CESA-2022-086 《高性能計算機 浸沒式液冷系統(tǒng)技術(shù)要求》（征求意見稿）

ICS35.180

CCSL63

團體標準

T/CESAXXXX—202X

高性能計算機浸沒式液冷系統(tǒng)技術(shù)要求

Highperformancecomputer-Technicalrequirementsforimmersionliquidcooling

system

征求意見稿

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

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申請?zhí)柡蜕暾埲掌凇?/p>

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實施

中國電子工業(yè)標準化技術(shù)協(xié)會發(fā)布

T/CESAXXXX—202X

前??言

本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導(dǎo)則第1部分：標準化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起

草。

本文件由曙光數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新技術(shù)（北京）股份有限公司提出。

本文件由中國電子工業(yè)標準化技術(shù)協(xié)會高性能計算機標準工作委員會歸口。

本文件起草單位：。

本文件主要起草人：。

IV

T/CESAXXXX—202X

高性能計算機浸沒式液冷系統(tǒng)技術(shù)要求

1范圍

本文件規(guī)定了用于高性能計算機的浸沒式液冷系統(tǒng)的構(gòu)成、各構(gòu)成部分，以及液冷系統(tǒng)的技術(shù)要求。

本文件適用于高性能計算機浸沒式液冷系統(tǒng)的設(shè)計、部署和運維。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T17519化學(xué)品安全技術(shù)說明書編寫指南

GB/T21603化學(xué)品急性經(jīng)皮毒性試驗方法

GB/T21605化學(xué)品急性吸入毒性試驗方法

GB/T21606化學(xué)品急性經(jīng)口毒性試驗方法

GB/T21609化學(xué)品急性眼刺激性/腐蝕性試驗表

GB/T21615危險品易燃液體閉杯閃點試驗方法

GB30000.18化學(xué)品分類和標簽規(guī)范第18部分：急性毒性

GB/T3536石油產(chǎn)品閃點和燃點的測定克利夫蘭開口杯法

GB50052供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

GB50174數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范

YD/T3979數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷服務(wù)器技術(shù)要求和測試方法

NB/T47003.1鋼質(zhì)焊接常壓容器

3術(shù)語和定義

YD/T3979界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

液冷liquidcooling

利用液體作為冷卻介質(zhì)，與IT設(shè)備發(fā)熱元器件進行熱交換，將IT設(shè)備元器件產(chǎn)生的熱量帶走的一種

冷卻方法。適用于需提高計算能力、能源效率、部署密度等應(yīng)用場景。

3.2

液冷IT設(shè)備liquidcoolingITequipment

采用液冷技術(shù)實現(xiàn)散熱的IT設(shè)備，包括服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。

3.3

1

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冷量分配單元（CDU）coolantdistributionunit

用于二次側(cè)高溫冷卻介質(zhì)與一次側(cè)冷源進行換熱，并對液冷IT設(shè)備提供冷量分配和智能管理的模

塊。其中汽-液換熱CDU又稱CDM（coolantdistributionmodule），主要應(yīng)用于相變浸沒式液冷。

3.4

二次側(cè)冷卻系統(tǒng)secondarysidecoolingsystem

為液冷系統(tǒng)內(nèi)部的腔體散熱的裝置，與一次側(cè)冷卻系統(tǒng)連接進行熱交換。

注：對于相變浸沒式液冷系統(tǒng)，主要包含管道，液汽換熱器，溫度、流量監(jiān)控等傳感器，液體質(zhì)量監(jiān)測傳感器，水

泄漏檢測傳感器和閥門等；對于單相浸沒式液冷系統(tǒng)，主要包含管道，冷卻液循環(huán)泵，液液換熱器，冷卻液過

濾系統(tǒng)，閥門，液體質(zhì)量監(jiān)測傳感器，水泄漏檢測傳感器等。

3.5

相變浸沒式液冷phase-changeimmersionliquidcooling

將全部或主要發(fā)熱元器件浸沒于冷卻介質(zhì)中，冷卻介質(zhì)吸收熱量后升溫、汽化，與元器件直接進行

熱交換帶走熱量。在運行過程中，冷卻介質(zhì)發(fā)生相態(tài)變化。

3.6

單相浸沒式液冷single-phaseimmersionliquidcooling

將全部或主要發(fā)熱元器件浸沒于冷卻介質(zhì)中，冷卻介質(zhì)經(jīng)循環(huán)系統(tǒng)流過發(fā)熱元器件，與元器件直接

進行熱交換帶走熱量。在運行過程中，冷卻介質(zhì)始終保持液態(tài)。

4浸沒式液冷系統(tǒng)構(gòu)成

浸沒式液冷系統(tǒng)由冷卻介質(zhì)、液冷IT設(shè)備冷卻子系統(tǒng)、液冷連接子系統(tǒng)、冷量分配單元、室外冷卻

子系統(tǒng)，及液冷監(jiān)控子系統(tǒng)等構(gòu)成，見圖1。

圖1浸沒式液冷系統(tǒng)示意圖

5冷卻介質(zhì)

