GB T 9082.2-2011 有管芯热管.pdf

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1、ICS 27.060.30 J 75 道B中华人民=工./、和国国家标准有t与国芯报LHeat pipes with wick inside GB/T 9082.2-2011 代替GBjT9082.2-1988 t与国2011-05-12发布2011-10-01实施、警队飞仰中华人民共和国国家质量监督检验检痊总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 9082.2-20门目。言本标准按照GB/T1. 1一2009给出的规则起草。本标准代替GB/T9082.2-1988(铝元管芯重力热管。本标准与GB/T9082.2-1988相比主要变化如下:一将原标准名称唱元管芯重力热管修改为有管芯热管;一标准

2、的适用范围由原来的铝元管芯重力热管的设计、制造和检验调整为有管芯管状热管及有管芯平板热管的设计、制造和验收;一一涉及热管种类由以铝为管壳的重力热管(工质为:氨、丙酣、氟利昂12、氟利昂21、氟利昂11、氟利昂113)调整为以铝及铝合金、铜、碳钢、不锈钢等为管壳的热管(工质包括了氮、甲皖、氨、氢氟炬134A、丙酣、水、挥、销等); 一一增加了对热管管壳、管芯、工质的要求，并以附录的形式给出了热管管壳、管芯、工质的组合;一一热管的检验项目名称由产品鉴定试验及产品验收检验修改为型式检验及出厂检验;一一型式检验包含项目比原标准产品鉴定试验增加了等温性能、逆重力传热热流量、总热阻;一一原标准中对热管使用

3、寿命的要求修改为对相容性的要求，判别依据由蒸发和凝结传热系数的衰减程度修改为对等温性能和最大传热热流量的要求;一一增加了对检验环境条件及检验仪器设备的要求。本标准中的附录A、附录B为资料性附录。本标准由中国航天科技集团公司提出。本标准由中国航天标准化研究所归口。本标准起草单位:中国空间技术研究院总体部、中国科学院工程热物理研究所。本标准主要起草人:邵兴国、苗建印、曲伟。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:一一-GB/T9082.2-19880 I GB/T 9082.2-2011 有管芯热管1 范围本标准规定了具有管芯结构热管(以下简称热管)的技术要求、检验项目、检验方法和交货准备等。本标准

4、适用于有管芯管状热管及有管芯平板热管的设计、制造和验收，其他类型有管芯热管可以参照执行。2 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。GB/T 191 包装储运图示标志GB/T 2828. 1-2003 计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划GB/T 14811-2008 热管术语GB/T 14812一2008热管传热性能试验方法GB/T 14813一2008热管寿命试验方法3 术语和定义GB/T 14811-2008界定的术语和定义适

5、用于本文件。4 要求4. 1 材料与结构4. 1. 1 工质热管工质根据应用需求选择，在规定工作温度范围内，热管的传热性能应满足设计要求，与管壳、管芯及焊接材料相容。常用的工质参见附录A中的表A.1o4. 1. 2 管壳热管管壳的材料和结构形式根据应用需要选择，在规定的工作温度范围内，管壳的结构强度应满足设计要求，并与管芯和工质相容。常用的管壳材料参见附录A中的表A.1。4. 1. 3 管芯热管管芯根据应用需求设计，在规定的工作条件下，热管的传热性能应满足设计要求，与管壳和工质相容。常用的管芯材料参见附录A中的表A.1o4.1.4 相容性在规定的寿命期内，热管工质不应与管壳、管芯及焊接材料发生

6、化学反应生成足够数量的妨碍正常GB/T 9082.2-2011 运行的不凝结气体，等温性能和最大传热热流量应满足4.5.1和4.5. 2的规定。管壳和工质的推荐组合参见附录A中的表A.l。4.2 尺寸热管的外形尺寸和接口尺寸应符合设计要求。4.3 外观质量热管的外观质量应满足如下要求:a) 热管的外表面应呈管壳材料的金属色，色泽均匀，具有涂覆要求的热管涂覆层应均匀;b) 热管壳体不应有影响产品使用的裂纹、凹坑、腐蚀等缺陷;c) 焊缝应平整光滑。4.4 产品标志热管产品一般应有标志，标志应醒目、清晰、牢固。标志内容一般包括:a) 规格或型号;b) 制造批次;c) 制造厂名称或商标。4.5 热管性

