在AI算力集群与高密度数据中心中,机架式冷却分配单元(CDU)扮演着“冷却心脏”的角色——它将建筑物侧冷冻水的冷量传递给服务器二次侧冷却液,驱动冷却液在芯片冷板与歧管之间循环。连接CDU与机柜歧管、服务器节点的柔性进出水管,则是这套“心血管系统”中的弹性关节,需同时承受1.0MPa(约10bar)的工作压力、满足狭小空间的弯曲布管要求,并在7×24小时运行中保持零泄漏。耐压1.0MPa的CDU柔性进出水管正是针对这一工况的系统化方案——以EPDM/PEX材质保障压力承载与介质兼容,以标准化快插接头实现维护即插即断,以UL94 V-0阻燃满足数据中心安全红线,成为机架级液冷分配系统中连接CDU与IT设备的“柔性动脉”。

一、压力适配:1.0MPa等级与CDU系统的匹配逻辑

机架式CDU作为液冷系统的核心枢纽,其二次侧额定流量与工作压力有明确的工程边界。以威图(Rittal)150kW机架级CDU为例,其二次侧额定流量为225L/min、允许工作压力为5bar;Cooler Master 1.4MW行内式CDU二次回路流量达1500L/min。而服务器机柜内从歧管到冷板的末端软管总成,实际工作压力通常仅为0.1-0.3MPa1.0MPa(10bar)的耐压等级远高于常规末端需求,但这一冗余设计恰好覆盖了CDU泵启动时的水锤冲击、管路误操作时的瞬时超压,以及多节点并行供液时的压力波动。

CEJN液冷软管明确将工作压力设定为10bar(1.0MPa),这一参数与主流CDU二次侧泵出口压力等级直接匹配。CEJN采用优质增强型EPDM材料,以高强度合成纤维纱线加固,确保软管在受压状态下保持良好的尺寸稳定性,不会因压力波动产生“呼吸效应”导致接头松动。对于CDU与机柜歧管之间的主干连接段,施耐德电气提供的PEX-AL-PEX材质柔性管道,耐压等级达150psi(约1.03MPa),同样与1.0MPa等级对齐

二、材质选型:EPDM的主流地位与PFA/PEX的场景补充

数据中心液冷管路系统呈现“主干-分支-末端”三层架构,不同层级的软管材质选型逻辑各异末端连接段是软管总成的核心应用区域,EPDM以约58%的市场占有率成为主流方案

EPDM软管的优势体现在三个维度:其一,耐温范围覆盖-40℃至+100℃乃至150℃,兼容数据中心常用的水乙二醇冷却液(如PG-25),且已通过兼容性测试;其二,材质柔韧性与抗弯折性能优异,可在机柜内部数厘米的间隙内穿行而不扭结塌扁;其三,通过UL94 V-0阻燃认证,在遭遇明火时10秒内自熄且不产生引燃滴落物,满足数据中心“白色空间”对材料安全的刚性要求。利旺流体的液冷管路配套方案进一步指出,选型时应优先选用过氧化物硫化配方的EPDM软管,以杜绝硫酸盐浸出污染冷却液的风险

对于浸没式液冷系统或氟化液输送场景,PTFE/FEP全氟材质软管则是更优选择——其耐温达-200℃至+260℃,几乎无任何溶出物,可保障氟化液的介电性能不受污染。而在CDU至机柜的主干管道中,施耐德电气采用PEX-AL-PEX(交联聚乙烯-铝-交联聚乙烯复合管)材质,耐压150psi、耐温6-60℃,小弯曲半径203mm,适合长距离、大流量的主干路由

三、配套集成:快速接头与系统可靠性

CDU柔性进出水管的实际工程价值,不仅在于管体本身,更在于与末端接头的系统集成。数据中心液冷系统的维护场景要求管路具备“热插拔”能力——运维人员无需停机即可更换故障服务器节点,这对快速接头的带压插拔性能和软管端部的连接可靠性提出了双重挑战。

UQD系列液冷快速接头是OCP开放计算项目的标准化方案,支持单手快速锁紧与分离,红蓝双色标识清晰区分供回液口。其平面无滴漏密封设计使插拔过程不产生泄漏,机械插拔寿命可达5000次以上不锈钢材质的快接头主导高可靠性场景,而尼龙材质快接头正凭借成本降低50%、重量减轻40%的优势切入高密度机柜市场

在弯曲半径与空间适配方面,机柜内部服务器节点之间的连接通道往往仅数厘米间隙。CEJN液冷软管通过高柔韧性设计,使软管可在难以触及的复杂液冷系统中轻松安装和穿行。技术中的“连接单元+挠性供回液管线”方案,更将软管与可滑动安装导轨结合,使IT设备在插拔维护时软管可以随连接单元滑动,避免过度弯折

洁净度控制是液冷软管总成区别于传统液压软管的核心差异。冷板内部微通道尺寸极小,任何微量的离子析出或颗粒脱落都可能导致通道堵塞。因此,EPDM软管需选用低析出配方,PTFE/FEP类材质则凭借极低溶出物特性,成为芯片级连接段的

综上所述,耐压1.0MPa的服务器机架式液冷分配单元柔性进出水管以其EPDM/PEX材质与1.0MPa压力的精准匹配、UL94 V-0阻燃的安全保障、UQD快插接头与柔韧管体的系统集成三大核心技术,完美契合了机架级液冷分配系统对“承压稳定、空间适配、即插即断”的严苛要求。从CEJN的10bar增强型EPDM软管到施耐德的150psi PEX-AL-PEX主干管道,从58%市场占有率的EPDM主流方案到PTFE氟化液专用材质,每一个技术细节都指向同一个目标:在AI算力密度持续攀升的液冷时代,为CDU与服务器之间的冷却液输送提供安全、可靠、灵活的柔性连接保障。