在液冷技术迅猛发展的今天,服务器及存储设备对液冷组件的依赖日益加深。而气密性作为液冷组件可靠性的第一道防线,其检测技术的重要性不言而喻。一旦密封不良,导致冷却液泄漏,可能引发设备短路、性能下降甚至系统崩溃,后果不堪设想。

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 哪些液冷组件需要气密性检测?

 

  • 液冷管路:是液冷系统中输送冷却液的通道,其泄漏会导致冷却液流失,影响散热效果。常见的泄漏风险包括管路焊接处缺陷、管材本身质量问题、长期使用导致的管路老化等。

液冷管路来源ParkerUS

  • 液冷快插接头:用于液冷管路之间的快速连接,其密封性能直接影响液冷系统的稳定性。快插接头在频繁插拔过程中,容易出现密封件磨损、安装不当等问题,从而导致泄漏。

  • 液冷板:直接与发热设备接触,将热量传递给冷却液。液冷板的泄漏会导致冷却液与发热设备接触,可能引发电气故障。液冷板的泄漏风险主要来自于板体的焊接部位、密封槽等位置。

液冷板来源:熙德热传

  • 液冷机柜:是液冷系统的载体,用于安装服务器等设备。液冷机柜的密封性对于防止冷却液泄漏和外界灰尘、湿气进入至关重要。机柜的密封胶条老化、柜门关闭不严等都可能导致泄漏。

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 气密性测试关键指标

 

  • 泄漏率:是衡量液冷系统及零部件气密性的关键指标。不同的零部件根据其在液冷系统中的重要性和工作条件,对泄漏率的要求也不同。

    一般来说,液冷管路的泄漏率要求通常在 1×10⁻⁶ mbar·L/s 到 1×10⁻⁸ mbar·L/s 之间;

    液冷快插接头的泄漏率要求更为严格,通常在 1×10⁻⁷ mbar·L/s 到 1×10⁻⁹ mbar·L/s 之间;

    液冷板的泄漏率要求根据其具体应用场景而定,一般在 1×10⁻⁶ mbar·L/s 左右;

    液冷机柜的泄漏率要求相对宽松,但也通常在 1×10⁻³ mbar·L/s 以下。

  • 测试压力:液冷系统及零部件的气密性测试需要在一定的压力下进行,以模拟实际工作条件。测试压力通常为工作压力的1.1-1.5倍,但需确保不超过零部件的耐压极限。

    液冷管路的工作压力一般在0.1-1.6 MPa之间,测试压力则相应为0.11 -2.4MPa;

    液冷快插接头的工作压力通常在0.2-1.0MPa 之间,测试压力约为0.22-1.5MPa;

    液冷板的工作压力相对较低,一般在0.1- 0.5MPa之间,测试压力为0.11-0.75MPa;

    液冷机柜的工作压力通常接近常压,测试压力一般为100-500Pa。

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 主要检测方法和原理

 

1、 氦质谱检测仪:利用氦气作为示踪气体,通过质谱技术检测微小泄漏的高灵敏度仪器。它通过测量系统中氦气分压的变化来定位和量化泄漏点,具有检测速度快、灵敏度高、精度高、操作方便等特点,广泛应用于工业、科研、半导体等领域。 

质谱检测仪来源ULAVC

2、 压差法:将被检测的零部件充入一定压力的测试介质,然后通过高精度的压差传感器测量零部件内部压力随时间的变化,根据压力变化率计算泄漏率。

3、 流量在一定的测试压力下,通过测量通过被检测零部件的流量来判断其气密性。如果零部件存在泄漏,会有气体通过泄漏点流出,通过测量流量可以计算出泄漏率。

4、 气泡将被检测的零部件浸入水中,然后充入一定压力的测试介质,观察水中是否有气泡产生。如果有气泡产生,说明零部件存在泄漏,通过观察气泡的大小和数量可以大致判断泄漏的严重程度。

资料来源:Parker US、Danfoss、熙德热传、ZTE、ULAVC等各大官网

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资料来源:https://mp.weixin.qq.com/s/8GMnU57DSipnh9264Fud3A



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液冷技术通过冷却液直接/间接接触热源,核心结构包括:
  • 热交换核心  :冷板(CPU/GPU专用)、CDU(冷量分配单元);
  • 循环网络  :Manifold分液器、EPDM/PTFE管路、快接头;
  • 动力与控制  :变频循环泵(如飞龙股份电子泵)、智能温控系统。
主流方案中,冷板式兼容现网改造(占存量市场80%),浸没式为超算首选(PUE逼近1.0)。 2025年AI服务器的产值超过4000亿美元,年增45%。随着英伟达从Hopper系列向Blackwell系列转换,整个AI服务器产值提升。预计今年AI服务器的市场占有率会从去年的66%突破到今年的70%以上;另外,液冷散热方案的渗透率也有望从去年的14%提升到今年的30%。 涉及的材料有:铜、铝、复合金属材料、金属焊接材料、不锈钢、氟塑料、橡胶材料、密封材料、特种工程塑料、导热散热材料,热界面材料等 按照部件来分有:冷却塔、管道、CDU 液冷换热单元CDU 液冷板、接头、歧管、主泵和辅泵、流量控制系统、过滤系统等 系统集成方面有:空调、机柜、传感器、电源、泄漏检测、控制单元等 按照产业链来区分有:互联网企业,云服务器企业,代工企业、各个零部件企业、材料企业等; 欢迎大家加入我们,共绘服务器液冷散热未来!
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作者 808, ab