GB T 19447-2004 热交换器用铜及铜合金 无缝翅片管.pdf

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1、GB/T 19447-2004 目。吉同本标准是参考ASTMB359 , 1998(冷凝器及热交换器用铜与铜合金无缝翅片管首次制定的.其主要技术指标方面达到了ASTMB359 , 1998标准的要求。本标准的主要技术内容中，对无缝翅片管进行了2主义，相对于现行的各类铜管材标准，增加f热工性能的指标要求及检测方法;对无缝翅片管提出了涡流探伤要求。本标准的附录A为资料性附录。本标准由中国有色金属工业协会提出。本标准由全国有色金属标准化技术委员会负责归口。本标准由江苏仓环铜业股份有限公司负责起草。本标准由中国科学院工程热物理所参加起草。本标准起草人2徐明、韩坦、陈焕悼、赵双、苏春龙、姜波、刘石。本标

2、准由全国有色金属标准化技术委员会负责解释。本标准首次发布。1 范围热交换器用铜及铜合金无缝翅片管GBjT 19447-2004 本标准规定了铜及铜合金无缝翅片管的要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。本标准适用于热交换器用整体外螺旋形翅片及内肋的铜及铜合金无缝管。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注目期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注目期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 228金属材料室温拉伸试验方法GB/T 2

3、41 金属管液压试验方法GB/T 242金属管扩口试验方法GB/T 246金属管压扁试验方法GB/T 5121 铜及铜合金化学分析方法GB/T 5231 加工铜及铜合金化学成分和产品形状GB/T 5248 铜及铜合金无缝管涡流探伤方法GB/T 8000 热交换器用黄铜管残余应力检验方法氨熏试验法GB/T 8888 重有色金属加工产品的包装、标志、运输和贮存GB/T 8890 热交换器用铜及铜合金无缝管GB/T 16866 一般用途的加工铜及铜合金无缝圆形管材外形尺寸和允许偏差YS/T 347 单相铜合金晶粒度测定方法3 定义本标准采用下列定义23.1 无缝翅片管seamless tube wi

4、th integral fins 元缝翅片管是采用冷加工方法在管材外表面、内表面或内外表面形成系列平行于纵轴或沿管子圆周螺旋扩张的金属翅片(肋)的元缝管。4 要求4.1 产品分类4. 1. 1 牌号、状态、规格管材的牌号、状态、规格应符合表l的规定。GB/T 19447-2004 表1管材的牌号、规格、状态规格/mm牌号成翅前状态无翅段外径无翅段壁厚ru口，TU1，TU2 ,TP1 , TP2 M、Y，830 O. 62. 0 BFe :)-1. 5-0. 5.BFe lO-1-1 , BFe 30-1 M 1O26 O. 753.0 HAI77-2 , HSn70-1 , H85A 孔410

5、26 O. 753. 0 注1，经供需双方协商，可供应其他牌号及规格的管材。注2，Y二是由拉拔加工达到的状态。4. 1. 2 标记示例用TP2制造的、无翅段外径为19mm、壁厚为1.25 mm、长度为4750mm、产品图纸编号或产品技术协议标号为K500B7-015的管材标记和图例(见图)为z管TP219X1. 25X4 750 K500B7-015 GB/T 19447一2004可1三/Vj二亿ftl-HI l|d。有翅段外径pd. 有翅段根直径gd , 有翅段内径(最小ht , 过渡锥，X , 杳翅段管壁厚zX o 无翅段管壁厚gd 无翅段外径。圈1翅片管各部位名称4.2 化学成分管材的化

6、学成分庇符合GB/T5231中相应牌号的规定。4.3 状态成翅状态:管材的成翅段应为成翅后的冷加工状态，无翅段应为用于成翅加工前的状态(退火或轻拉拔)。4.4 尺寸和允许偏差4.4.1 外径及外径允许偏差管材的无翅段外径及外径允许偏差应符合表2的规定。表2外径及外径允许偏差单位为毫米规定直径允许偏差，士，不大于三三12.00.050 12.018.0 0.063 18. O26. 0 0.076 注.翅片段的外径不得超过元翅段的外径，除非另有规定。GB/T 19447-2004 4.4.2 壁厚及壁厚允许偏差4.4.2.1 管材的翅片段或无翅段的最薄管壁不得小于规定的最小厚度(需方图纸的规定值