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5.1概述

單相浸沒式液冷冷卻介質(zhì)可選用碳氟化合物、碳氫化合物或有機硅化合物等；相變浸沒式液冷冷卻

介質(zhì)宜選用碳氟化合物。本標準僅規(guī)范碳氟化合物的技術(shù)要求。

5.2總體要求

碳氟類化合物應(yīng)符合以下規(guī)定：

a）性能要求

1)冷卻介質(zhì)應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性且無反應(yīng)性危害；應(yīng)具備良好的抗氧化性，液體老化時

間應(yīng)大于IT設(shè)備設(shè)計壽命；

2)冷卻介質(zhì)在電子元器件設(shè)計的最高工作溫度下應(yīng)具有良好的熱穩(wěn)定性，可具有揮發(fā)性，但

不可發(fā)生分解；

3)冷卻介質(zhì)具體物性參數(shù)如下：

——性狀應(yīng)為無色無味，透明狀

——凝固點應(yīng)≤-40℃

——相對介電常數(shù)（1kHz）應(yīng)≤2.5

——擊穿電壓應(yīng)≥35kV

——密度應(yīng)≤2000kg/m3（20℃，1個標準大氣壓）

——比熱應(yīng)≥1.0kJ/kg.K（20℃，1個標準大氣壓）

——冷卻介質(zhì)運動粘度在電子元器件正常運行溫度區(qū)間內(nèi)變化率應(yīng)小于50%；

4)絕緣性：冷卻介質(zhì)應(yīng)具備良好的絕緣性，同時應(yīng)具備良好的電氣特性，不應(yīng)對電氣性能（包

括導(dǎo)電、電磁輻射、電氣信號穩(wěn)定性等）產(chǎn)生明顯影響；

5)兼容性：冷卻介質(zhì)不應(yīng)與IT設(shè)備常用的非金屬材質(zhì)和金屬材質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或溶解析出。

b）安全性要求

1)冷卻介質(zhì)應(yīng)無閃點、無燃點，閃點測試方法宜按國家標準GB/T21615的規(guī)定執(zhí)行，燃點測

試方法宜按國家標準GB/T3536的規(guī)定執(zhí)行；

2)冷卻介質(zhì)應(yīng)具備化學(xué)品安全技術(shù)說明書（MSDS），宜按照GB/T17519執(zhí)行；冷卻介質(zhì)應(yīng)按

照GB30000.18完成毒理學(xué)試驗和分類，應(yīng)屬于“類別5”的范疇。急性毒性報告檢測宜依

據(jù)GB/T21605、GB/T21603、GB/T21606、GB/T21609執(zhí)行；

3)冷卻介質(zhì)宜對其長期毒性（包括亞急性毒性和亞慢性毒性）進行評估，通過測試可獲得未

觀察到損害作用劑量（NOAEL）值；

4)冷卻介質(zhì)應(yīng)不含環(huán)境保護標準和廢氣排放及降解管控標準等限制使用的物質(zhì)，且應(yīng)按國家

相關(guān)規(guī)定對廢棄物和排放物進行管理。宜使用0ODP、低GWP的冷卻介質(zhì)。

5.3單相浸沒式冷卻介質(zhì)

單相浸沒式碳氟類化合物性能要求如下：

a）沸點范圍應(yīng)≥105℃（常壓）；

b）運動粘度宜≤2.0cSt（常壓、25℃）。

5.4相變浸沒式冷卻介質(zhì)

相變浸沒式碳氟類化合物性能要求如下：

a）沸點范圍應(yīng)在45~70℃之間（20℃，1個標準大氣壓）；

b）汽化潛熱應(yīng)≥80kJ/kg；

c）運動粘度宜≤0.5cSt（常壓、25℃）。

6液冷IT設(shè)備冷卻子系統(tǒng)

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6.1系統(tǒng)構(gòu)成

液冷IT設(shè)備冷卻子系統(tǒng)主要由浸沒腔體、附件（用于供電、信號傳輸、監(jiān)測等配件）組成。

單相浸沒式液冷一般以臥式機柜作為浸沒腔體，高性能IT設(shè)備置于浸沒腔體中；相變浸沒式液冷一

般以刀片式外殼作為浸沒腔體，腔體內(nèi)置服務(wù)器主板，多個刀片式服務(wù)器并列插裝在機架式機柜內(nèi)。

6.2單相浸沒式

6.2.1浸沒腔體

浸沒腔體滿足以下要求：

a）浸沒腔體應(yīng)設(shè)有供液口和回液口、排液口，及電氣、信號線纜等穿壁接口；

b）浸沒腔體應(yīng)進行機械密封處理；供液口、回液口、排液口、排氣口，及電氣、信號穿壁接口應(yīng)