7、能4.5.1 等温性能热管在指定测试温度下，热管外壁面两点温度之差应满足表1要求。表1热管等温检验条件和要求序号工质测试热管气了温度回/I 干了/I 凝结段冷却环境| 温度测量点位置1 氮-190-175 5 真空环境、低温冷源绝热段/冷凝段2 甲烧170-135 5 真空环境、低温冷源绝热段/冷凝段3 乙烧1l0-60 3 真空环境、低温冷源绝热段/冷凝段4 氨3060 1 大气环境、自然冷却冷凝段5 氢氟短134A3060 2 大气环境、自然冷却冷凝段6 丙踊5-0 -80 3 大气环境、自然冷却冷凝段7 水6080 3 大气环境、自然冷却冷凝段8 何400800 30 大气环境、自然冷却

8、冷凝段9 纳5501 000 30 大气环境、自然冷却冷凝段4.5.2 最大传热热流量热管在规定的工作条件下，最大传热热流量应满足设计要求。4.5.3 逆重力传热热流量热管逆重力工作能力应满足要求。根据应用要求不同，在规定的逆重力条件下，热管稳定工作的最大传热热流量应满足设计或合同要求F或在规定的传热热流量条件下，热管的最大逆重力高度满足设计或合同要求。G/T 9082.2-20门4.5.4 蒸发段传热系数、凝结段传热系数热管蒸发段传热系数、凝结段传热系数应满足表2的要求。表2热管蒸发段传热系数、凝结段传热系数序号工质测量温度范围/蒸发段传热系数/凝结段传热系数/ W/(m2 .C) W/(m

9、2 .C) 1 氮-190-175 200 300 2 甲烧-170-135 300 400 3 乙烧一110-60500 500 4 氨30-60 6000 8000 5 氢氟短134A30-60 2000 1800 6 丙酣50-80 1500 3000 7 水60-80 5000 6000 8 何400-800 15 000 18000 9 销550-1 000 30000 40000 4.5.5 总热阻热管在规定的工作条件下，总热阻应满足设计要求。4.5.6 耐温性能为检验热管产品管壳的安全性，要求热管在1.5倍的最高工作压力对应的饱和温度下，进行耐温检验，试验时间为1h，热管不应发生

10、管壳破裂或工质泄漏。附录B中的表B.l为按照热管最高允许工作温度核算的耐温检验温度要求，热管产品需按照产品的实际应用最高温度，按照本条要求进行耐温检验温度核算。5 检验条件、检验项目和检验方法5. 1 检验条件5. 1. 1 检验环境除另有规定外，应在下列环境条件下进行检验ta) 温度:0oC40 oC; b) 相对湿度:20%80%; c) 气压:当地大气压。5.1.2 检验仪器及设备检验用仪器、设备应经计量部门检定合格，并在有效期内。检验用仪器、设备的量程和精度应满足产品的测试要求。5.2 型式检验5.2. 1 栓验条件有下列情况之一时，应进行型式检验:3 GB/T 9082.2-2011

11、 a) 新产品技产前;b) 如工艺、结构、材料有较大改变，可能影响产品质量时;c) 产品停产1a以上，恢复生产时;d) 正常生产时，应每3a进行一次;巳)国家质量技术监督机构提出进行型式检验要求时。5.2.2 检验项目产品型式检验按表3、表4规定的检验项目和检验顺序进行。表3管状有管芯热管检验项目序号检验项目型式检验出厂检验要求章条号检验方法章条号工质. 4. 1. 1 5.4.1 管壳. 4. 1. 2 5.4.2 1 管芯. 4. 1. 3 5.4.3 相容性. 4. 1. 4 5.4.4 2 尺寸. . 4.2 5.4.5 3 外观质量. . 4.3 5.4.6 4 产品标志. . 4.

12、4 5.4.7 5 等温性能. . 4.5. 1 5.4.8 6 最大传热热流量. 4.5.2 5.4.9 7 逆重力传热热流量. 4.5.3 5.4.10 8 蒸发段传热系数、凝结段传热系数. 4.5.4 5.4.11 9 总热阻. 4.5.5 5.4.12 10 耐温性能. 4.5.6 5.4.13 注:.必检项目;一不检项目岱表4平板有管芯垫管检验项目序号检验项目型式检验出厂检验要求章条号检验方法章条号工质. 4. 1. 1 5.4.1 管壳. 4. 1. 2 5.4.2 1 管芯. 4. 1. 3 5.4.3 相容性. 4. 1. 4 5.4.4 2 尺寸. . 4.2 5.4.5 3

13、 外观质量. . 4.3 5.4.6 4 产品标志. . 4.4 5.4.7 5 等温性能. . 4.5.1 5.4.8 6 最大传热热流量. 4.5.2 5.4.9 4 GB/T 9082.2-20门表4(续)序号检验项目型式检验出厂检验要求章条号检验方法章条号7 逆重力传热热流量. 4.5.3 5.4.10 8 总热阻. 4.5.5 5.4.12 9 耐温性能. 4.5.6 5.4.13 注:.必检项目:一不检项目。5.2.3 检验数量从不少于10支同批次生产的热管样品中随机抽取3支。5.2.4 合格判据符合表3、表4规定的各检验项目要求即认为型式检验合格。若有检验项目未满足要求，允许再随

