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AI 服务器液冷系统可靠性验证的关键环节

在高功率与高密度运算持续增长的趋势下,液冷系统(Liquid Cooling System)已成为 AI 服务器机柜中不可或缺的散热解决方案。随着功率密度提升,系统内部的压力负载与热循环条件也同步加剧,使得管路、接头与关键零部件的机械强度直接影响整体系统的稳定性与安全性。

一旦发生漏液或结构损坏,不仅会导致设备停机,还可能带来高额维修成本和运营风险。因此,在产品开发初期就引入爆破测试(Burst Test),是确保液冷系统长期稳定运行的重要关键。
 

为什么需要爆破测试?

帮助了解液冷系统关键零组件在极端水压下的承受力,找出其极限压力,让产品更安全、更稳定,同时可:
  • 界定产品的最大破裂压力(Burst Pressure)
  • 推导系统安全的最大允许工作压力(MAWP)
  • 找出设计中的潜在薄弱环节
  • 提升产品的安全裕度与可靠性设计
通过实测数据反馈设计端,不仅能降低产品失效风险,也能有效缩短开发验证周期,加速产品导入市场。
 

应用范围:液冷次级回路关键零组件

爆破测试主要应用于 AI 服务器液冷散热系统中的次级回路(Secondary Loop)。由于各零组件在几何设计、材料特性与使用环境上存在差异,高压条件下会呈现不同的应力疲劳与失效模式,常见验证对象包括:
  • 水冷板(Cold Plate)
  • 分歧管(Manifold)
  • 通用快接头(UQD / UQDB)
  • 软管组件(Hose Kit)
 

遵循国际标准,确保测试一致性

爆破测试通常依循多项国际标准与产业规范进行,确保测试结果具有一致性与公信力:
  • IEC 62368-1:规范液冷零组件的安全与压力验证要求
  • OCP(Open Compute Project):要求最小爆破压力达到最大允许工作压力(MAWP)的 3 倍
  • ASTM D1599:规范塑料管材与软管的短时间静水压破坏测试
  • ISO 18869:定义快接头(UQD)的性能与泄漏限制


当压力超越极限会发生哪些现象

通过爆破测试,可清楚观察各类零组件在极端压力下的失效模式,例如:
  • 水冷板:破裂、膨胀变形、液体渗漏、平面度超出公差
  • 分歧管:焊接点破裂、外观变形、液体渗漏
  • 通用快接头:螺纹滑脱、O-ring 变形、断开时液体渗漏、套筒卡死
  • 弹性软管组件:软管破裂、螺纹滑脱
这些失效模式不仅反映产品在极限条件下的设计极限,更是优化结构设计与提升可靠性的关键依据。

【爆破测试流程】
 (此图由 Gemini AI 生成)

步骤 1 – 前置处理:评估测试样品的水接头类型(例如:插芯宝塔头、QD 头、螺纹头等),并设计转接头,使样品能够可靠连接到测试设备上。

步骤 2 – 排气并加压:测试时使用去离子水、冷却液(PG25)或其他液体。需先将管路内的空气完全排干,避免破裂瞬间产生气爆风险。排气完成后,才可开始逐步加压进行测试。

步骤 3 – 阶梯式升压与持压直至爆破:采用阶梯式升压和持压的方法:分段加压,同时检查是否有泄漏,直至样品破裂或达到标准规定的最大压力。该方法常用于 OCP 和大型管路验证。
 
【爆破测试 – 压力数据记录图】
 

DEKRA iST 德凯宜特 专业验证服务

面对 AI 服务器与高功率液冷应用的快速发展,DEKRA iST 德凯宜特提供完整的液冷爆破测试(Burst Test)与压力验证服务,帮助企业从研发到量产全面掌握产品可靠性。我们的优势包括:
  • 符合国际标准的测试流程
  • 压力控制与测量能力
  • 支持多种液冷关键零组件测试
  • 客制化测试条件与验证方案
通过系统化验证与专业测试能力,帮助客户降低风险、提升品质,并加速产品导入市场。德凯宜特将陆续推出「液冷专题系列」,从零组件到系统层级,提供完整测试视角与实务解析,协助行业提升液冷系统的安全性与稳定性。


液冷专题系列|Coming Soon 
#2液冷零组件寿命验证的水锤与压力循环测试(Water Hammer Test & Pressure Cycling Test)