進行穿壁密封處理。正常運行時冷卻介質(zhì)無泄漏，液體揮發(fā)泄漏量應(yīng)低于機房安全要求值。

電氣、信號連接器應(yīng)獨立可插拔；

c）浸沒腔體材料、密封材料應(yīng)與冷卻介質(zhì)相兼容，腔體的結(jié)構(gòu)強度應(yīng)保證在IT設(shè)備滿載運行時不

發(fā)生破損、變形、振動。腔體的設(shè)計、測試和驗收參考NB/T47003.1的要求；

d）浸沒腔體內(nèi)應(yīng)有合理的流道設(shè)計，以保證各IT設(shè)備進液流量均衡穩(wěn)定、液體溫度均勻；

e）臥式機柜宜采用上部開蓋，四個側(cè)壁面和底面密封的結(jié)構(gòu)設(shè)計，運行時上蓋應(yīng)良好密封（見圖

2）；內(nèi)部空間可設(shè)置多個獨立的分區(qū)，各分區(qū)既可單獨運行，也可同時使用。柜內(nèi)IT設(shè)備不

在位（維修）時，柜內(nèi)宜有相應(yīng)的填充塊，以有效控制流經(jīng)其他節(jié)點的流量及柜內(nèi)液位；

f）柜體承重設(shè)計應(yīng)考慮滿載時充液后重量。

圖2臥式機柜示意圖

6.2.2對液冷IT設(shè)備的技術(shù)要求

滿足以下要求：

a）液冷IT設(shè)備所用材質(zhì)應(yīng)與冷卻介質(zhì)兼容；

b）液冷IT設(shè)備內(nèi)部布局及散熱器應(yīng)適應(yīng)冷卻介質(zhì)流動，以達到最佳散熱效果和最高功率密度；

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c）液冷IT設(shè)備內(nèi)宜設(shè)置合適的填充塊、導(dǎo)流隔板等，以形成優(yōu)化的流道布局，提高冷卻介質(zhì)使用

效率。高功耗部件處宜設(shè)計單獨的導(dǎo)流結(jié)構(gòu)以增大局部散熱效果；

d）液冷IT設(shè)備應(yīng)和浸沒腔體有良好固定，并能配合機柜結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)便捷的插拔維護操作；

e）液冷IT設(shè)備可更換部件及I/O接口宜設(shè)計在前面板以便維護，在部件熱插拔時應(yīng)不影響其他節(jié)

點正常使用。

6.3相變浸沒式

6.3.1浸沒腔體

浸沒腔體滿足以下要求：

a）浸沒腔體應(yīng)全密封設(shè)計，設(shè)供液、回氣、泄壓、排液接口，并合理設(shè)計電氣、信號穿壁接口位

置；

b）浸沒腔體進液口、排液口、回氣口，及電氣、信號穿壁接口應(yīng)進行穿壁密封處理，運行時冷卻

介質(zhì)無泄漏，泄漏量應(yīng)低于機房安全要求值；

c）浸沒腔體材料、密封材料應(yīng)與冷卻介質(zhì)相兼容；結(jié)構(gòu)強度應(yīng)保證在IT設(shè)備滿載運行時不發(fā)生破

損、變形、振動；

d）刀片式浸沒腔體的電氣、信號連接器以及供液、回氣接頭應(yīng)獨立可插拔（見圖3）；

e）柜體承重設(shè)計應(yīng)考慮滿載時充液后重量。

圖3刀片式浸沒腔體示意圖

6.3.2對液冷IT設(shè)備的技術(shù)要求

滿足以下要求：

a）液冷IT設(shè)備所用材質(zhì)應(yīng)與冷卻介質(zhì)兼容；

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b）主要發(fā)熱元器件宜進行表面處理或安裝強化沸騰模塊，避免產(chǎn)生局部熱點，提高傳熱效率；

c）液冷IT設(shè)備在浸沒腔體內(nèi)部壓力和液體沸騰條件下不應(yīng)發(fā)生松動、變形、損壞等情況。

7液冷連接子系統(tǒng)

