GB T 27880-2011 热棒.pdf

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1、ICS 93.010 P 22 GB 中华人民共和国国家标准G/T 27880-2011 报L棒Thermoprobe 2011-12-30发布数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检菇总局中国国家标准化管理委员会2012-06-01实施发布G/T 27880-2011 目次前言.1 I 范围2 规范性引用文件-3 术语和定义4 组成与分类.2 4.1 组成.2 4.2 分类与代号.2 4.3 型号与示例.4 5 技术要求.5 5.1 一般要求-5.2 材料要求-5.3 外观质量5.4 规格尺寸与偏差.5.5 焊接质量5.6 气密性试验5.7 启动特性.5.8 等温特性-6 试验方法6. 1

2、一般要求6.2 材料要求6.3 外观质量6.4 规格尺寸.7 6.5 渗透检测6.6 气密性试验.6. 7 启动特性.7 6.8 等温特性.9 7 检验规则.9 7.1 一般规则.9 7.2 型式检验.9 7.3 出厂检验.9 8 标志、包装、运输与贮存.10 8. 1 标志.10 8.2 包装.10 8.3 运输108.4 贮存.10附录A(资料性附录)常用规格热棒的额定功率.GB/T 27880-2011 目。吕本标准按照GB/T1. 1-2009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

3、京锅炉压力容器检验研究院、中国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z郭宏新、刘丰、业成、吴青柏、张红、熊智文、章金钊、刘世平、蒋俊。I GB/T 27880-2011 热棒1 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。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 150.3-2

4、011压力容器第3部分:设计GB 536 液体元水氨GB/T 710 优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带GB/T 1804 一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB 3087 低中压锅炉用元缝钢管GB/T 3280 不锈钢冷轧板和钢带GB/T 6052 工业液体二氧化碳GB/T 13237 优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带GB 13296 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T 18851 (所有部分元损检测渗透检测GB 50212 建筑防腐蚀工程施工及验收规范JB 4708 钢制压力容器焊接工艺评定JB/T 4709 钢制压力容器焊接规程3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1 热棒t

5、hermoprobe 用于寒区工程，工作温度在200K333 K(一73.C60 .C)之间，蒸发段在下方、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plain tube 用于制造热棒壳体的金属管。3.3 工质working fluid 热棒内用于传递热量的介质。1 GB/T 27880-2011 3.4 3.5 3.6 3. 7 3.8 3.9 3. 10 3. 11 3. 12 蒸发段evaporator 热棒工质受热汽化的部分。冷凝段condenser 热棒工质放热凝结的部分。绝热段adiabatic section 热棒蒸发段与冷凝段之间、不与外界换热的部分。不凝性气

6、体non-condensable gas 在工作温度和压力范围条件下，热棒管壳内不凝结的气体。工作温度operating temperature 热棒运行时的工质蒸汽温度。稳定工作状态steady operating state 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。额定功率rated power 设定工作条件下，热棒所能传递的最大功率。启动特性startup 在一定条件下从热棒开始受热到进入稳定工作状态之前的特性，以时间为特性指标。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。4 组成

7、与分类4. 1 组成热棒由基管、管腔、中心测温管和工质组成，基管与管腔分为蒸发段、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L型)用代号E表示。2 a) 1型b) n型说明:D一基管外径，单位为毫米(mm);L, 冷凝段长度，单位为米(m);L, 绝热段长度，单位为米(m);L 蒸发段长度，单位为米(m); L 热棒高度，单位为米(m); S 基管公称壁厚，单位为毫米(mm); 弯曲角，单位为度n。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

8、发段无翅片，代号为TPA;b) 冷凝段和蒸发段均无翅片，代号为TPB;C) 冷凝段和蒸发段均有翅片，代号为TPC。4.2.3 翅片的形状分为四种:a) 螺旋圆盘翅片见图2a汀，代号为a;b) 齿型翅片f见图2b汀，代号为b;C) 轧制翅片见图2c门，代号为C;d) 纵向翅片见图2d门，代号为doGB/T 27880-2011 3 GB/T 27880一-2011a) 螺旋困盘翅片c) 轧制翅片说明:D 基管外径，单位为毫米(mm);h 翅片高度，单位为毫米(mm);h, 齿型翅片高度，单位为毫米(mm);S一基管公称壁厚，单位为毫米(mm);t一一翅片节距，单位为毫米(mm);w 齿宽，单位为

9、毫米(mm);S 翅片厚度，单位为毫米(mm)。4.3 型号与示例圈2翅片形状示意图热棒型号由八个单元组成，其结构如下:11 !)7G1 12 !)7G1/13 !)7G1 14 !)7G1-15 !)7G1/16 !)7G1 17 !)7G!匹Eb) 齿型翅片d) 纵向翅片| L标准号;材料代号，C一碳钢，S 奥氏体不锈钢z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(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76mm，冷凝段长度为2m，热棒高度为9m，材料为碳钢，蒸发段元翅片，冷

10、凝段有螺旋困盘翅片的热棒，其标记为:TPA1 /a 76-2/9-C-GB/T 27880-2011. GB/T 27880-2011 5 技术要求5. 1 一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，碳铜管应按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铜板或钢带。碳钢铜带应符合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元水氨(液

11、氮)或工业液体二氧化碳。液体元水氨(液氮)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 外观质量用热镀辞做防腐处理的热棒外表面应具有金属光泽，元裂纹、凹坑及毛剌缺陷，焊缝平整光滑。用油漆做防腐处理的热棒外表面应成膜均匀、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 Ljm L , /m /0 3045 2. 53. 5 三二6:;:;2 1 运二904560 3. 54. 5 三二9主二34二1王三906080

