热交换器用铜及铜合金无缝高翅片管___________Q.doc

热交换器用铜及铜合金无缝高翅片管 Q/ZHT002-2007
2007年7月8日发布 2007年7月28日实施
【前言】
热交换器用铜及铜合金无缝高翅片管是热交换器中的管件，因目前尚无上级标准，根据《中华人民共和国标准化法》规定，特制定本标准。本表准根据产品的技术特性并参照GB/T19447-2004《热交换器用铜及铜合金无缝翅片管》和结合国家的有关要求而制定。
本标准编写规则按GB/T1.1-2002、GB/T1.2-2002规定。
本标准的附录A为规范性附录。
本标准2004年7月8日首次发布，2004年7月28日实施。从2004年7月28日起生产的产品均应符合本表准规定。
本标准由浙江宏磊集团有限公司提出并归口。
本标准起草单位：浙江宏磊集团有限公司。
本表准起草人：戚建萍
1、范围
本表准规定了铜无缝翅片管的定义、要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输及贮存。
本表准适用于本公司生产的热交换器用带整体外螺旋形翅片的铜无缝管。
2、规范性引用文件
下列文件中的条款通过本表准的引用而成为本表准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误内容）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。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T228 管材的室温力学性能试验方法；
GB/T241 管材的静水压试验方法；
GB/T242 金属管材扩口试验方法；
GB/T246 管材的压扁试验方法；
GB/T5121 铜及铜合金化学分析方法；
GB/T5231 加工铜及铜合金化学成份和产品形状；
GB/T6397 金属拉伸试验试样；
GB/T8888 重有色金属加工产品的包装、标志、运输和贮存；
GB/T16866 一般用途的加工铜及铜合金无缝园形管材外形尺寸和允许偏差。
3、定义
本表准采用下列定义：
3.1、无缝管：整个制造过程中都具有连续周边的管材；
3.2、带翅片的热交换器管：改种管材表面带有系列平行于纵轴或沿管子圆周螺旋扩张的金属翅，以提高有效传热面积，翅片可采用冷加工方法成形。
4、要求
4.1、产品分类、标记
4.1.1、牌号：管材牌号为T2和TP2；
4.1.2、标记示例：
用TP2制造的光滑段为19mm，壁厚为1mm，翅片外径为38.1mm，翅间距为4mm，长度为1000mm的管材标记和图例（见图1）为：
翅片管 TP2 Φ38.1×4×Φ19×1×1000 Q/ZHT002

C±0.05
Dop 光滑段外径
D 翅片管外径
A 长度
t 光滑段壁厚
C 翅片间距

图1 翅片管各部位名称
4.2、规格、尺寸及允许公差
4.2.1、管材规格
管材的规格尺寸应符合表1要求：
表1 单位mm
光滑段外径DOP
光滑段壁厚t
长度A
翅片外径D
15～45
1～2.5
≤6000
25～65