7.1系統(tǒng)構(gòu)成

浸沒式液冷連接子系統(tǒng)主要由管路、分集液器（又稱“manifold”）、接頭、閥門等構(gòu)成，實現(xiàn)冷

卻介質(zhì)的輸送、均流分配、回液（汽）匯集和開閉控制等。

7.2總體要求

液冷連接子系統(tǒng)滿足以下要求：

a）管路、分集液器、接頭（包括內(nèi)部密封圈等配件）、閥門等部件應(yīng)與冷卻介質(zhì)具有良好的材料

兼容性；

b）液冷連接系統(tǒng)的管路、接頭、閥門的位置及走向設(shè)計應(yīng)考慮安全性（降低泄漏風(fēng)險）、可操作

性、維護便利性和冗余能力。

7.3管路

管路滿足以下要求：

a）單相浸沒式管道布置區(qū)域宜設(shè)計集液槽，具備一定的漏液收集能力；

b）管路應(yīng)采用304及以上標準材質(zhì)的衛(wèi)生級不銹鋼，管路內(nèi)腔應(yīng)具備良好的的潔凈度、氣密性和

焊接質(zhì)量；

c）管道外表面宜標注流體屬性（包括高低溫、進出、一次側(cè)二次側(cè)等）；

d）宜對表面溫度超過45℃的管路設(shè)置保溫。

7.4分集液器

分集液器滿足以下要求：

a）分集液器主體管路應(yīng)符合本標準第7.3節(jié)的有關(guān)規(guī)定；分支管路宜采用柔性連接消除安裝公差；

b）應(yīng)保證供液管流量均流性。

7.5接頭

接頭滿足以下要求：

a）管路接口可以采用螺紋接口、法蘭接口、快接頭、卡盤等多種形式，推薦采用國標系列規(guī)格；

b）接頭孔徑應(yīng)滿足系統(tǒng)的流量要求；

c）刀片式浸沒腔體與分集液器之間的連接應(yīng)選用快速接頭，斷開時單次泄漏量小于0.5ml；臥式

機柜浸沒腔體與分集液器之間的連接可選用無滴漏快速接頭?？焖俳宇^宜使用304不銹鋼材質(zhì)

或鋁合金材質(zhì)。

7.6閥門

閥門滿足以下要求：

a）浸沒腔體宜設(shè)置關(guān)斷閥或電磁閥控制供液；

b）需維護的部件進出液位置宜設(shè)置關(guān)斷閥，實現(xiàn)部分管路隔離或維護。

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8冷量分配單元（CDU）

8.1系統(tǒng)構(gòu)成

CDU主要由換熱器/冷凝器、循環(huán)泵、過濾器、儲液罐，以及附件（閥門、管路、接頭、傳感器等）

組成。

CDU應(yīng)具備換熱、循環(huán)驅(qū)動、冷卻介質(zhì)凈化及儲液功能。

8.2技術(shù)要求

CDU技術(shù)要求見表1。

表1CDU技術(shù)要求

序號技術(shù)指標技術(shù)要求

a）CDU整機冗余時，循環(huán)泵可不做冗余；CDU整機不設(shè)冗余時，循環(huán)泵應(yīng)采用冗余設(shè)計；

1循環(huán)泵

b）循環(huán)泵宜選用屏蔽泵或磁力泵，并采用變頻控制。

2兼容性a）CDU內(nèi)管路、接頭、密封圈等所有接觸冷卻介質(zhì)的材質(zhì)均應(yīng)與冷卻介質(zhì)兼容。

系統(tǒng)氣密性和a）系統(tǒng)氣密性和耐壓值應(yīng)考慮一定的設(shè)計裕量并預(yù)留泄壓功能；

3

耐壓b）CDU的一次側(cè)、二次側(cè)供回液管路耐壓均宜不低于1MPa、回汽管路宜不低于50kPa。

a）相變式CDU應(yīng)有排氣和泄壓裝置，排氣位置宜設(shè)置在系統(tǒng)循環(huán)壓力低點，泄壓裝置位置

4排氣和泄壓

宜設(shè)置在系統(tǒng)循環(huán)壓力高點。

a）管路設(shè)計應(yīng)考慮震動及對循環(huán)泵等設(shè)備的沖擊等因素，管路液側(cè)流速宜為1-2m/s、汽側(cè)

5管內(nèi)流速

流速宜為8-10m。

6對外接口a）對外接口宜選用快裝卡盤、法蘭等形式。

一次側(cè)進出液

7a）一次側(cè)進液溫度應(yīng)支持8-35℃；一次側(cè)進出液溫差不宜小于8℃。

溫度

一次側(cè)介質(zhì)及a）采用水作為一次側(cè)冷卻介質(zhì)時系統(tǒng)水質(zhì)應(yīng)符合GB/T29044的要求；

8

過濾精度b）可選用Y型過濾器，過濾精度不宜大于250μm，即目數(shù)不宜低于60目。

二次側(cè)供回液a）單相浸沒式CDU二次側(cè)供液溫度宜在40-45℃之間，供回液溫差宜控制在5-10℃；

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溫度b）相變浸沒式CDU二次側(cè)供液溫度不宜高于40℃。

a）應(yīng)具備過濾能力，過濾器組件應(yīng)配備水分過濾和機械雜質(zhì)過濾兩種濾芯，更換濾芯時應(yīng)

