浸没式冷却液可靠性规范

浸没式冷却液可靠性规范ODCC-2022-05004 分布式存储技术与产业分析报告 1 [编号ODCC-2022-05004] 浸没式冷却液可靠性规范 开放数据中心标准推进委员会 2022-09发布 浸没式冷却液可靠性规范ODCC-2022-05004 版权声明 ODCC（开放数据中心委员会）发布的各项成果，受《著作权法》保护，编制单位共同享有著作权。 转载、摘编或利用其它方式使用ODCC成果中的文字或者观点的，应注明来源：“开放数据中心委员会ODCC”。 对于未经著作权人书面同意而实施的剽窃、复制、修改、销售、改编、汇编和翻译出版等侵权行为，ODCC及有关单位将追究其法律责任，感谢各单位的配合与支持。 I 浸没式冷却液可靠性规范ODCC-2022-05004 编制说明 本报告由中国信息通信研究院云计算与大数据研究所牵头撰写，在撰写过程中得到了多家单位的大力支持，在此特别感谢以下参编单位和参编人员： 参编单位（排名不分先后）： 中国信息通信研究院（云大所数据中心团队）、维谛技术有限公司、3M中国有限公司、中石油克拉玛依石化有限责任公司、壳牌（中国）有限公司、联想（北京）信息技术有限公司、陶氏公司、腾讯科技（深圳）有限公司、阿里云计算有限公司、百度在线网络技术（北京）有限公司、英特尔（中国）有限公司、浪潮电子信息产业股份有限公司、新华三技术有限公司、英业达科技有限公司、超聚变数字技术有限公司、万国数据服务有限公司、浙江诺亚氟化工有限公司、中国石油兰州润滑油研究开发中心、龙岩思康新材料有限公司、安费诺、南方电网大数据服务有限公司、深圳市英维克科技股份有限公司、OPPO广东移动通信有限公司、杭州云酷智能科技有限公司、华为技术有限公司、中兴通讯股份有限公司、丹佛斯动力系统（贸易）上海有限公司、广东海悟科技有限公司、上海鑫氟实业有限公司、深圳市亿万克数据设备科技有限公司、浙江音默森网能科技有限公司。 参编人员（排名不分先后）： 郭亮、谢丽娜、李棒、肖浩、黄华镜、蓝滨、杨景云、罗来龙、张美琼、孙世明、魏巍、刘宜龙、郝京阳、魏鹏、唐铮铭、于美泽、梅方义、吴天青、 任华华、钟杨帆、任冰、李代程、夏宇阳、龚海峰、李俊山、张文昌、吕海超、陈立波、季懿栋、王文豪、贾晖、刘劲楠、吴宏杰、郭占闯、陈爱民、张向阳、王会娟、程思聪、徐庆焰、吴国继、吴建云、赵永国、郭俊峰、梅永坚、詹浩 钦、韩忍、黄强、唐虎、孔庆一、沈斌、张通、王良云、杜欢、范皓龙、林智、王宏彬、吕东建、李敏华、丁锐、随婉玉、党光跃、王俊、鲍处瑾、吴若菡。 项目经理： 谢丽娜xielina@caict.ac.cn II 浸没式冷却液可靠性规范ODCC-2022-05004 前言 在直接浸没式冷却系统中冷却液直接与IT设备接触并进行热交换，冷却液的性质直接影响系统效率以及IT设备的运行可靠性，主要体现在材料兼容性、电气特性、传热学特性三个方面。同时冷却液对周边环境和人员也有影响，所以长时间运行时的冷却液的安全性、稳定性等，也是需要关注的方面。 本规范的制订的目的主要在于列出冷却液使用过程中需要关注的各项指标，拟定各项指标的测试方法，并对关键指标做出限定或要求，以满足之前提及的 所有特性。 II 浸没式冷却液可靠性规范ODCC-2022-05004 目录 版权声明I 编制说明II 前言III 一、范围1 二、规范性引用文件1 三、术语、定义和缩略语3 （一）术语和定义3 1.液冷liquidcooling3 2.浸没式液冷Immersionliquidcooling3 3.单相液冷single-phaseliquidcooling3 4.相变液冷phase-changeliquidcooling3 5.冷却液coolant3 6.IT设备ITEquipment4 （二）缩略语4 四、冷却液储存及消防要求4 五、环境及人员安全性5 （一）环境及人员安全5 （二）对环境的影响6 1.臭氧消耗潜值（ODP）要求6 2.