Derzeit schreitet die Entwicklung von KI-Rechenleistung und intelligenten Rechenzentren rasant voran, wobei die Flüssigkeitskühlungstechnologie ihre Einführung in großem Maßstab in Szenarien wie Hochleistungsservern und Serverschränken mit hoher{1}}Dichte beschleunigt. Kühlplatten, Wellrohre, Anschlüsse, CDUs, Pumpen und Ventile, Dichtungen und Kühlmittel bilden zusammen ein hochentwickeltes Flüssigkeitskühlsystem mit geschlossenem Kreislauf.
Aus langfristiger betrieblicher Sicht müssen Flüssigkeitskühlsysteme nicht nur die Wärmeableitungseffizienz berücksichtigen, sondern auch Probleme im Zusammenhang mit Materialkompatibilität und Korrosionsbeständigkeit. Die Wechselwirkungen zwischen Kühlmittel, metallischen Werkstoffen, Lötverbindungen, Dichtungsstrukturen und Strömungsbedingungen können nach und nach eine Kaskade von Risiken auslösen, darunter Korrosion, Ablagerungen, Verstopfungen und Undichtigkeiten.
Daher sind die Identifizierung von Materialkombinationen mit hohem Risiko, die Auswahl stabiler Kühlmittelsysteme, die Optimierung von Löt-/Verbindungsschnittstellen und die Etablierung langfristiger Betriebsüberwachungsmetriken durch systematische Validierung während der Entwurfsphase zu wichtigen Prioritäten für Hersteller von flüssigkeitsgekühlten Pipelines und Kunden von Rechenzentren geworden.
1. Bei einem Flüssigkeitskühlsystem handelt es sich nicht nur um ein einfaches Rohrleitungsnetz, sondern um ein komplexes Materialkopplungssystem.
Ein typisches Flüssigkeitskühlsystem besteht nicht aus einer einzigen-Materialkonfiguration. Zu den Flüssigkeitskontaktkomponenten gehören hauptsächlich Kupferkühlplatten, Edelstahlbälge, Edelstahlverbindungen, Lötmaterialien, Nickelbeschichtungen, Aluminiumlegierungsteile und Gummi-/Kunststoffdichtungen; während das Kühlmittel selbst aus Wasser, Ethylenglykol oder Propylenglykol, Korrosionsinhibitoren und anderen Additiven besteht. Die langfristige Wechselwirkung zwischen verschiedenen Materialien und dem Kühlmedium bestimmt insgesamt das Korrosionsrisiko und die Lebensdauer des Systems. Daher kann die langfristige Zuverlässigkeit eines Flüssigkeitskühlsystems nicht allein auf der Grundlage der Korrosionsbeständigkeit einzelner Materialien beurteilt werden, sondern muss aus einer systemischen Kompatibilitätsperspektive bewertet werden, die „Materialien – Medium – Prozess – Betriebsbedingungen“ umfasst.
II. Warum wird das Risiko von Flüssigkeitskühlungskorrosion oft unterschätzt?
Der Grund dafür, dass flüssigkeitsgekühlte Korrosion oft unterschätzt wird, liegt darin, dass sie typischerweise nicht abrupt auftritt, sondern sich über einen längeren Betrieb hinweg allmählich anhäuft. Während der Anfangsphase des Systembetriebs kann es zu keinem offensichtlichen Flüssigkeitsleck, zu sichtbaren Verfärbungen oder zu einer abnormalen Wärmeableitung kommen; Es kann jedoch bereits zu Veränderungen bei den Metallionenkonzentrationen, dem Zustand des Oberflächenschutzfilms und den Spuren von Korrosionsprodukten kommen.
Während der mittleren Betriebsphase können die Metallionen im Kühlmittel allmählich zunehmen, was zur Zerstörung des lokalen Schutzfilms und zum Beginn von Ablagerungen oder lokaler Korrosion in Bereichen wie Schweißnähten, Verbindungen und Mikrokanälen auf Kühlplatten führt. In fortgeschrittenen Stadien kann sich dies in einer Verstopfung der Mikrokanäle, einem abnormalen Druckabfall, einer verringerten Wärmeübertragungseffizienz, einer lokalen Leckage oder sogar Betriebsrisiken äußern.
Bei KI-Servern und intelligenten Rechenzentren betrifft ein Ausfall des Flüssigkeitskühlsystems nicht nur einzelne Komponenten, sondern kann Betriebsrisiken für ganze Schränke oder Gerätereihen mit sich bringen und gleichzeitig die Wartungskosten erhöhen.
III. Häufige Korrosionsrisiken in flüssigkeitsgekühlten Pipelines