二次側(cè)過濾精

10可切換到旁路管路，不影響設(shè)備正常運行。機械雜質(zhì)過濾精度為50μm，即目數(shù)不宜低

度

于300目，確保冷卻介質(zhì)中的顆粒不會在回路中造成阻塞。

11換熱器/冷凝器a）宜選用高效換熱器，如熱管、翅片管、板式換熱器等。

12運行噪聲a）距設(shè)備1.5m高，1.5m遠位置，額定工況運行噪聲聲壓值不宜高于70dB。

13軟連接a）考慮管路震動、對泵等設(shè)備的沖擊等因素，關(guān)鍵位置應(yīng)增加軟連接。

a）宜采用304及以上標準材質(zhì)的衛(wèi)生級不銹鋼；

14循環(huán)管路b）宜對CDU一次側(cè)管路做保溫；

c）宜對表面溫度超過45℃的設(shè)備及管路設(shè)置保溫。

9室外冷卻子系統(tǒng)

室外冷卻子系統(tǒng)由室外冷卻裝置、循環(huán)管網(wǎng)系統(tǒng)等組成。室外冷卻子系統(tǒng)要求如下：

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T/CESAXXXX—202X

a）應(yīng)根據(jù)實際需求選擇不同的配置方式，宜選用充分利用自然冷源的冷卻塔、干冷器等冷卻裝置。

當選用開式冷卻塔時，應(yīng)在CDU前增加一次板式換熱器換熱；

b）在保證室外冷卻子系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行前提下，宜采取措施優(yōu)化一次側(cè)冷卻系統(tǒng)能效；

c）宜結(jié)合周邊環(huán)境的用熱需求回收利用余熱。

10液冷監(jiān)控子系統(tǒng)

10.1總體要求

浸沒式液冷動力與環(huán)境監(jiān)控范圍應(yīng)包含浸沒腔體、CDU、漏液監(jiān)測、機房環(huán)境及室外冷卻子系統(tǒng)。

監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備運行參數(shù)記錄、故障告警、數(shù)據(jù)片段記錄、遠程監(jiān)控等功能；應(yīng)設(shè)計聯(lián)動控制策略，

如自動調(diào)整流量等；必要時還應(yīng)采取應(yīng)急保護措施。

10.2浸沒腔體監(jiān)控

監(jiān)控以下參數(shù)：

a）單相浸沒腔體實時監(jiān)控參數(shù)應(yīng)包括進出口液體的溫度、壓力、流量，及腔體內(nèi)液位等；

b）相變浸沒腔體實時監(jiān)控參數(shù)應(yīng)包括腔體內(nèi)液位、壓力、溫度等。

10.3CDU監(jiān)控

CDU監(jiān)控的要求如下：

a）CDU監(jiān)控對象應(yīng)包括：

1）二次側(cè)供回液壓力（或供液、回汽壓力）、溫度、流量，及泵狀態(tài)；

2）一次側(cè)的進出水溫度、壓力，以及閥開度；

3）儲液罐液位。

b）應(yīng)根據(jù)IT設(shè)備負載變化或腔體內(nèi)部冷卻介質(zhì)溫度變化對CDU供液流量和溫度進行實時動態(tài)調(diào)

整，達到節(jié)能目的；

c）CDU應(yīng)接入機房動力與環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，并對機房監(jiān)控系統(tǒng)的控制及時做出響應(yīng)。

10.4漏液監(jiān)測

漏液監(jiān)測傳感器應(yīng)合理布置監(jiān)測點，對可能出現(xiàn)泄漏的接頭、管路或穿壁密封點等進行多點監(jiān)測，

同時考慮液體揮發(fā)的影響，實現(xiàn)泄漏位置范圍的鎖定。

10.5機房環(huán)境監(jiān)控

機房環(huán)境監(jiān)控應(yīng)重點關(guān)注與漏液監(jiān)測聯(lián)動及機房環(huán)境中冷卻介質(zhì)蒸汽含量，要求如下：

a）液冷機房排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)與漏液監(jiān)測實現(xiàn)聯(lián)動機制，在機房內(nèi)監(jiān)測到液體泄漏且達到一定濃度時，

可自動控制排風(fēng)系統(tǒng)啟動，確保機房環(huán)境安全；

b）液冷機房區(qū)域內(nèi)應(yīng)監(jiān)測空氣中冷卻介質(zhì)蒸汽含量，其濃度不應(yīng)超過該類物質(zhì)的職業(yè)接觸限值及

