AI データセンターの冷却塔水処理

によって VCYCLETECHテクニカルチーム · 投稿日：2026年8月3日 🖨️ 印刷/PDF

TL;DR AI データセンターの冷却塔には、1 つの製品ではなく 3 つの化学物質を併用する必要があります。1 つはスケールと腐食の防止剤 (ホスホン酸塩とポリマーのブレンド、またはリンの放出が制限されている全有機物) で、蒸発によって水が濃縮されるときに鋼と銅を保護します。ブローダウンのためにシルトと鉄を懸濁状態に保つための分散剤。レジオネラ菌とバイオフィルムを保持するための酸化性殺生物剤と非酸化性殺生物剤のペア。どれかをスキップすると、その分の料金を支払うことになります。わずか 0.5 mm のスケールによって熱伝達が最大 25% 削減され、抑制されていない鋼は 2 ～ 5 mpy で腐食します。プログラムを水に合わせて、ドラムのラベルではなく、腐食クーポンとディップスライドで証明してください。

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データセンターのタワーが硬水問題となる理由

ハイパースケールまたは AI データセンターは大規模で安定した熱負荷を拒否しますが、蒸発冷却塔は純水を沸騰させてすべてを溶解したままにすることで熱負荷を実現します。パスごとに補給水が少しずつ濃縮されるため、同じタワーが同時にスケール、腐食、生物の成長を試みます。多くの場合、1 つのループ内の混合金属 (軟鋼、銅、ステンレス) 上で行われます。信頼性への賭けは高くなります。コンデンサーの汚れやレジオネラ属菌のイベントがコンピューティングの下にある場合、メンテナンスの脚注にはなりません。

その答えは、単一の「冷却塔化学物質」ではなく、一度に実行される 3 つの作業からなる小さなプログラムです。バランスを正しくとれば、より高い集中サイクルでタワーを稼働させることもできます。これが節水効果の源です。これについては、関連ガイドの主題です。 冷却水 WUE とサイクル.

規模: どのような形式で、どのような費用がかかるのか

水が濃縮されると、炭酸カルシウム (および構成に応じて、リン酸カルシウム、シリカ、または鉄) が最も高温の表面、つまり熱交換器上の最も望ましくない場所に落下します。スケールは断熱材です。 わずか 0.5 mm の厚さでも熱伝達効率が最大 25% 低下します誰かが汚れの堆積に気づくずっと前に、工場は追加のコンプレッサーやファンのエネルギーでその費用を支払います。

スケーリング傾向は、ランゲリエ飽和指数 (LSI) などの指標によって予測されます。コントロールは閾値です ホスホネート (ATMP、HEDP、PBTC) は、化学量論的用量をはるかに下回る溶液中のカルシウムを保持します。 ポリカルボン酸分散剤 これにより、微粒子が沈降するのを防ぎ、ブローダウンとともに粒子が除去されます。通常、この 2 つは 1 つのスケールおよび腐食製品に混合されます。

腐食: 鋼と銅を一緒に保護します。

濃縮され、酸素を豊富に含んだ温水は攻撃的です。 開放再循環システム内の軟鋼を未処理のまま放置すると、年間約 2 ～ 5 ミル (mpy) 以上の腐食が発生します。、チューブの壁を貫通して穴が開き、それ自体がシステムを汚す酸化鉄が放出されます。適切な阻害剤プログラムでは、この値が「非常に良い」範囲内に収まります。業界の基準は、約 90 日間暴露した後の水技術協会 (AWT) のバンドと照らし合わせて読み取られる腐食クーポンです。

鋼は防止剤ブレンド (ホスホン酸塩/ポリマー、亜鉛または全有機パッケージ) によって保護されています。銅と真鍮は別の化学物質です: ほとんどの場合、アゾール皮膜形成剤です トリルトリアゾール (TTA) — 黄色の金属に結合し、銅のコンデンサーチューブがある場所には必ず必要です。同じアゾールの化学反応により、チップへの直接冷却において銅製コールド プレート ループが保護されます。これについては、別途説明します。

レジオネラ菌とバイオフィルム: 殺生物剤の組み合わせ

暖かく、通気され、栄養分を含んだタワーはバクテリアにとって理想的な住処であり、蒸発タワーはバクテリアをエアロゾル化して漂流させる可能性があります。これがその理由です。 レジオネラ菌 管理は指定された規制上の義務であり、オプションの追加事項ではありません。殺生物剤は、まさにこの理由から、データセンター用水化学薬品の中で最も急速に成長しているカテゴリーです。