7、)。翅片齿数、高度、螺旋角及齿型要求按产品技术协议。4.4.2.2 管材的元翅段的壁厚允许偏差不大于管材壁厚土8%，同时不超过土0.08mmo 4.4.3 长度及长度允许偏差4.4.3.1 管材的长度及长度允许偏差应符合表3的规定。表3管材的长度及长度允许偏差规定长度允许偏差，不大于6000 6 OOO 10 000 10 00018 000 4.4.3.2 从管端至第个翅片压痕测得的无翅端头的长度按供货协议。4.4.4 端面切斜管材端部的切斜应符合表4的规定。+3 十4+6 单位为毫米表4管材端部切斜要求单位为毫米外径| 允许偏差，不大于16.0 0.016Xd 4.4.5 弯曲度、不圆度管

8、材的弯曲度、不圆度应符合GB/T16866中的相应规定。4.4.6 除订货单另有规定外，管子剪切端面应用回旋式钢丝辐轮或其他适当工具倒角。4.5 力学性能成翅制作之前，管坯的室温力学性能应符合表5的规定。表5管坯的室温力学性能抗拉强度规定残余延伸强度牌号状态Rm/(N/mm2) R甜可/(N/mm)最小值最小值ruo、TUl，TU2肌4205 62 TPl、TP2Y, 250 205 Fe 51. 5-0. 5 260 85 BFe 10-H M 275 105 BFe 30-1 360 125 HA177-2 345 25 HSn70- 岛4310 105 H85A 275 85 4.6 工

9、艺性能4.6.1 扩口试验管材的扩口试验应符合表6的规定。GBjT 19447-2004 牌号表5管材的扩口试验扩口率/%，600冲锥结果TUO , TUl ,TU2 , TP , TP2 BFe 5- 1. 5-0. 5,BFe 30- ,BFe 0- HA77习，HSn70- , H85A 35 25 试样不应产生肉眼可见的裂纹和裂口25 4, 6, 2 压扁试验在所选试样的不同部位进行压扁试验后，用按三倍壁厚调好的千分卡尺可自由通过压扁部位(压扁部位间的过渡点处除外)。压扁部位用肉眼观察，不应有裂纹或断裂。4, 7 无损检测每根管子都应经过无损检验。管子均在成翅状态进行检验，但制造厂也可

10、以选择在退火状态检验。除另有规定外，制造厂可以任选下列三种方法的种方法进行检验。4.7, 1 静水压试验每根管子均应经受静水内压而无渗漏现象。试验压力按公式()计算，试验持续时间为lOs15 s。除非另有规定，管子不必在大于6，9N/m旷的静水压力下进行试验。p 2 St /W - 0, 8t) 式中p最大试验压力，N/mm气t 一一管材壁厚，mm;D一一管材外径，mm;5-一一材料允许应力，N/mmoTUO、TUl、TU2、TP1、TP2的S41N/mm勺BFe5-1. 5-0, 5 , BFe 30-1-l,BFe 10-1-1 HA177-2 , HSn 70-1，H85A的S48N/m

11、m 0 4.7.2 气压试验每根管子应能承受5s至少1.7 N/m旷的内气压试验，不应有渗漏。应采用简易目视法观察渗漏，比如将管子置于水中或采用压差方法。) l ( . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7.3 涡流探伤4.7.3.1 涡流探伤检验时，人工标准缺陷(钻孔直径)应符合表7的规定。表7人工标准缺陷孔径尺寸单位为毫米6. 06. 0 1. 07 三主外径钻孔直径16. O25. 0 1. 17 4.7.3.2 标准孔应径向钻透管的无翅部分，按GB/T5248并以表7规定的孔径调节设备灵敏度。在涡流探伤设备装置上不引起报警反应的管材，应认为符合

12、本标准要求。4.7.3.3 由于水分、油斑等物引起不相关信号的管材，可在重新清理后再作检验。复检过程中，如果其输出信号不超过允许范围，p应认为管材合格。4.7.3.4 由于可看到的压痕产生不相关信号的管材可以按4.7.2进行静水试验或按4.7.3进行气压试验。4.8 热工性能管材应不小于用户对额1传热系数的要求。4.9 消除残余应力退火黄铜管材以成翅状态交货时必须在成翅后或成品矫直后进行消除应力退火。4.10 晶粒度4.10.1 退火状态的翅片段试样，应为完全再结晶组织，晶控度应在供需方施定的范围内。GB/T 19447-2004 4.10.2 成翅前管坯的晶粒度应符合表8的规定。表B晶粒度单