12、 4. 05. 5 12 主三4主王Z主9080100 5.06. 5 20 王三5主三290 90110 5. 07. 5 主二30主主6主三3主三90110 130 6. 08. 5 主40主三8运二4王三905.4.2 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D h B t h , w 3045 25 2 520 520 28 4560 25 :;:;2 520 520 210 6080 主二30主2525 1025 210 5 GB/T 27880-2011 D 80-100 100-120 5.4.3 尺寸偏差h 主二4050 B 2 2 表2(

13、续5-25 5-30 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1.5 mr旷mo5.5 焊接质量h, 15-35 20-40 单位为毫米w 2-12 2-12 5.5. 1 管壳的焊接按1B4708和1B/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。5.6.2 热棒充装工质后对充液管封口进行检漏，

14、不应出现任何工质泄漏。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rn 口1m骂王4主三3主二6运二4运二8骂王5骂王10运二5.512 =二615 运二5.520 主二830 =二8.5主三40主二95.8 等温特性热棒的等温特性应符合表4的规定。GB/T 27880-2011 表4等温特性热棒长度冷凝段沿长度方向温度差m I 骂王8I 2 骂王122.5 20 I 3 主三30I 3. 5 运二40I :;三46 试验方法6. 1 一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

15、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。当日视判断不清时，应用放大镜检查。6.4 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的游标卡尺进行直径测量;用分辨力0.01mm、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6.6.1 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，完全浸没入水中，稳压时间应不少于10s，观察是否出现冒泡泄漏现象。6.6.2

16、 氨的检漏试验可用氮质谱检漏仪进行检漏，也可用酣歌试纸进行。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，观察氮质谱检漏仪的告警情况。6.6.2.2 酣歌试纸法:将潮湿的酣歌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，酣歌试纸颜色会发生变化，若元泄漏酣肤试纸颜色不发生变化。6.6.3 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检测。6. 7 启动特性6.7. 1 试验条件a) 试验环境温度:200C士5oC。7 GB/T 27880-2011 b) 试验加热段、保温段和冷凝段长度z热棒蒸发段长度不大于9m时，其蒸发段长度

17、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;一一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z试验时热棒与水平方向夹角应大于150。d) 冷凝条件:试验冷凝段在试验环境温度条件下、元风自然冷却。e) 气密性试验结束72h。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); b) 热电偶

18、测温范围为一50.C十100.C，分辨率为0.1.C，精度为土0.1.C; c) 试验使用三个热电偶，布置方法如图3所示;d) 秒表使用前应检查并清零。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z恒温水浴加热，水温高于环境温度20.C土5.C; 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20.C :l: 5 .C。6.7.4 结果处理:8 a) 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，直到三个示值不再随时间增加而上升为止，停止计时，读取秒表

19、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，将热棒再次装入加热装置，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za 顶压盖;C 翅片;b一一中心测温管;一一热电偶测点。固3中心测温管示意图GB/T 27880-2011 6.8 等温特性6.8. 1 试验条件、装置和步骤同6.706.8.2 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。7 检验规则7. 1 一般规则热棒的检验

20、分为型式检验和出厂检验，热棒通过型式检验合格后，才能批量生产。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。7.2.2 凡有下列情况之一时，应进行型式检验:a) 新产品试制定型鉴定或老产品转厂生产;b) 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;c) 产品停产半年以上，恢复生产时;d) 正常批量生产时，每年一次;e) 国家质量监督机构提出要求时。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

21、，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检验项目表序号试验项目技术要求试验方法型式检验出厂检验1 外观质量5. 3 6.3 J 、/2 规格尺寸5.4 6.4 、/、J3 渗透检测5.5 6.5 、/、J4 气密性试验5.

22、6 6.6 J 、J5 启动特性5.7 6. 7 、/J 6 等温特性5.8 6.8 J 注:.J为检验项目，X为非检验项目。9 G/T 27880-2011 8 标志、包装、运输与贮存8. 1 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:a) 制造厂名称、地址及商标;b) 需方名称Ec) 产品编号;d) 型号(标记); e) 产品名称、规格、质量、件数。8.2 包装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:a) 产品合格证;b) 安装使用说明书;c) 装箱

23、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;c) 敞车运输时，应用苦布盖好，以保证产品不被雨(雪)及其杂物浸入;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Fb) 库房应清洁、干燥、无腐蚀性气氛;c) 库房内不应有腐蚀性化学物品和潮湿的物品;d) 库房应防止雨、雪浸入。10 GB/T 27880-2011 附录A(资料性附录)常用规格热棒

24、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.l常用规格热棒的额定功率D/mm S/mm L/m L, /m L./m /n 额定功率w 30-45 2.5-3.5 军三6主三2运二1骂王90200 45-60 3.5-4.5 主二9三二31 主三90240 60-80 4.0-5.5 12 主二42 主三90300 80-100 5.0-6.5 20 5 主二2主豆90500 90-110 5.0-7.5 主二30主三6王三3主90700 110-130 6.0-8.5 主三40主二8主三4主三901 000 FFONltOhNH阁。国华人民共和国家标准热棒GB

25、/T 27880-2011 中 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X12301/16 印张1字数23千字2012年3月第一版2012年3月第一次印刷当酝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)685101073号:155066 1-44508定价GB/T 27880-2011 打印H期:2012年4月19HF002A