効果的な制御では、次の 2 つの殺生物剤クラスを併用します。

• 酸化性殺生物剤 — 塩素、臭素、または二酸化塩素 — 継続的殺菌として、低い遊離残留物 (使用中の遊離塩素は通常約 0.2 ～ 0.5 ppm) に保たれ、定期的により高い用量が使用されます。 ASHRAE 188 の実践では、残留物を少なくとも 1 時間保持するために、EPA 登録酸化剤が週におよそ 3 ～ 7 回供給されます。衝撃/消毒には、約 5 ～ 10 ppm の遊離塩素が使用されます。
• 非酸化性殺生物剤 — DBNPA, グルタルアルデヒド またはイソチアゾリノン — 酸化剤だけでは不十分な場合に、バイオフィルムに浸透して耐性を防ぐために配合されます。

規制当局が現在期待している規律は、文書化されたものです。 水管理計画 (ASHRAE 188) に定義された管理限界と記録。 2026 年からは、米国の規則でも第 4 級アンモニウム殺生物剤の制限が強化され、大規模施設ではレジオネラ属菌のリスク管理計画が義務付けられます。そのため、プログラムは文書化され、投与され、検証される必要があります。 酸化性および非酸化性殺生物剤 それは当社の殺生物剤の範囲でカバーされているためです。

3部構成のプログラムの概要

1 つのタワー、3 つのジョブ、一緒に投与および制御されます。

*範囲のみを示す - プログラムは表からではなく、補給水分析、冶金学、およびサイクルに基づいて設定されます。

プログラムの設計と検証の方法

検証は、実際のプログラムを化学薬品の入ったドラム缶から分離する部分です。走る ～90日間の腐食クーポン そしてそれらを上記の AWT バンドと照らし合わせて読み取ります。保管しておいてください ディップスライド ログと定期的なレジオネラ菌検査。インヒビターの残留物と LSI を追跡することで、タワーがドリフトする前に制御のドリフトを確認できます。

リン排出と非リンオプション

従来のプログラムはホスホン酸塩と亜鉛に頼っていますが、多くの自治体では現在、ブローダウンにおけるリンの含有量を制限しています。これに該当する場合、 オールオーガニック / 無リン プログラム — たとえば WT-907 ノンPスケール＆防食剤 — 放電にリンを添加することなく、スケールや腐食を抑制します。阻害剤の化学的性質を指定した後ではなく、その前に退院許可を確認する価値があります。

重要なポイント

• 3 つの問題を一度に解決する — スケール、腐食、微生物制御 — 単一の製品ではなく、1 つのバランスの取れたプログラムで対応します。
• 0.5 mm のスケールは熱伝達の最大 25% に影響します。、抑制されていない鋼は 2 ～ 5 mpy で走行します。優れたプログラムでは、鋼は約 0.5 mpy 未満、銅は約 0.25 mpy 未満に抑えられます。
• 銅を個別に保護する トリルトリアゾール アゾールを使用すると、鋼鉄抑制剤は黄色の金属をカバーしません。
• レジオネラ菌には酸化性と非酸化性の殺生物剤のペアが必要です 書面によるASHRAE 188水管理計画は、2026年の米国の規則に基づいて強化されます。
• クーポンとディップスライドで確認する、リン排出許可を確認してから、リンと非リンの化学反応を選択してください。

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VCYCLETECH — 水処理薬品メーカー

よくある質問

データセンターの冷却塔の処理にはどのような化学物質が使用されますか?

冷却塔プログラムは、1 つの製品ではなく、3 つの化学薬品を一緒に投与するものです。スケールおよび腐食防止剤（通常はポリカルボン酸分散剤とブレンドされたホスホン酸塩（ATMP、HEDP、PBTC）、またはリンの放出が制限されている全有機パッケージ）は、溶液中にカルシウムを保持し、軟鋼を不動態化します。トリルトリアゾールなどの黄色金属防止剤は、鋼製防止剤ではカバーできない銅や真鍮を保護します。また、酸化性殺生物剤 (塩素、臭素、または二酸化塩素) と非酸化性殺生物剤 (DBNPA、グルタルアルデヒド、またはイソチアゾリノン) を組み合わせてレジオネラ属菌とバイオフィルムをローテーション制御します。投与量は補給水の分析から設定され、腐食クーポンとディップスライドで確認されます。

冷却塔内でレジオネラ属菌をどのように制御するのでしょうか?