13、位为毫未晶粒度0.025-0.06 0.01-0.05 。.01-0.054.11 表面质量4.1 1. 1 管材的内外表面应清洁光滑。允许有不造成管材外径和壁厚超出允许偏差的划伤、凹坑、压人物、环状痕等缺陷。4.1 1. 2 加工状态的管子表面上允许有轻微加工润滑油膜。轻微的氧化色、发暗不作报废依据。4.12 管材的内肋头数、深度、螺旋角及齿形、齿形深度、每周滚花齿数、需外表压光的管子压光后齿深及齿形、外翅片的高度、每寸齿数由供需双方协商确定。5 试验方法5.1 化学成分仲裁分析方法管材的化学成分仲裁分析方法按GB/T5121的规定进行。5.2 外形尺寸测量方法管材的外形尺寸应用相应精度的投

14、影仪、工具显微镜、螺旋测微汁、环规等测量工具进行测量。5.3 室温力学性能检验方法管材的室温力学性能检验方法按GB/T228的规定进行。5.4 工艺性能检验方法5.4.1 管材的扩口检验方法按GB/T242的规定进行。5.4.2 管材的压扁检验方法按GB/T246的规定进行。5.4.3 管材的静水压检验方法按GB/T241的规定进行。5.4.4 气压检验方法按4.7.3的规定进行。5.5 热工性能检验方法管材的传热系数检测方法可参考附录A的规定进行。5.6 涡流探伤检验方法管材的涡流探伤检验方法GB/T5248的规定进行。5.7 残余应力检验方法管材残余应力检验方法按GB/T8000的规定进行

15、。5.8 晶粒度检验方法管材的晶粒度检验方法按YS/T347的规定进行。5.9 表面质量检查方法管材表面质量用目视进行检查。6 检验规则6.1 检查和验收6. 1. 1 管材应由供方技术监督部门进行检验，保证产品质量符合本标准的规定，并填写质量证明书。6. 1. 2 需方应对收到的产品按本标准的规定进行复验，复验结果与本标准及订货合同的规定不符时，应以书面形式向供方提出，由供需双方协商解决。属于表面质量及尺寸偏差的异议，应在收到产品之日起一个月内提出，属于其他性能的异议，应在收到产品之日起三个月内提出。如需仲裁，仲裁取样应由GB(T 19447-2004 供需双方共同进行。6.2 组批管材应成

16、批提交验收。每批应由同牌号、状态和规格产品组成，每批质量不大于2000 kg或600根。6.3 检验项目6.3.1 每批管材应进行化学成分、外形尺寸偏差、力学性能、工艺性能、无损检测(静水压试验、气压试验或涡流探伤检验三种试验方法中任选一种)和表面质量的检验。其他性能由供方根据生产情况进行定期检测或抽检，但供方应以工艺保证产品可达到本标准的质量要求，如用户要求按批做这些性能的出厂检测，应在合同中注明。6.3.2 每批管材均应进行以下项目的检验6.3.2.1 内肋头数、深度、螺旋角及齿形36.3.2.2 齿形深度、每周滚花齿数;6.3.2.3 需外表压光的管子压光后齿深及齿形;6.3.2.4 外

17、翅片的高度、每寸齿数。6.4 取样产品取样应符合表9的规定。襄9取样规定检验项目取样规定化学成分供方在熔铸时，每炉取个试样.需方在每批管材中任取二个试样。外形尺寸偏差逐根检查静*压试验气压试验逐根检查满流探伤表面质量逐根检查扩口试验每批取两件，每件任取根管材并在管材的无压扁试验翅段取个试样。残余应力力学性能按GB/T228的规定制取试样，每批取两件，每件任取二个全截面管段试样(元翅部分)。热工性能每批取两件.每件If取-个试样。品位度6.5 检验结果的判定6.5.1 化学成分不合格时，判该批产品不合格。要求的章节条号试验方法的章条号4.2 5.1 4.4 5.2 4.7.1、4.7.25.4.