14、机抽取6支热管对不合格项重新进行检验，检验项目符合规定的要求，产品型式检验合格。否则，为不合格。5.3 出厂检验5.3.1 检验项目出厂检验按表3、表4规定的检验项目和检验顺序进行。5.3.2 栓验类型检验分为全数(百分之百)检验和抽样检验。5.3.3 组批规则5.3.3. 1 除全数检验外，制造方应以同材料、同规格和同工艺，在基本相同的时段制造的产品组批。5.3.3.2 除全数检验外，承制方可按每个订货合同组批，也可按一次交货产品组批。5.3.4 抽样方案5.3.4.1 除另有规定外，外观质量、等温性能为全数检验。5.3.4.2 除另有规定外，热管的尺寸、产品标志应按GB/T2828. 1-

15、2003规定的正常检查一次抽样方案进行。符合一般检查水平E级、接收质量限(AQL)为4.0。5.4 检验方法5.4.1 工质工质按所选材料的相关标准要求进行检验。5.4.2 管壳管壳按所选材料的相关标准要求进行检验。5.4.3 管芯管芯按所选材料的相关标准要求进行检验。5 GB/T 9082.2-2011 5.4.4 相容性附录A中的表A.1推荐的工质与管壳组合满足相容性要求，不需要进行相容性检验;附录A中的表A.1之外的组合，如有实验数据证明相容，也可不进行相容性检验;其他组合情况需按照GB/T 14813一2008的规定进行相容性检验。5.4.5 尺寸用直尺、游标卡尺、塞尺等工具或检测仪器

16、检查热管的外形尺寸。5.4.6 外观质量用目视方法检查。5.4.7 产品标志用目视方法检查。5.4.8 等温性能5.4.8. 1 管状热管将热管置于等温性能测试台上，使凝结段高于蒸发段，加热及冷凝方法根据热管特点确定，管状热管等温性测试示意图见图1。对蒸发段加热，使热管温度处于规定测试温度范围内，并保持稳定。测量热管外壁面A、B两点温度后，用式(1)计算热管的温差。6 .t=tb- t ( 1 ) 式中z.t一-温差，单位为摄氏度CC);t b 热管凝结段中点(B点)的温度，深低温热管取绝热段中点(B点)，单位为摄氏度CC);t.一一距离热管凝结段端部小于20mm处(A点)的壁面温度，单位为摄

17、氏度CC)。、h啕吁一-A - B 巳i一一冷却一一-绝热-加热、h、.A B -一-冷却-一加热注:A点位于凝结段距上端盖下Hmm处，H20mm，B点位于热管凝结段1/2长度处。图1管状热管等温性测试示意图GB/T 9082.2一20115.4.8.2 平板热管将热管水平置于等温性能测试台上，上表面作为冷凝区，下表面作为蒸发区，加热及冷凝方法根据热管特点确定，其中热管下表面加热区域面积不大于下表面总面积的三分之一。对蒸发区加热，使热管温度处于规定测试温度范围内，并保持稳定，测量热管冷凝区表面温度，等温性测试示意图见图2。用式(2)计算热管的温差。Atp=i-to . ( 2 ) 式中z.t一

18、一温差，单位为摄氏度CC);t 一一离冷凝区边缘小于20mm外的各测点平均温度，测量点的数量不少于4个，测量位置根据产品特点及用户要求确定，单位为摄氏度(C); to一一冷凝区壁面中心点温度，单位为摄氏度(C)。冷却加热、h、。D注:0点位于冷凝区中心处:A、B、C、D点位于热管冷凝区边缘，L20mm , 图2平摄热管等温性测试示意图5.4.9 最大传热热流量B + 0& c. 管状有管芯热管的测试方法和结果分析方法应按GB/T11812 -2008中第7章和8.4的规定;平板有管芯热管的测试方法和结果分析方法参照GB/T14812-2008中第7章和8.4的规定。5.4.10 逆重力传热热流

19、量特定逆重力高度要求下，热管最大传热热流量检验按下述方法进行。将热管处于倾斜状态，热管的蒸发段(蒸发区)水平高度高于冷凝段(冷凝区)，逆重力高度差或者热管倾角根据设计要求设定。对热管的蒸发段(蒸发区)加热，并逐渐提高热负荷，直至蒸发段(蒸发区)出现干酒现象(管壁温度持续升高)为止。此时的传热热流量即为特定逆重力高度F的极限传热热流量。管状有管芯热管的结果分析方法应按GB/T14812-2008中8.4的规定;平板有管芯热管的结果分析方法参照GB/T14812-2008中8.4的规定。特定传热热流量条件下，热管最大逆重力高度的检验按下述方法进行。使热管处于水平状态，对蒸发段(蒸发区)加热，使热管