2 つの殺生物剤クラスを一緒に使用し、それを文書化します。酸化性殺生物剤（塩素、臭素、または二酸化塩素）は継続的な殺菌を行い、通常は使用中に約 0.2 ～ 0.5 ppm の遊離残留物を保持し、少なくとも 1 時間残留物を維持するために週に数回供給されます。衝撃消毒では、およそ 5 ～ 10 ppm の遊離塩素が使用されます。非酸化性殺生物剤が循環して導入され、レジオネラ属菌が隠れているバイオフィルムに浸透し、耐性を防ぎます。その基礎となるのは、定義された管理限界、ディップスライド監視、および定期的なレジオネラ菌検査を含む、ASHRAE 基準 188 に準拠した書面による水管理計画です。 2026 年から、米国の規則により、大規模施設にはレジオネラ菌のリスク管理計画が義務付けられ、第 4 級アンモニウム殺生物剤の制限が強化されます。

冷却水中での許容可能な腐食速度はどれくらいですか?

業界では、Association of Water Technologies (AWT) バンドに対して約 90 日間暴露した後、腐食クーポンを読み取ります。開放再循環システムの場合、軟鋼/炭素鋼は年間 0.0 ～ 0.2 ミル (mpy) で優良、0.2 ～ 0.5 で非常に良好、0.5 ～ 0.8 で良好、0.8 ～ 1.0 ミルで中程度と評価されます。銅合金は、0.0 ～ 0.1 mpy で Excellent、0.1 ～ 0.25 で Very Good というより厳密なスケールに保たれます。未処理の鋼は一般に 2 ～ 5 mpy 以下で腐食するため、抑制剤プログラムの目標は、鋼を非常に良好なバンド (~0.5 mpy 未満)、銅を~0.25 mpy 未満に引き上げることであり、想定ではなくクーポンで検証されます。

スケールは冷却効率をどの程度低下させますか?

非常に小さな規模で、たくさんあります。炭酸カルシウムスケールは断熱材であり、伝熱面にわずか 0.5 mm あると伝熱効率が最大 25% 低下します。そのペナルティは、汚れの堆積が目に見えるずっと前に、コンプレッサーまたはファンのエネルギーの増加、および PUE の増加として現れます。そのため、スケーリングが明らかな場合のみではなく、閾値スケール抑制剤 (ホスホン酸塩) と分散剤が継続的に投与されます。スケールを制御することで、塔をより高い濃度サイクルで稼働させ、充填物を汚すことなく水を節約できるようになります。

VCYCLETECH は完全な冷却水処理プログラムを提供できますか?

はい。 VCYCLETECH は、ホスホン酸塩および全有機スケールおよび腐食防止剤、ポリカルボン酸系分散剤、トリルトリアゾールなどの黄色金属防止剤、酸化性および非酸化性殺生剤など、あらゆる冷却水製品を工場で直接製造しており、各バッチの分析証明書が付属しており、ISO 9001/14001/45001 認定を受けています。当社は、排出が制限されている非リンオプションを含む、補給水分析、サイクル目標、冶金学に基づいたプログラムを構築し、腐食クーポンとディップスライド検証をサポートします。プログラムの推奨事項、サンプル、仕様については、sales@VCYCLETECH.com までメールでお問い合わせください。

メーカーについて

VCYCLETECH は、中国に本拠を置く水処理およびプロセス化学薬品（凝集剤および凝集剤、製紙用化学薬品、界面活性剤、殺生剤、ホスホン酸塩および分散剤）を製造するメーカーです。ISO 9001 / 14001 / 45001 認証を取得しており、すべてのバッチおよび OEM/ODM サービスに COA が付いています。私たちのを参照してください 品質と認証.

参考文献

• 冷却塔におけるレジオネラ属菌の制御 — 米国 CDC
• 腐食速度の基準 — Association of Water Technologies
• ランゲリエ彩度指数 — ウィキペディア
• 冷却塔 — ウィキペディア

関連: スケールおよび腐食防止剤 · データセンター冷却水: WUE とサイクル · トリルトリアゾール · WT-907 非P阻害剤 · 冷却塔処理ガイド · 殺生物剤 · 冷却水処理