn bởi Kexin New Materials (Guangdong) Co., Ltd. Chỉ tham khảo kỹ thuật B2B; điều kiện thương mại EXW / FOB — không bán lẻ, không DDP hay kho ngoại quan.