4.2.2、允许公差
管材规格尺寸的允许偏差应符合表2的要求：
表2 单位：mm
光滑段外径
翅片外径
长度
光滑段壁厚
+1.0
-0.5
+2
-1
+15
0
为管材壁厚的8％
4.3、化学成份
管材的化学成份应符合GB/T5231《加工铜及铜合金化学成份和产品形状》相应牌号的规定。
4.4、状态：Y 硬态、Y2半硬态、M软态。
4.5、管材弯曲度、不园度应符合GB/T16866《一般用途的加工铜及铜合金无缝圆形管材外形尺寸及允许偏差》的规定。
4.6、力学性能
管材室温纵向力学性能应符合表3规定：
表3
管材供货状态
抗拉强度MPa
M（软态）
≥205
Y2（半硬态）
≥245
Y（硬态）
≥315
注：应在光滑段取样
4.7、工艺性能
4.7.1、扩口试验
所选试验用管材的无翅片段，根据标准GB/T242进行扩口时应采用60o冲锥，扩口率35％。
4.7.2、压扁试验
所选试验用管材的无翅片段，在不同部位进行压扁试验后，用按2倍壁厚调好的千分尺可自由通过压扁部位，压扁部分不应有肉眼可见的裂缝或断裂。
4.8、无损检测
4.8.1、静水压试验
每根管材均应经受静水压而无渗漏现象，试验压力按公式1计算，试验时间持续10～15秒，管材不必在大于6.9MPa静水压下进行试验，除非另有规定。
P=2St/（D-0.8t）【P最大试验压力N/mm2；t管壁厚mm；D管材外径mm；S材料允许应力N/mm2，T2 TP2的S=41N/mm2；】
4.8.2、气压试验：每根管材应承受5秒至少为1.7MPa的内气压试验，不应有渗漏。
4.9、热工性能试验：管材应不小于用户对额定传热系数的要求。
4.10、表面质量
·退火态管材应清洁光滑；
·管材允许有不造成外径、壁厚超差的划伤、凹坑、压入物、环状痕等缺陷；
·管材翅片高度、翅片间距、翅片头数由供需双方协商确定。
5、试验方法
5.1、管材化学成份仲裁分析方法按GB/T5121.1~5121.12的规定执行；
5.2、管材室温力学性能试验方法按GB228的规定执行，拉伸试样应符合GB6397的规定；
5.3、管材扩口试验方法按GB/T242的规定执行；
5.4、管材的压扁试验方法按GB/T246的规定执行；
5.5、管材的静水压试验方法按GB/T241的规定执行；
5.6、管材的气压试验见4.9.1；
5.7、管材的传热系数检测方法可参考附录A的规定执行；
5.8、尺寸测量用相应精度的测量工具测量；
5.9、表面质量检验方法：用肉眼检验表面质量；
6、检验规则
6.1、检查和验收
6.1.1、管材应由质检部进行检验，保证产品质量符合标准规定，并填写质量证明书。
6.2、组批
管材应成批提交验收，每批应由同一规格、状态组成，每批重量不大于2000kg。
6.3、检验项目
6.3.1、每批管材应进行化学成份、外形尺寸偏差、力学性能、工艺性能、表面质量检验、无损检测。
6.3.2、每根管材可选择静水压试验或气压试验两种试验方法中的一种进行检验。
6.3.3、应抽样进行热工性能、力学性能、工艺性能检测。
6.3.4、每批翅片管均应进行以下项目的检验
外翅片高度、翅片间距、翅片头数、光滑段直径、光滑段壁厚、长度。
6.4、取样应按表4规定。
检验项目
取样规定
化学成份
每1000kg铸锭取一个样
外形尺寸偏差、表面质量、无损检测
逐根检查
力学性能、工艺性能、热工性能
从两根成品分别取样，每批取两个试样，每件取一个样
6.5、检验结果的判定
6.5.1、化学成份不合格，判该批产品不合格；
6.5.2、产品外形尺寸偏差、表面质量、无损检测不合格时，判该件产品不合格；
6.5.3、力学性能、工艺性能试验结果不合格时，应从该批产品中另取双倍数量的试样重新检验，重复检验结果全部合格，则判整批产品合格，若重复试验结果仍有试样不合格，则判该产品不合格；
6.5.4、热工性能试验结果中有试样不合格时，判该件产品不合格，同时应从该批产品中另取双倍数量的试样重复检验，重复检验结果全部合格，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逐件检验，合格后交货。
6.5.5、当出现其他缺陷时，该批产品由供需双方协商处理。
7、包装、运输和贮存
管材的包装、运输和贮存应符合GB/T8888的规定。
8、订货单（或合同）内容
本表准所列管材的订货单应包括下列内容：
·材料名称；
·合金牌号；
·材料状态；
·尺寸（直径、壁厚、不带翅片段长度、带翅片段翅片直径、翅片间距、管材总长）；
·根数或重量；
·额定传热系数；
·本表准编号；
·增加本表准以外内容时的协商结果。

附录A
（规范性附录）
翅片管传热和流动阻力特性的测定
A.1、范围
A.1.1、本表准规定了翅片管传热系数和流动阻力特性的试验方法；
A.1.2、本表准适用于试验流体为液体－气体的传热系数测定方法；
A.1.3、按本表准测定的翅片管可以是单排管，也可是管束。
A.2、方法原理
在热平衡条件下，流经翅片管内的液体进出口焓降等于翅片管对外的传热量。通过测量流经翅片管管内流体的流量和进出口温度，求得传热量。同时测得流经翅片管管外空气的进出口温度，可计算得对数温度，从而求得传热系数，通过测定流经翅片管束空气前后压差及空气流速，可求得阻力系数。
A.3、测定系数
测试系统由水测系统、风测系统及仪表测量系统等组成。测定系统如图A.1所示。