相關(guān)標準要求，達到一定濃度時應(yīng)實現(xiàn)告警，同時加大新風(fēng)量將濃度維持在要求以下。

10.6室外冷卻子系統(tǒng)監(jiān)控

監(jiān)控要求如下：

a）室外冷源系統(tǒng)監(jiān)控對象包括供液溫度、供液壓力、泵狀態(tài)、風(fēng)機狀態(tài)、閥開度等。冷源系統(tǒng)具

備自動調(diào)節(jié)能力，動態(tài)匹配系統(tǒng)發(fā)熱量；

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b）系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)考慮冗余，在運行中出現(xiàn)單臺設(shè)備異常時，能及時啟動備用機組，保證機房設(shè)備散

熱能力。

11液冷系統(tǒng)供電

液冷系統(tǒng)供電滿足以下要求：

a）液冷系統(tǒng)的供電應(yīng)按照GB50052、GB50174執(zhí)行；

b）液冷系統(tǒng)的各類設(shè)備中存在開關(guān)電源、變頻器等電子設(shè)備，因此宜采用UPS供電，當市電電源

質(zhì)量滿足GB50174附表A中的要求時，也可由市電電源直接供電。

12液冷系統(tǒng)運維

12.1總體要求

液冷系統(tǒng)運維滿足以下要求：

a）液冷系統(tǒng)運維人員應(yīng)持有相關(guān)操作作業(yè)證件；

b）應(yīng)為運維人員配備全套工具及工裝，如螺絲刀、活動扳手、保壓工裝、充排液工裝等；

c）應(yīng)對液冷機房運維人員進行液冷相關(guān)知識的培訓(xùn)，包括但不限于：液冷機房運行原理、運維工

裝使用、冷卻介質(zhì)泄漏回收及處理等；

d）應(yīng)按職業(yè)健康防護、運維手冊、冷卻介質(zhì)化學(xué)品安全技術(shù)說明書等關(guān)于安全處置和個人防護裝

備的要求，佩戴必要的保護器具，如手套、防護口罩、防護服及護目鏡等；

e）液冷機房運維宜遵循“工具專用”原則，液冷機房的專用工具不宜與其它工具混用；

f）應(yīng)對液冷系統(tǒng)進行日常巡檢，以及每季度一次全面檢查，并制定詳細的巡檢記錄表。

12.2冷卻介質(zhì)

12.2.1日常運維

日常運維滿足以下要求：

a）冷卻介質(zhì)的使用、處置、儲存等應(yīng)符合化學(xué)品安全說明書要求；

b）日常運維收到儲液箱低液位告警時，應(yīng)及時進行液體補充作業(yè)；

c）液體補充作業(yè)應(yīng)嚴格按運維手冊流程進行，補充冷卻液前，應(yīng)核實該液冷機柜的冷卻液種類、

型號，嚴禁混用不同種類、型號的冷卻液；

d）應(yīng)定期對冷卻介質(zhì)進行質(zhì)量監(jiān)測，當參數(shù)超標時應(yīng)及時提純或換液等；

e）進行充排液操作時應(yīng)嚴格遵守運維手冊相關(guān)流程規(guī)定；

f）進行冷卻介質(zhì)暴露操作時，應(yīng)提前檢查機房通風(fēng)情況，最大限度地利用機房內(nèi)的排風(fēng)系統(tǒng)進行

換氣。

12.2.2泄漏應(yīng)急處置

泄露應(yīng)急處置滿足以下要求：

a）應(yīng)制定冷卻介質(zhì)泄漏應(yīng)急處置方案；

b）液冷機房存放或使用冷卻介質(zhì)及冷卻介質(zhì)管道經(jīng)過的區(qū)域，應(yīng)設(shè)置獨立的冷卻介質(zhì)排液系統(tǒng)，

禁止直接排放；

9

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c）運維人員巡檢發(fā)現(xiàn)冷卻介質(zhì)泄漏時，判斷為輕度溢出時應(yīng)使用專用材料吸收，并對殘留液體做

清潔處理；大量溢出或泄露時，應(yīng)用泵抽回到專用容器中，交由專業(yè)機構(gòu)進行提純、回收或

廢棄處理，嚴禁直接使用或排放至外界環(huán)境中。

12.3液冷關(guān)鍵部件及系統(tǒng)維護

滿足以下要求：

a）應(yīng)定期對過濾器進行保養(yǎng)維護；

b）應(yīng)定期檢查關(guān)鍵部件（如循環(huán)泵、過濾器、排氣閥、溫度及壓力傳感器等）的運行狀態(tài)，排查

異常情況，并制定合理的維修或更換計劃，包括監(jiān)測系統(tǒng)傳感器定期精度校核、泵定期切換、

供液設(shè)備及管路泄漏排查等；

c）當液冷系統(tǒng)有管路拆裝工作時，恢復(fù)使用前應(yīng)進行氣密性測試和潔凈度驗證，合格后方可投入

運行。

13液冷系統(tǒng)測試

液冷系統(tǒng)測試要求如下：

a）液冷系統(tǒng)測試應(yīng)完成各子系統(tǒng)功能測試，及CDU設(shè)備性能測試、可靠性測試等；

b）宜包含水力性能測試、換熱性能測試、能效測試、邏輯測試、噪聲及振動測試、運維功能測試

及異常告警測試等項目。

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目??次

前?言...................................................................................................................................................................IV