20、处于设计规定要求的热负荷下工作，逐渐增加蒸发段(蒸发区)与冷凝段(冷凝区)的高度差，直至蒸发段(蒸发区)出现干洒现象(管璧温度持续升高)为止。此时逆重力高度为特定传热热流量下热管的最大逆重力高度。管状有管芯热管的结果分析方法应按照GB/T14812-2008中8.4的规定;平板有管芯热管的结果分析方法参照GB/T148122008中的8.4执行。5.4. 11 蒸发段传热系数、凝结段传热系数将热管置于水平测试台上，加热蒸发段(蒸发区)、冷凝段(冷凝区)，控制热管处于要求的工作状态。计算方法应按照GB/T14812-2008中8.2和8.3的规定。7 GB/T 9082.2-20门5.4. 12

21、 总热阻热管总热阻的测试方法应按GB/T14812-2008中7.7的规定，计算方法应按GB/T14812一2008中8.5.3的规定。5.4. 13 耐温性能将被测热管整体置于按温度要求设置的环境试验箱内，或控制热管蒸发器受热，使热管整体温度达到要求，试验过程注意观察热管的状态，当试验持续时间达到要求后，结束试验，待温度恢复到常温时检查热管壳体，观察热管是否发生泄露或破裂。6 交货准备6. 1 包装交付的热管必须有完好的包装箱。包装箱内应有减振、防潮、隔热措施。装箱操作时应防止损坏热管。6.2 交付文件产品合格证、使用说明书、装箱清单等与产品一同交付。6.3 运输包装完好的热管可通过公路、铁

22、路、水路和航空运输。在运输过程中不应受机械撞击和雨雪淋袭，运输环境不应有腐蚀性物质。6.4 贮存热管应在下列条件下贮存:a) 室内环境应元腐蚀性物质;b) 环境温度范围一般为一20oC50 oC，工质为水的热管需在ooC以上贮存;c) 相对湿度不大于90%。6.5 包装标志包装箱上应标明产品名称、型号、产品数量、执行标准号、箱体尺寸、总重量、制造厂家和包装日期等。包装储运图示标志应符合GB/T191的规定。8 GB/T 9082.2-2011 附录A(资料性附录)管壳、管芯和工质的相容性热管的工质与管壳及管芯材料必须满足长期工作的稳定性要求。表人l给出的工质和管壳及管芯材料组合建议，可作为热管

23、设计的参考依据。由于合金材料的微量成分或工质中的杂质对热管稳定性均有较大影响，因此对材料和工质品质进行必要的控制很重要，经过寿命试验是检验热管稳定性的有效方法。表A.1热管管壳、管芯、工质组合推荐管壳和管芯材料工作温度范围/序号工质材料1材料2材料3材料41 氮铝合金不锈钢一200-1602 甲炕铝合金不锈钢-170-100 3 乙:皖铝合金不锈钢125-0 4 氨铝合金不锈钢综合金低碳钢-60-80 5 氢氟短134A铝合金不锈钢30-80 6 丙商铝合金不锈钢铜、黄铜。-1207 Jj( a 铜碳钢a50-260 8 饵不锈钢镇Mo14Re 高温含金钢380-820 9 销不锈钢银如io1

24、4Re高温合金钢530-1 030 a工质为水、管壳材料为碳钢时，水省经去离子处理，碳钢内壁需经化学处理。9 GB/T 9082.2-2011 附录B(资料性附录)热管耐温性能检验条件和要求热管的管壳强度必须满足最高工作温度下的安全性要求，因此，热管产品必须经过耐温性检验。表B.l为按照热管最高允许工作温度核算的耐温检验温度要求。表B.1热管耐温性能检验条件和要求序号工质工作温度范围/耐温检验温度/试验时间/ h 1 氮一200-160最高存储温度+51 2 甲:院一170-100最高存储温度十51 3 乙炕一125-0最高存储温度+51 4 氨一60-80100土51 5 氢氟短134A-3

25、0-80 100土51 6 丙阁。-120140士51 7 水50-260 286土51 8 何380-820 918士101 9 销530-1 030 1 132土101 10 FFONlN.NO白回阁。国华人民共和国家标准有管芯热管GB/T 9082.2-2011 由自岳中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 印张1字数21千字2011年8月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2011年8月第一版，峰书号:155066. 1-43185定价18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533GB/T 9082.2-2011 打印H期:2011年8月19HF002