图A.1 翅片管传热和流动阻力特性测定系统示意图

A.3.1、测量仪表：
A.3.1.1、流量、温度、压差测量精度应满足表A.1中的规定
表A.1
项目
流量
温度
压差
精度％
±0.5
±0.25
±0.25
A.3.1.2、仪表检定
测定用的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
a）应对管内流体（水）的流量和进出口温度进行测量；
b）应对管外流体（空气）的流量，进出口温度及流经试件的压差进行测量；
c）测量室内大气的压力，温度及湿度。
A.3.2.1、流量测定
使用转子流量计或其他流量计应按说明进行安装和操作，流量测量应精确到1％。
A.3.2.2、温度测量
a）温度计应尽量安装在翅片管的进出口，能准确测量进出口流体的温度；
b）温度测温点前后300mm范围内应有保温层，使进出口管路尽量绝热；
c）温度测量应精确到1％。
A.3.2.3、压差测量
a）空气流动阻力（压差）的测量点应在翅片管试件箱体前后100～200mm处；
b）测压点与试件之间不得有其他扰动元件；
c）测压孔应与管道内壁面垂直；
d）压差测量应精确到1％。
A.4、测定方法
a）管内流体的流量；
b）管内流体的进出口温度；
c）管外流体的流量；
d）管外流体的进出口温度；
e）管外流体的压差。
A.4.2、测定前，应检查管路，测量仪表及整个装置的可靠性。
A.4.3、在每个测定工况下，均应稳定运行20min后，方可记录数据，热平衡误差不得大于5％。
A.5、测定结果
A.5.1、传热性能：确定总传热系数K与管外流速V的关系。
A.5.2、流动阻力性能
A.5.2.1、确定空气流动压差△p与空气流速V的关系。
A.5.2.2、确定空气流动阻力系数f与空气R数的关系，整理成f＝f（Re）
A.6、测定数据的计算及整理
A.6.1、测定数据的计算按表A.2进行。
A.6.2、测定数据的整理。
A.6.2.1、做出总传热系数K与管外空气流速V的关系曲线。
A.6.2.2、做出空气流动压差△p与空气流速V的关系曲线。
A.6.2.3、做出空气流动阻力系数f与空气Re数的关系，建议整理成f＝CRe-n的形式。
A.7、误差
按本标准测定的总传热系数K，其误差不得超过10％；
A.8、测试报告
A.8.1、任务来源；
A.8.2、测试目的；
A.8.3、测试工况；
A.8.3.1、试件材料、制造方法及试件几何尺寸（包括长度、直径及翅片的所有几何尺寸）；
A.8.3.2、试件排列方式、排数；
A.8.3.3、试件仪表及精度；
A.8.3.4、环境条件
A.8.4、测试启始时间及人员
A.8.5、测试数据的处理。
A.8.5.1、原始数据
a）管内外流体名称；
b）管内外流体流量及进出口温度；
c）管外流体进出口压差。
A.8.5.2、计算方法见表A.2
A.8.6、结论及分析
A.8.6.1、传热性能分析
A.8.6.2、流动阻力性能分析
A.8.6.3、误差分析及对测试结果的其他的必要说明。
序号
名称
表示方法
计算公式
1
管内流体放热量
QW
QW=GWCPW（tw1－tw2）
2
管外流体吸热量
QS
Qa=GaCPa（（ta1－ta2）
3
热平衡相对误差
δ
δ＝（QW－Qa）/ QW×100
4
进口温度
△t1
△t1＝tw1－ta2
5
出口温度
△t2
△t2＝tw2－ta1
6
对数平均温差
△tm
△tm＝（△t1－△t2）/Ln(△t1/△t2)
7
总传热系数
K
K= QW/(A△tm)
8
管外流体流速
U
U= Qa/(PAmin)
9
管外流体雷诺系数
Re
Re＝ud/v
10
摩擦阻力系数
F
F=d△p/2LPu2