18、3、5.4.44.7.3 5.6 4.11 5.9 4.6.1、4.6.25.4.1、5.4.24.9 5.7 4.5 5, 3 4.8 5.5 4.10 5.8 6.5.2 产品外形尺寸偏差、表面质量、液压、气压、涡流探伤检验不合格时，如l该件产品不合格。6.5.3 力学性能、扩口、压扁、残余应力、热工性能、品粒度试验结果中有试样不合格时，应从该批产品中(包括原检验不合格的那件产品)中(或该不合格试样代表的那件产品上)另取双倍数量的试样进行重复试验。重复试验结果全部合格，则判整批产品合格。若重复试验结果仍有试样不合格，则判该批产品不合格，或由供方逐件检验，合格者交货。7 标志、包装、输运和贮

19、存7.1 标志7. 1. 1 在检验合格的每件管材上应打印上如下标志:a) 供方技术监督部门的检印;b) 生产厂名称、商标，c) 金属(或合金)牌号;d) 供应状态;e) 批号(或)。7. 1. 2 管材的包装箱标志应符合GB/T8888的规定。7.2 包装、输运和贮存管材的包装、运输和贮存应符合GB/T8888的规定。7.3 质量证明书每批管材应附有产品质量证明书、注明ga) 供方名称、地址、电话、传真;b) 产品名称(按协议);c) 金属(或合金)牌号，d) 规格，e) 供应状态;f) 批号(或熔炼炉号);g) 净重或件数;h) 各项分析检验结果和技术监督部门印记gu 本标准编号pj) 包

20、装日期。B 订货单(或合同)内容订购本标准所列材料的订货单(或合同)内应包括下列内容:a) 产品名称，b) 牌号gc) 状态;GB/T 19447-2004 d) 尺寸规格(直径、壁厚、元翅段的长度、翅片段的翅片高度和净壁厚、管子总长、内肋头数、深度、螺旋角及齿形、单位长度上的齿数、齿形深度、每周齿数、需外表压光的管子压光后的齿深及齿形)或用图纸代替ge) 翅片管的结构图gf) 根数或重量;g) 额定传热系数ph) 本标准编号$i) 增加本标准以外内容时的协商结果。GB/T 19447-2004 附录A(资料性附录)翅片管传热系数和流体阻力特性的测定A.1 范围A. 1. 1 本标准规定了翅片

21、管的传热系数和流体阻力特性的试验方法。A. 1. 2 本标准适用于试验流体为液体-液体的传热系数和阻力特性的测定。A. 1. 3 本标准仅考虑蒸发管的管壁热阻，未考虑污垢热阻。A.1.4 按本标准测定的蒸发管为单管。A.2 方法原理在热平衡条件下，流经翅片管内的流体迸出口始降等于翅片管对外的传热量。通过测量流经翅片管内液体流量与迸出口温度，经过计算得到流体焰降，即翅片管对外的传热量。与此同时，测得翅片管外制冷剂的饱和温度，就可以计算出对数温差，于是求得总传热系数。当流体流经翅片管内时，需要克服阻力，造成流体的压力损失。不同结构的翅片管内的阻力不同.因此，测量流体进出翅片管压力降，就反映了翅片管

22、的阻力特性。A.3 测定系统测定系统由冷源、热源、试验腔体(内有制冷剂液体，被测翅片管)、冷、热流体循环系统测定仪表等组成。测定系统图如图A.l、图A.2中所示。水草冷水机组调节间流量计电源。测温点。电压测定测压点电流测定圈A.1满液式蒸发管测定系统示意图GB/T 19447-2004 定定测测压流电电 源电点点温压测测。图A.2外冷凝管测定系统示意图A. 3. 1. 2 仪表检定测定用的流量、温度、压力等测量仪表均应按有关规定送法定计量机构检定，并在规定的有效期内使用。A. 3. 2 测定系统的测量被测管内热流体应进行流量、温度和压力降的测量，同时进行加热功率的测量。试验腔内制冷剂液体应进行

23、温度测量。试验腔体可加装压力表，以校核腔内制冷剂的饱和温度。A. 3.2.1 流量测量使用转子流量计或其他测量计应按相应说明进行安装和操作。在循环管路上应安装过滤器。流量测量应精确到1%。A. 3. 2. 2 温度测量a.温度测量探头应尽量安装靠近被测翅片管的迸出口，能准确测量试件进、出口流体温度的位置，A. 3.1 测量仪表A.3. 1. 1 流量、温度、压力测量仪表应符合表人1中的规定。表A.1下项目精度/%流量土0.5温度icO.25 压力土0.25GB/T 19447-2004 b.在测温点的上下游各300mm范围内，保温层应尽可能加厚，进、出口管路必须隔热;c管路中液体流动出现层流时

24、，温度测量探头安装处的管路上游应安装混合装置，d.温度测量探头必须置于管道的中心位置P其保护管的插入深度应按说明书的规定。e温度测量应精确到1%。A. 3. 2. 3 压力是测量8.压力测量应设置在离扰动件(弯径、弯头、阀门等)下游5倍管径、上游2倍管径处gb测压孔应与管内壁面垂直;C.压力测量处至试件之间不得有任何扰动件;d压力测量应精确到1%。A.4 测定方法A.4.1 测量项目8.被测管内流体的流量，b被测管内流体的进、出口温度或管内流体的进口温度和迸出口温差pC.被测管内流体的进、出口压力差5d试验腔内制冷剂的饱和温度;e.电加热器的加热功率A. 4. 2 测定前，应检查管线、测量仪表

