GB/T27880-2011
热棒
Thermoprobe
- 中国标准分类号（CCS）P22
- 国际标准分类号（ICS）93.010
- 实施日期2012-06-01
- 文件格式PDF
- 文本页数14页
- 文件大小425.34KB
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热棒
国家标准 GB/T27880一2011 热 棒 Thermoprobe 2011-12-30发布 2012-06-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/27880一2011 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 组成与分类 4.1组成 分类与代号 4.2 型号与示例 4.3 技术要求 5.1一般要求 ,.2材料要求 5.3外观质量 5.4规格尺寸与偏差 5.5媒接质量 5.6气密性试验 5.7启动特性 5.8等温特性 试验方法 -般要求 6.l 6,2材料要求 6.3外观质量 6.4规格尺寸 6.5渗透检测 6.6气密性试验 6.7启动特性 等温特性 6. 8 检验规则 7.1 -般规则 7.2型式检验 7.3出厂检验 标志,包装,运输与贮存 8.1标志 8.2包装 8.3运输 8.4贮存 附录A资料性附录常用规格热棒的额定功率
GB/T27880一2011 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草 本标准由全国交通工程设施(公路)标准化技术委员会(SAC/TC223)提出并归口
本标准起草单位:江苏中圣高科技产业有限公司、南京锅炉压力容器检验研究院、科学院寒区 旱区环境与工程研究所、南京工业大学、中铁西北科学研究院有限公司、中交第一公路勘察设计研究院 有限公司
本标准主要起草人;郭宏新,刘丰,业成,吴青柏、张红、熊智文、章金钊,刘世平、蒋俊
GB/T27880一2011 热 棒 范围 本标准规定了热棒的术语与定义、组成与分类、技术要求,试验方法,检验规则以及标志,包装,运输 与贮存
本标准适用于寒区地基、基础工程的热棒
规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 GB150.3-2011压力容器第3部分;设计 GB536液体无水氨 GB/T710优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带 GB/T18o4 -般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差 低中压锅炉用无缝钢管 GB3087 不锈钢冷轧板和钢带 GB/T3280 GB/T6052 工业液体二氧化碳 GB/T13237优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带 GB13296锅炉,热交换器用不锈钢无缝钢管 所有部分)无损检测渗透检测 GB/T18851 GB50212建筑防腐蚀工程施工及验收规范 JB4708钢制压力容器焊接工艺评定 JB/T4709钢制压力容器焊接规程 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
热棒thermoprobe 用于寒区工程,工作温度在200K333K(一73C一60C)之间,燕发段在下方,冷凝段在上方、管 内凝结液依靠重力而回流的传热管
3.2 基管plaintuhe 用于制造热棒壳体的金属管
3.3 工质workinguid 热棒内用于传递热量的介质
GB/T27880一2011 3.4 蒸发段evaporator 热棒工质受热汽化的部分 3.5 冷凝段 cOndenSer 热棒工质放热凝结的部分
绝热段adiabatieseetonm 热棒蒸发段与冷凝段之间、不与外界换热的部分
3.7 不凝性气体non-eondensablegas 在工作温度和压力范围条件下,热棒管壳内不凝结的气体 3.8 工作温度operatingtemperature 热棒运行时的工质蒸汽温度
3.9 稳定工作状态steadyoperatingstate 设定工作条件下,在热棒管内或管外壁沿长度方向各点温度不随时间变化的工作状态
3.10 额定功率ratedpower 设定工作条件下,热棒所能传递的最大功率
3.11 启动特性 startup -定条件下从热棒开始受热到进人稳定工作状态之前的特性,以时间为特性指标