1范圍.....................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.................................................................................................................................................1

3術(shù)語和定義.........................................................................................................................................................1

4浸沒式液冷系統(tǒng)構(gòu)成.........................................................................................................................................2

5冷卻介質(zhì).............................................................................................................................................................2

5.1概述.............................................................................................................................................................3

5.2總體要求.....................................................................................................................................................3

5.3單相浸沒式冷卻介質(zhì).................................................................................................................................3

5.4相變浸沒式冷卻介質(zhì).................................................................................................................................3

6液冷IT設(shè)備冷卻子系統(tǒng)...................................................................................................................................3

6.1系統(tǒng)構(gòu)成.....................................................................................................................................................4

6.2單相浸沒式.................................................................................................................................................4

6.3相變浸沒式.................................................................................................................................................5

7液冷連接子系統(tǒng).................................................................................................................................................6

7.1系統(tǒng)構(gòu)成.....................................................................................................................................................6

7.2總體要求.....................................................................................................................................................6

7.3管路.............................................................................................................................................................6

7.4分集液器.....................................................................................................................................................6

7.5接頭.............................................................................................................................................................6

7.6閥門.............................................................................................................................................................6

8冷量分配單元（CDU）.......................................................................................................................................7

8.1系統(tǒng)構(gòu)成.....................................................................................................................................................7

8.2技術(shù)要求.....................................................................................................................................................7

9室外冷卻子系統(tǒng).................................................................................................................................................7

10液冷監(jiān)控子系統(tǒng)...............................................................................................................................................8

10.1總體要求...................................................................................................................................................8

10.2浸沒腔體監(jiān)控...........................................................................................................................................8

10.3CDU監(jiān)控....................................................................................................................................................8

10.4漏液監(jiān)測...................................................................................................................................................8

10.5機房環(huán)境監(jiān)控...........................................................................................................................................8

10.6室外冷卻子系統(tǒng)監(jiān)控...............................................................................................................................8

11液冷系統(tǒng)供電...................................................................................................................................................9

II

T/CESAXXXX—202X

12液冷系統(tǒng)運維...................................................................................................................................................9

12.1總體要求...................................................................................................................................................9

12.2冷卻介質(zhì)...................................................................................................................................................9

12.3液冷關(guān)鍵部件及系統(tǒng)維護.....................................................................................................................10

13液冷系統(tǒng)測試.................................................................................................................................................10

III

T/CESAXXXX—202X

高性能計算機浸沒式液冷系統(tǒng)技術(shù)要求

1范圍

本文件規(guī)定了用于高性能計算機的浸沒式液冷系統(tǒng)的構(gòu)成、各構(gòu)成部分，以及液冷系統(tǒng)的技術(shù)要求。

本文件適用于高性能計算機浸沒式液冷系統(tǒng)的設(shè)計、部署和運維。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T17519化學(xué)品安全技術(shù)說明書編寫指南

GB/T21603化學(xué)品急性經(jīng)皮毒性試驗方法

GB/T21605化學(xué)品急性吸入毒性試驗方法

GB/T21606化學(xué)品急性經(jīng)口毒性試驗方法

GB/T21609化學(xué)品急性眼刺激性/腐蝕性試驗表

GB/T21615危險品易燃液體閉杯閃點試驗方法

GB30000.18化學(xué)品分類和標簽規(guī)范第18部分：急性毒性

GB/T3536石油產(chǎn)品閃點和燃點的測定克利夫蘭開口杯法

GB50052供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

GB50174數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范

YD/T3979數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷服務(wù)器技術(shù)要求和測試方法

NB/T47003.1鋼質(zhì)焊接常壓容器

3術(shù)語和定義

YD/T3979界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

液冷liquidcooling

利用液體作為冷卻介質(zhì)，與IT設(shè)備發(fā)熱元器件進行熱交換，將IT設(shè)備元器件產(chǎn)生的熱量帶走的一種

冷卻方法。適用于需提高計算能力、能源效率、部署密度等應(yīng)用場景。

3.2

液冷IT設(shè)備liquidcoolingITequipment

采用液冷技術(shù)實現(xiàn)散熱的IT設(shè)備，包括服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。