25、及整个测定装置的可靠性。A. 4. 3 保证被测管水平放置。测定蒸发管时，被测管应完全为管外制冷剂液体淹没，不得有裸露。测定冷凝管时，试验腔内应安装汽-液体分离装置，不得有液体飞溅到被测管上。A. 4. 4 开始运行后，应先排净试验腔内和被测管循环管路中的空气，再注入制冷剂液体，使试验腔和管路设备在完全充满制冷剂液体和蒸汽的条件下运行.不得有混合空气，并调节至测试工况(或指定工况)。A. 4. 5 在每个测定工况(或指定工况)下，均应稳定运行20min后，方可测定数据。热平衡的相对误差均不得大于5%。A.5 测定结果A.5.1 热工性能确定总传热系数Uo与被测管表面热流密度q之间的关系。(应固

26、定并表明管内热流体的流速及管外制冷剂的饱和温度)。A. 5. 2 流动阻力特性A. 5.2.1 确定被测管压力差t;p与管内流体速度v之间的关系。A. 5. 2. 2 建立被测管内流动摩擦阻力系数E与雷诺数Re的关系式。建议整理成t;CRe的形式。A.6 测定数据的计算及整理A.6.1 测定数据的计算应按表A.2进行A.6.2 测定数据的整理A.6.2.1 在同一坐标中，做出确定总传热系数U。与被测管表面热i流密度q之间的关系曲线。被视l管内流体的流速和管外制冷剂的饱和温度应作为参数注明在同一图上。A. 6. 2. 2 在同一坐标中，做被测管的压力差t;P与管内流速u之间的关系曲线。A. 6.

27、 2. 3 建立摩擦阻力系数E与雷诺数Re的关系式曲线。建议整理成eCRe-的形式。A.7 误差按本标准测定的总传热系数矶，其误差不应超过10%。10 A.8 测定报告A. 8.1 任务来源A.8.2 测定目的A.8.3 测定工况A. 8. 3.1 试样材料和制造方法以及试样的几何尺寸，包括长度、管径。A. 8. 3. 2 测定仪表及其精度。A. 8. 3. 3 被测管的试验方位(垂直、水平或倾斜)。A. 8. 3. 4 环境条件。A. 8. 4 测定起止时间及人员A. 8. 5 测定敏据的处理A. 8. 5.1 原始数据a) 管内、外流体的名称及管内流体的流速gb) 管内流体的进、出口温度和

28、管外流体的温度;c) 管内流体的进、出口压力或压力差。A. 8. 5. 2 计算方法见表A.2，A. 8. 6 结论及分析A. 8. 6.1 热工性能确定。A. 8. 6. 2 流体阻力特性确定。A.8.6.3 对测定结果进行误差分析，结果分析及必要说明。表A.2序号名称表E方法l 管内流速V 2 传热量Q 3 电功率Q, 4 热平衡相对误差!.Q GB/T 19447-2004 计算公式VG/Ao Q=G. P. (tl-t2). cp Q，IV， Q(Q-Q，)/Q，X100 5 对数平均温度!.trn !.trn (1, -t, )/ln(t, -t.)/(t, -t.) 6 表面热流密

29、度7 总传热系数8 摩擦阻力军数表A2各公式中的符号表示如下A一一翅片管标称管径下换热面积，mZ;A. 翅片管内标称管径下横截面积.m勺C, 定压比热，J/CkgK) , G 体积流速，m3/5;I 电流，A，Q-f专热量，W，!.Q-热平衡相对误差，无量纲;Q, 电功率，W，1，一管内流体人口温度，OC;12 管内流体出口温度:c，q qQ/A U. U.Q/(A. !.trn ) E =C!Ren 守CON-h叮叮EH阁。GB/T 19447-2004 C;tm 对数平均温差:c，t，-一一制冷剂饱和温度，L;U。总传热系数.W/Cm.K) , V , 电压，V;V一管内流速.m儿，户一一密度.kg/m, 乎一一摩擦阻力系数;q一一一表面热流密度，W/ml;Re-雷诺数，无量纲;C，一一公式中的系数，无量纲gn 公式中的指数，无量纲。