在 等温特性isothermal 在一定的热负荷和工作条件下,热棒内部工质蒸汽温度沿长度方向呈现出温度均匀且相等的特征
组成与分类 组成 热棒由基管、管腔,中心测温管和工质组成,基管与管腔分为燕发段、绝热段和冷凝段三部分,根据 使用条件蒸发段和冷凝段可带有传热翅片(见图1)
4.2分类与代号 4.2.1热棒按形状分为直棒和弯棒两类,直棒用代号I表示,弯棒(又称I型)用代号】表示
GB/T27880一2011 中心测划温 冷凝段 绝热段 D 基管 管腔 燕发段 工质 I型 b I型 说明: O -基管外径,单位为毫米(mm); 冷凝段长度,单位为米( m; 绝热段长度,单位为米(m). l 蒸发段长度,单位为米(m); 热棒高度,单位为米(m) -基管公称壁厚,单位为毫米(mm); 弯曲角,单位为度('). 图1热棒组成与形状 4.2.2热棒按结构形式分为三类: a)冷凝段有翅片、蒸发段无翅片,代号为TPA; b冷凝段和燕发段均无翅片,代号为TPB: 冷凝段和燕发段均有翅片.代号为Tc. c 4.2.3翅片的形状分为四种 螺旋圆盘翅片[见图2a)],代号为a; a 齿型翅片[见图2b)],代号为b b 轧制翅片[见图2o],代号为c c D 纵向翅片[见图2d],代号为d
GB/27880一2011 螺旋圆盘翅片 齿型翅片 b 山 轧制翅片 d 纵向翅片 说明 D -基管外径,单位为毫米(mm); 翅片高度,单位为毫米(n mm; -齿型翅片高度,单位为毫米(mm); h
基管公称壁厚,单位为毫米(G mm); -翅片节距,单位为毫米(mm); 齿宽,单位为毫米( e" mm); 翅片厚度,单位为毫米(mm) 图2翅片形状示意图 4.3型号与示例 热棒型号由八个单元组成,其结构如下 单元单元单元单元-单元6单元区单元区单元 -标准号; 材料代号,C碳钢、 S一奥氏体不锈钢; -热棒高度,单位为米(m); -冷凝段长度,单位为米(m); -基管外径,单位为毫米(G mm; -翅片形状代号,见4.2.3; -热棒形状代号,见4.2.1; 结构形式代号,见4.2.2 示例;热棒形状为I型,基管外径为76tmm,冷凝段长度为2m,热棒高度为9m,材料为碳钢,蒸发段无翅片,冷凝 段有螺旋圆盘翅片的热棒,其标记为;TPAI/a76-2/9-C-GB/T27880一2011
GB/T27880一2011 技术要求 5.1 -般要求 热棒管壳内外壁应进行防腐处理,外壁按GB50212的要求执行,内壁采用化学成膜方法处理
5.2材料要求 5.2.1用于制造热棒的基管应为冷拔(轧)无缝钢管,碳钢管应按GB3087的规定选用,奥氏体不锈钢 管应按GB13296的规定选用
5.2.2用于制造翅片的钢带应为冷轧薄钢板或钢带
碳钢钢带应符合GB/T13237和GB/T710的 规定,不锈钢钢带应符合GB/T3280的规定 5.2.3热棒工质应选用优等品级的液体无水氨(液氨)或工业液体二氧化碳
液体无水氨(液氨)应符 合GB536的规定,工业液体二氧化碳应符合GB/T6052的规定
5.3外观质量 用热镀锌做防腐处理的热棒外表面应具有金属光泽,无裂纹,凹坑及毛刺缺陷,焊缝平整光滑
用 油漆做防腐处理的热棒外表面应成膜均勺,无裂纹及结疤,翅片间无镶人物
5.4规格尺寸与偏差 5.4.1热棒规格尺寸 热棒规格尺寸见表1
为了方便设计计算,选型,常用规格热棒的额定功率列于表A.1
表1热棒规格尺寸 D/mm S/mm L/m (") lL/m L/m 3045 2.53.5 6 2 1 S90 45~6o 3.5~4.5 <9 <3 <1 <90 608o 4.05,5 <12 4 二2 二90 80~100 5.06.5 20 5 2 90 二3 90110 5.07，5 30 6 90 <40 <90 110一130 8 5.4.2翅片及开齿 翅片及开齿规格尺寸应符合表2的规定
表2翅片及开齿规格尺寸 单位为毫米 2 3045 25 2 5~20 520 4560 <25 <2 20 520 o 10 2 6080 <30 5一25 10~25 210
GB/27880一2011 表2(续 单位为毫米 80~100 40 2 5一25 15一35 212 50 530 212 100~120 20一40 5.4.3尺寸偏差 热棒及翅片,开齿规格尺寸偏差应符合GB/T1804中c级规定
5.4.4弯曲度 热棒管壳直线段的弯曲度应不大于1.5mm/m