全球变暖潜值（GWP）要求7 （三）基于数据中心工程角度的安全标准7 六、冷却液物理化学稳定性8 I 浸没式冷却液可靠性规范ODCC-2022-05004 （一）疏水性8 （二）热稳定性9 （三）抗氧化安定性9 （四）运行中冷却液质量监测10 七、材料兼容性11 （一）材料兼容性典型测试目标11 （二）材料兼容性对象类别11 1.金属材料兼容性11 2.无机非金属材料兼容性12 3.有机材料兼容性12 （三）材料不兼容情况分类12 （四）材料兼容性测试方法及结果判断12 1.测试方法12 2.结果判定15 八、电气特性18 （一）冷却液自身电气特性要求18 （二）冷却液和部件兼容性电气测试要求19 1.印刷电路板、连接器和线缆兼容性测试要求19 2.零件可靠性20 （三）基于液冷环境下的信号完整性要求20 1.高速链路设计余量测试20 2.高速信号一致性测试21 3.电源可靠性测试21 V 浸没式冷却液可靠性规范ODCC-2022-05004 附录冷却液典型参数指标项22 V 浸没式冷却液可靠性规范ODCC-2022-05004 一、范围 本文件规定了数据中心浸没式液冷系统冷却液体的可靠性要求，包括冷却液的存储与消防要求、环境及人员安全性、冷却液物理化学稳定性、材料兼容性、电气特性等方面。 本文件适用于企业部署浸没式液冷系统或者生产浸没式冷却液体时参考。 二、规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB12981-2012机动车辆制动液 GB30000-2013化学品分类和标签规范 GB/T264-1983石油产品酸值测定法 GB/T507绝缘油击穿电压测定法 GB/T528-2009硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定 GB/T531-2008硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法邵氏硬度计法(邵尔硬度) GB/T5654-2007液体绝缘材料相对电容率、介质损耗因数和直流电阻率的测量 GB/T6031-1998硫化橡胶或热塑性橡胶硬度的测定（10~100IRHD） GB/T6541-1986石油产品油对水界面张力测定法（圆环法） GB/T7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度的测定（刚性材料对刚性材料） 1 浸没式冷却液可靠性规范ODCC-2022-05004 GB/T7598-2008运行中变压器油水溶性酸测定法 GB/T7600运行中变压器油和汽轮机油水分含量测定方法（库仑法） GB/T 14832-2008 标准弹性体材料与液压液体的相容性试验 GB/T 15078-2021 贵金属电触点材料接触电阻的测量方法 GB/T 25961-2010 电气绝缘油中腐蚀性硫的试验法 ASNI/ASTM3487用于电气设备的矿物绝缘油（加抑制剂）标准 ASTMD2112-01-2000含抑制剂的矿物绝缘油氧化安定性测定法（旋转氧弹法） ASTM D323 石油产品蒸气压标准试验方法（雷德法） ASTM D751 涂层织物标准测试法 ASTM D3487 电气装置使用矿物绝缘油的标准规格 ASTM D5470 热导电绝缘材料热传导性能的测试方法 YD/T 法 3979-2021 数据中心浸没式液冷服务器系统技术要求和测试方 YD/T 3982-2021 数据中心液冷系统冷却液体技术要求和测试方法 YD/T 3983-2021 数据中心液冷服务器系统能源使用效率技术要求和 测试方法SH/T 0193-2008 润滑油氧化安定性的测定旋转氧弹法 DL/T 385-2010 变压器油带电倾向性检测方法 DL/T 1836-2018 矿物绝缘油与变压器材料相容性测定方法 2 浸没式冷却液可靠性规范ODCC-2022-05004 三、术语、定义和缩略语 （一）术语和定义 1.