3.3

1

T/CESAXXXX—202X

冷量分配單元（CDU）coolantdistributionunit

用于二次側(cè)高溫冷卻介質(zhì)與一次側(cè)冷源進行換熱，并對液冷IT設(shè)備提供冷量分配和智能管理的模

塊。其中汽-液換熱CDU又稱CDM（coolantdistributionmodule），主要應(yīng)用于相變浸沒式液冷。

3.4

二次側(cè)冷卻系統(tǒng)secondarysidecoolingsystem

為液冷系統(tǒng)內(nèi)部的腔體散熱的裝置，與一次側(cè)冷卻系統(tǒng)連接進行熱交換。

注：對于相變浸沒式液冷系統(tǒng)，主要包含管道，液汽換熱器，溫度、流量監(jiān)控等傳感器，液體質(zhì)量監(jiān)測傳感器，水

泄漏檢測傳感器和閥門等；對于單相浸沒式液冷系統(tǒng)，主要包含管道，冷卻液循環(huán)泵，液液換熱器，冷卻液過

濾系統(tǒng)，閥門，液體質(zhì)量監(jiān)測傳感器，水泄漏檢測傳感器等。

3.5

相變浸沒式液冷phase-changeimmersionliquidcooling

將全部或主要發(fā)熱元器件浸沒于冷卻介質(zhì)中，冷卻介質(zhì)吸收熱量后升溫、汽化，與元器件直接進行

熱交換帶走熱量。在運行過程中，冷卻介質(zhì)發(fā)生相態(tài)變化。

3.6

單相浸沒式液冷single-phaseimmersionliquidcooling

將全部或主要發(fā)熱元器件浸沒于冷卻介質(zhì)中，冷卻介質(zhì)經(jīng)循環(huán)系統(tǒng)流過發(fā)熱元器件，與元器件直接

進行熱交換帶走熱量。在運行過程中，冷卻介質(zhì)始終保持液態(tài)。

4浸沒式液冷系統(tǒng)構(gòu)成

浸沒式液冷系統(tǒng)由冷卻介質(zhì)、液冷IT設(shè)備冷卻子系統(tǒng)、液冷連接子系統(tǒng)、冷量分配單元、室外冷卻

子系統(tǒng)，及液冷監(jiān)控子系統(tǒng)等構(gòu)成，見圖1。

圖1浸沒式液冷系統(tǒng)示意圖

5冷卻介質(zhì)

2

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5.1概述

單相浸沒式液冷冷卻介質(zhì)可選用碳氟化合物、碳氫化合物或有機硅化合物等；相變浸沒式液冷冷卻

介質(zhì)宜選用碳氟化合物。本標準僅規(guī)范碳氟化合物的技術(shù)要求。

5.2總體要求

碳氟類化合物應(yīng)符合以下規(guī)定：

a）性能要求

1)冷卻介質(zhì)應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性且無反應(yīng)性危害；應(yīng)具備良好的抗氧化性，液體老化時

間應(yīng)大于IT設(shè)備設(shè)計壽命；

2)冷卻介質(zhì)在電子元器件設(shè)計的最高工作溫度下應(yīng)具有良好的熱穩(wěn)定性，可具有揮發(fā)性，但

不可發(fā)生分解；

3)冷卻介質(zhì)具體物性參數(shù)如下：

——性狀應(yīng)為無色無味，透明狀

——凝固點應(yīng)≤-40℃

——相對介電常數(shù)（1kHz）應(yīng)≤2.5

——擊穿電壓應(yīng)≥35kV

——密度應(yīng)≤2000kg/m3（20℃，1個標準大氣壓）

——比熱應(yīng)≥1.0kJ/kg.K（20℃，1個標準大氣壓）

——冷卻介質(zhì)運動粘度在電子元器件正常運行溫度區(qū)間內(nèi)變化率應(yīng)小于50%；

4)絕緣性：冷卻介質(zhì)應(yīng)具備良好的絕緣性，同時應(yīng)具備良好的電氣特性，不應(yīng)對電氣性能（包

括導(dǎo)電、電磁輻射、電氣信號穩(wěn)定性等）產(chǎn)生明顯影響；

5)兼容性：冷卻介質(zhì)不應(yīng)與IT設(shè)備常用的非金屬材質(zhì)和金屬材質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或溶解析出。

b）安全性要求

1)冷卻介質(zhì)應(yīng)無閃點、無燃點，閃點測試方法宜按國家標準GB/T21615的規(guī)定執(zhí)行，燃點測

試方法宜按國家標準GB/T3536的規(guī)定執(zhí)行；

2)冷卻介質(zhì)應(yīng)具備化學(xué)品安全技術(shù)說明書（MSDS），宜按照GB/T