5.5焊接质量 5.5.1管壳的焊接按JB4708和JB/T4709的规定执行,接头和坡口的型式及尺寸满足GB150.3 2011附录D的规定
5.5.2管壳的焊接焊缝的外表面应进行渗透检测,渗透检测结果应达到GB/T18851中I级合格 要求
5.6气密性试验 5.6.1热棒在冲装工质前应进行气密性试验,不应出现冒泡泄漏现象 6.2热棒充装工质后对充液管封口进行检漏,不应出现任何工质泄漏
5 5.7启动特性 热棒的启动特应符合表3的规定
表3启动特性 热棒长度 从加热开始至稳定工作状态所需时间 Ill min 3 6 二5 8 <5.5 12 16 s6.5 20 8 30 S8,5 40 5.8等温特性 热棒的等温特性应符合表4的规定
GB/T27880一2011 表4等温特性 热棒长度 冷凝段沿长度方向温度差 <8 S12 二2.5 <20 <3 30 3. 40 试验方法 6.1 -般要求 对管壳外壁按GB50212的规定执行
6.2材料要求 主要核查原材料的材质证明单是否齐全有效,必要时对原材料的主要性能指标(如,力学性能进行 检验 6.3外观质量 在充分照明条件下逐根目视检查
当目视判断不清时,应用放大镜检查
6 规格尺寸 用分辨力0.5mm、精度A级的钢卷尺进行长度测量;用分辨力0.02mm、精度0.02mm的游标卡 nm、精度0.01mm的板厚千分尺进行厚度测量;用精度一级的刀口 尺进行直径测量;用分辨力0.1mn 尺和塞尺进行弯曲度测量
6.5渗透检测 管壳外表面渗透检测应按GB/T18851的规定执行
6.6气密性试验 充装工质前的气密性检验方法;将管壳内充满0.6MPa的空气后,完全浸没人水中稳压时间 应不少于10s,观察是否出现冒泡泄漏现象
6.6.2氨的检漏试验可用氨质谱检漏仪进行检漏,也可用酚酣试纸进行
6.6.2.1氮质谱检漏仪法;将氮质谱检漏仪靠在充液管的封口处,观察氨质谱检漏仪的告警情况
6.6.2.2酚酞试纸法;将潮湿的酚献试纸敷在充液管的封口处,检查是否有氨泄露,若有微量泄漏,前 酞试纸颜色会发生变化,若无泄漏酚酣试纸颜色不发生变化
二氧化碳的检漏试验,按照环境中二氧化碳浓度测定检测方法,用红外线二氧化碳分析器进行 6.6.3 检测
6.7启动特性 6.7.1试验条件 试验环境温度:20C士5C
a
GB/T27880一2011 b 试验加热段、保温段和冷凝段长度 热棒蒸发段长度不大于9m时,其燕发段长度的1/2为加热段,且不大于3m,其余蒸发 段的长度与绝热段长度之和为绝热保温段长度,试验冷凝段长度为热棒冷凝段全长 热棒蒸发段长度大于9m时,其蒸发段长度的1/3为加热段,且不大于5m,其余蒸发段 的长度与绝热段长度和冷凝段的1/2长度之和为绝热保温段长度,试验冷凝段长度为热 棒冷凝段的1/2长度
c)倾斜角;试验时热棒与水平方向夹角应大于15 d 冷凝条件;试验冷凝段在试验环境温度条件下,无风自然冷却
气密性试验结束72h
e 6.7.2试验装置包括热电偶和计时秒表: a)中心测温管一般由直径8mm的不锈钢管制成,在热棒管腔内的有效长度不小于500mm(见 图1和图3); 热电偶测温范围为一50C十100C,分辨率为0.1C,精度为士0.1C; b e 试验使用三个热电偶,布置方法如图3所示 秒表使用前应检查并清零
d 6.7.3试验步骤 a)安装热电偶将三个热电偶按图3给定的间距,紧贴在中心测温管内壁上
b)加热试验蒸发段:蒸发段加热方法应选用以下两种方法 -恒温水浴加热,水温高于环境温度20C士5C; 低温电加热炉加热或其他方法加热,冷凝段的平均壁温高于环境温度20C士5C
6.7.4结果处理 对试验蒸发段加热的同时,启动计时秒表
仔细观察三个热电偶的示值变化情况,直到三个示 a 值不再随时间增加而上升为止,停止计时,读取秒表示值为第一次启动时间试验 b将热棒从加热装置中取出,待中心测温管温度冷却到室温,将热棒再次装人加热装置,重复 6.7.3b)和6.7.4a)进行第二次,第三次试验
取三次的平均值为检测结果
单位为毫米 说明 -顶压盖; 翅片; 中心测温管; @ 热电偶测点
图3中心测温管示意图
GB/T27880一2011 6.8等温特性 6.8.1试验条件、装置和步骤同6.7
6.8.2测量结果;当中心测温管测点温度达到稳定工作状态后,将热棒冷凝段均分成四段,用红 外测温仪分别在1/4,2/4、3/4处进行三次温度测量,计算三点间温度差,取最大值为测量结果
检验规则 -般规则 一检验,热棒通过型式检验合格后,才能批量生产
热棒的检验分为型式检验和出 7.2型式检验 7.2.1 型式检验一般由国家法定的质量监督机构组织进行