液冷liquidcooling 采用冷却液带走发热器件热量的数据中心冷却技术，适用于需提高计算能力、能源效率、部署密度等应用场景。 注：液冷分为接触式及非接触式液冷两种，接触式液冷是指将冷却液与发热器件直接接触的一种液冷形式，包括浸没式和喷淋式液冷等具体方案。非接触式液冷是指冷却液与发热器件不直接接触的一种液冷形式，包括冷板式等具体方案。 2.浸没式液冷Immersionliquidcooling 以冷却液作为传热介质，将发热器件完全浸没在冷却液中，发热器件与冷却液直接接触并进行热交换的液冷形式。 注:按照热交换过程中冷却液是否存在相态变化，可分为单相液冷和相变液冷两类。 3.单相液冷single-phaseliquidcooling 作为传热介质的液体在热量传递过程中仅发生温度变化，而不存在相态转变，过程中完全依靠物质的显热变化传递热量。 4.相变液冷phase-changeliquidcooling 作为传热介质的液体在热量传递过程中发生相态转变，依靠物质的潜热变化传递热量。 5.冷却液coolant 用于电子信息设备元件的液态冷却工作介质。 3 浸没式冷却液可靠性规范ODCC-2022-05004 6.IT设备ITEquipment IT系统中的软硬件设备，包括各类服务器设备、存储设备、网络设备以及运行在这些设备上的软件。 （二）缩略语 下列缩略语适用于本文件。 DSC DifferentialScanningCalorimeter 差示扫描量热仪 GWP GlobalWarmingPotential 全球变暖潜能值 LOAEL LowestObservedAdverseEffectLevel 最小出现副反应的剂量水平 NOAEL NoObservableAdverseEffectLevel 最大不出现副反应的剂量水平 ODP OzoneDepletionPotential 臭氧消耗潜能值 PEL PermissibleExposureLimit 允许接触限值 SDS SafetyDataSheetForChemicalProducts 化学品安全技术说明书 TWA TimeWeightedAverage 时量平均浓度 四、冷却液储存及消防要求 冷却液储存应遵循如下要求： a）储存运输要求按非危险品处理，遵循业界常规仓储运输要求。冷却液应存储在密闭容器内，放在凉爽、通风良好的地方，避免过热和严寒，并使用适当标签。 b)不同冷却液对包装材料有不同的要求，不建议更换原厂商的包装材料。对于储存碳氢化合物的容器或容器内衬，应使用软钢或高密度聚乙烯，请勿使用PVC材质容器。聚乙烯容器不应置于高温下，因为可能造成扭曲变形。氟化液的标准容器为高密度聚乙烯罐或带内部涂层的铁罐。 4 浸没式冷却液可靠性规范ODCC-2022-05004 c)冷却液体储存应远离热源，在所有的批量传送操作过程中均应使用适当的接地和联结程序以避免静电累积。 d)冷却液所处数据中心应设置通风，明确排风位置、换气频率、工质排放等要求。 e)在正常储存环境下，对于未开封的冷却液厂家须提供至少五年质保。f)对于安全储存和使用冷却液，需要通过当地消防部门的消防验收。 g)对于碳氢化合物的冷却液，适用灭火剂泡沫或喷雾。干化学灭火粉、二氧化碳、沙或泥土仅宜用于小规模火灾，切勿喷水灭火。因氟化液本身不具闪点，具有灭弧特性，对消防无特殊要求。可按数据中心现有消防配置，配备惰性气体（如IG541系统）或绝缘气体灭火方案（如全氟己酮等）。 h)对于消防人员的特殊装备需要佩戴合适的防护设备（包括化学防护手套）；若有可能大面积地接触溢出的产品，则须穿戴化学防护服。若需要进入发生火情的密闭空间，必须穿戴自给式呼吸装置以及选择符合相关标准的消防服。 五、环境及人员安全性 （一）环境及人员安全 a）冷却液制造商或产品提供方有责任主动提供产品安全技术说明书（SDS）或在制造