Высокая влажность и загрязнение среды

В стандартах ASHRAE установлено верхнее ограничение 60 % относительной влажности (RH). Хотя низкие уровни влажности признаны безопасными, повышенная влажность в жаркое летнее время способна нанести значительный вред электронным компонентам. Основная опасность заключается в том, что влага взаимодействует с загрязняющими веществами воздуха, образуя коррозионно-активные кислоты, разрушающие контакты и печатные платы.

Причины ограничения по влажности

Когда наружный воздух с высокой влажностью (более 60 % RH) подаётся в помещения ЦОД без предварительной обработки, на поверхности оборудования может начаться химическое взаимодействие с загрязняющими веществами. В результате образуются кислоты — преимущественно сернистая (H₂SO₃) и соляная (HCl), — которые:

разрушают контактные площадки печатных плат;
вызывают окисление и разрушение паяных соединений;
сокращают срок службы разъёмов и клеммных соединений.

Особенно уязвимы современные компоненты, так как использование свинца в припое запрещено директивой RoHS (Restriction of Hazardous Substances), принятой в Евросоюзе. Свинец — инертный металл, не подверженный коррозии, однако его замена на оловянно-серебряные припои сделала электронные платы значительно чувствительнее к влаге и химическим загрязнениям.

Влияние директивы RoHS

Директива RoHS, впервые введённая в 2002 году и обновлённая в 2011 году, ограничила использование более чем 100 опасных веществ в электротехнической промышленности. После её внедрения производители массово перешли на бессвинцовые припои. В результате:

* повысилась химическая активность поверхностей соединений; * увеличилось количество отказов разъёмов и плат в условиях повышенной влажности; * коррозия стала одной из ведущих причин деградации оборудования при несоблюдении климатических норм.

Географические и эксплуатационные риски

Повышенный риск коррозии наблюдается в ЦОД, расположенных:

* в промышленных районах и зонах с химическими производствами; * рядом с автомагистралями с интенсивным движением; * в регионах с жарким и влажным климатом.

В этих случаях даже незначительное превышение 60 % RH может вызвать накопление кислотных соединений на платах и контактах.

Меры защиты и рекомендации

Для предотвращения повреждений при эксплуатации в условиях повышенной влажности необходимо:

* соблюдать верхний предел 60 % RH во всех режимах работы; * использовать осушители воздуха или адсорбционные фильтры, если применяется система свободного охлаждения при высокой влажности наружного воздуха; * устанавливать угольные фильтры для очистки поступающего воздуха от газообразных загрязнителей; * обеспечивать герметичность приточной вентиляции и избыточное давление в машинных залах, чтобы исключить подсос неочищенного воздуха.

Экономический аспект

Соблюдение верхнего предела влажности не только предотвращает коррозию, но и снижает затраты на обслуживание оборудования. Любая попытка подать наружный воздух без кондиционирования в условиях высокой влажности приводит к ускоренному старению аппаратуры и росту отказов.

Ключевые идеи

Максимально допустимый уровень влажности в ЦОД — 60 % RH.
При превышении этого значения влага взаимодействует с загрязнениями, образуя кислотные соединения, разрушающие электронику.
Современные бессвинцовые припои более чувствительны к коррозии, чем традиционные свинцовые.
Рекомендуется использовать осушители, угольные фильтры и кондиционирование приточного воздуха.
Соблюдение норм влажности предотвращает химическое разрушение оборудования и повышает надёжность инфраструктуры.