凡有下列情况之一时,应进行型式检验 7.2.2 a新产品试制定型鉴定或老产品转厂生产 正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时; b 产品停产半年以上,恢复生产时; c 正常批量生产时,每年一次 d 国家质量监督机构提出要求时
e 7.2.3型式检验的样品应从生产线终端随机抽取三根热棒,逐根进行检验
7.2.4型式检验的项目按表5规定执行
7.2.5型式检验中,任一根等温特性不合格时,该次型式检验为不合格;若其他项目出现不合格,应在 同一批产品中加倍抽取样品,对不合格项进行检验,若仍不合格,则该次型式检验不合格
7.3出厂检验 7.3.1热棒由其生产企业质量检验部门按表5规定,应随机抽取不少于2%的样品(不少于三根)进行 检验
若检验全部合格则整个检验批合格,签发合格证,允许出厂;若检验存在不合格项,则加倍抽检; 检验若还有不合格项,则逐根检验,剔除不合格品
7.3.2出厂检验中,剔除的不合格品允许返修,返修后重新对不合格项进行检验
表5检验项目表 序号 出厂检验 试验项目 技术要求 试验方法 型式检验 外观质量 6.3 5.3 规格尺寸 5.4 6.4 渗透检测 5.5 6.5 5.6 6.6 气密性试验 启动特性 5.7 6.7 等温特性 5.8 6.8 注;、为检验项目,×为非检验项目
GB/27880一2011 标志,包装,运输与贮存 标志 热棒产品标志可采用铭牌或直接喷刷、印字等形式,标志应清晰,易于识别且不易随自然环境的变 化而褪色、脱落
标志上应包括以下内容 制造厂名称,地址及商标 a b)需方名称; c)产品编号; d)型号(标记); e 产品名称、规格、质量、件数
包装 8.2 热棒的包装采用钢架或木箱
热棒间应放衬垫并做固定架,并应有防潮、防水措施
包装箱应随带 如下文件 产晶合格证 a 安装使用说明书; b e)装箱单; d 质量证明书及签发日期; e)制造厂技术质量部门印章
8.3运输 热棒产品运输时,应 a)装运产品的车厢、船舱和集装箱应保持清洁,干燥,无污染物， b)不应将产品同腐蚀性化学物品及潮湿性材料混装混运; e)敞车运输时,应用苦布盖好,以保证产品不被雨(雪)及其杂物浸人; d)产品的装卸不应损坏和碰伤产品
8.4贮存 热棒产品的贮存应: a)产品应堆放在库房内
露天堆放时,应用苦布覆盖,同时下边要用木方等垫; b 库房应清洁、干燥,无腐蚀性气氛 库房内不应有腐蚀性化学物品和潮湿的物品; c 库房应防止雨、雪浸人 d 10o
GB/T27880一2011 附 录A 资料性附录 常用规格热棒的额定功率 为了方便设计计算、选型.常用规格热棒的额定功率列于表A.1
表A.1常用规格热棒的额定功率 额定功率 S/mm L/m L/m D/mm /m w 6 90 30一45 <1 2.5一3.5 200 4560 s90 240 1 s12 2 <90 6080 5.5 <4 300 <20 <5 <2 S90 500 80l00 5.06.5 90~110 5.0~7.5 30 6 3 S90 700 110~130 6.08.5 <4 <90 S40 1000
热棒GB/T27880-2011标准介绍
一、引言
热导率是材料传递热能的能力，在材料热工性能研究中具有重要的意义。热棒作为测量材料热导率的常用仪器，其性能指标对热导率测试结果的准确性和可靠性有着决定性的影响。因此，制定关于热棒的技术要求、试验方法和使用说明的标准显得尤为重要。
二、热棒GB/T27880-2011标准概述
GB/T27880-2011标准是我国制定的关于热棒的标准，它规定了热棒的技术要求、试验方法和使用说明。具体内容如下：
1.技术要求
- 热棒的使用寿命应不少于1000次；
- 热棒的测量精度应达到±5%；
- 热棒的线性度误差应小于等于1%。
2.试验方法
GB/T27880-2011标准中规定了两种热棒测量方法：
- 比热容法，用于测量纯金属、合金和无机非金属材料的热导率；
- 稳态法，用于测量所有材料的热导率。
3.使用说明
GB/T27880-2011标准中规定了热棒的使用条件和注意事项，主要包括：
- 热棒必须在室温下存放并避免受潮；
- 热棒必须在空气流通的环境下进行实验；
- 热棒电源的接地必须可靠。
三、总结
GB/T27880-2011标准对热棒的技术要求、试验方法和使用说明进行了规定，为热导率测试提供了重要的依据。在使用热棒进行实验时，需严格按照标准要求操作，以保证测试结果的准确性和可靠性。
