企業網D1Net 2月28日 數據中心里的電子設備是其賴以生存的重要組成部分,這些數據中心的“小伙伴們”都是玩的高科技,隨著電子技術的小型化、高速化,所使用的電子印刷線路板和電子器件逐漸微細化,在一塊電子主板上往往要部署數千個電子器件,還要分布多層,板層之間的間距小到幾微米。這些小伙伴們都有一種共同的弱電---怕濕。在我們生活環境中的溫度、濕度、空氣中的灰塵、腐蝕性氣體、鹽霧以及生產過程中附在器件表面上的污物等,都能夠導致它們的器件發生腐蝕,有時候微小的腐蝕就能導致器件的失效而使設備喪失使用功能。根據一些研究統計,器件腐蝕是電子設備失效的最主要原因,這使得一些電子設備在貯存或者使用環境中的器件腐蝕逐漸引起了人們的高度關注。
在諸多代表環境質量的物理指標中,濕度是其中最為重要的一個。濕度是衡量數據中心環境干濕情況的物理量。在一定的溫度下在一定體積的空氣里含有的水汽越少,則空氣越干燥;水汽越多,則空氣越潮濕??諝獾母蓾癯潭冉凶?ldquo;濕度”,絕對濕度、相對濕度、比較濕度、飽和差、露點等都是衡量一個環境濕度大小的物理單位。濕度是數據中心設備的隱形殺手,無形中就可導致電子設備工作異常。當數據中心機房的相對濕度達到100%時,就認為空氣已處于飽和狀態,這時空氣中會懸浮著大量的水氣;當相對濕度低于40%時,則認為空氣是干燥的;當相對濕度高于80%時,認為空氣是潮濕的。當相對濕度大于65%時,物體表面就會附著一層厚為0.001~0.01μm的水膜,這種水膜看不見、摸不著。 當空氣處于飽和狀態時,水膜會增厚到10μm。
濕度過低容易產生靜電。機房內各種電子設備、活動地板等有磨擦的部位易產生靜電和積累靜電荷,當靜電荷大量積累時,將會引起電子設備產生靜電,將靜電積累到一定程度就可能產生靜電而擊穿電容、電阻等電子元件。大量的靜電對維護設備的工作人員也產生危險。而濕度過高容易產生腐蝕、導電,接插件和集成電路的引線等會氧化和生銹霉爛,造成接觸不良和短路。靜電和腐蝕、導電都是電子設備的天敵,因而保持數據中心機房恒濕環境對于運行的設備至關重要。濕度過高或過低都會對電子設備的運行穩定性、可靠性及壽命產生很大的影響,這種影響往往是人不易察覺的,潛移默化地產生的。比如數據中心機房環境相對濕度長期超過50%,則會大大縮短電子設備的壽命,原本可以運行五年的設備可能不到一年就出現各種問題,可靠性大大降低,一旦出現這種故障很難修復,電路板的制作工藝很高,只能報廢,停止使用設備。
數據中心的小伙伴們都包含有大量的元器件,這些元器件的質量參差不齊,抗濕度的能力也不同,因此往往有薄弱的環節引起設備故障。在它們的電路板上最多的就是器件引腳,這些引腳的外層會加一層涂鍍層以保護引線免于遭受環境腐蝕或氧化,同時改善引線的可焊性,傳統工藝中大多采用錫鉛合金鍍層作為器件的表面鍍層,錫鉛本身容易受到腐蝕。所以在濕度較大的環境中,器件引腳往往是引起失效的主要部件。這些故障往往通過肉眼或者專業儀器可以檢測到,可以進行修復。如果是因為濕度過低引起的PCB布線損壞也無法修復了。由于一臺高端的電子設備往往包含有數千個器件,若由于濕度引起的器件擊穿,很難檢查到,將所有的器件都檢查一遍,要耗費大量的時間。所以一旦由濕度引起的設備故障,往往很難修復,設備只能報廢。因此必須要對數據中心的濕度進行全方位的管理和控制。一般的電子設備工作年限是五年,通過使數據中心保持良好的濕度環境,將可延長數據中心設備的工作年限,并可提升設備的工作效率。從而節約了數據中心運行成本,大大降低數據中心的能耗。
為了避免或減少濕度過高或過低對數據中心小伙伴們的影響,可采取一些具體措施。根據設備的運行特點提供適宜的濕度環境,保證數據中心內的濕度控制在一個穩定的范圍內??梢圆捎萌缦乱恍┐胧?/p>
(1)使用恒溫恒濕裝置來調節數據中心機房內的濕度,保持恒濕環境,濕度大小和溫度關系密切。溫度越高,水蒸氣對電子設備的影響越大。高溫環境下水蒸汽壓力增大,水分子容易進入材料內部,濕度就越高,容易形成導電水路和出現飛弧。
(2)在數據中心內安裝除濕機和加濕機,當數據中心內濕度超過規定值時,使用除濕機使機房內濕度降低;當數據中心內濕度低于規定值時,使用加濕機對數據中心內空氣進行加濕,提高數據中心內濕度。
(3)購買高質量的電子設備。電子設備都會做可靠性與環境試驗,但是都是通過空間換時間的方式試驗的,因為一款產品不可能一直做試驗幾年的時間,一般都是加大惡劣環境縮短時間來檢查設備能力,所以這些參數偏理論化,在實際使用中僅供參考。在采購電子設備時,不能只看電子設備的可靠性參數,而是要親自檢查設備內部的電路板工藝,尤其是引腳是否整齊、干凈,沒有毛刺。產品結構外形應盡可能簡單,避免形成溝槽等易積水和冷凝液的結構,這都有利于抗濕。
(4)在數據中心內部的各個角落都要防止濕度計,每天對濕度計進行檢查,發現問題及時解決。對于出現局部濕度不均的現象,要通過改善通風和設備布局來改善,盡量保持數據中心內部環境整體恒濕。
影響數據中心設備運行的有很多環境因素,濕度是其中最為重要的一種。在數據中心日常工作中應該時刻檢查環境濕度,有異常及時排除,保持環境恒溫恒濕,為電子設備運行提供一個良好的濕度環境,這將大大延長設備的運行壽命,為數據中心節省運營成本,要知道這些設備真的很怕濕。