SAE J 2064-98中文版.doc

SAE J 2064-98

R-134a 制冷剂汽车空调软管
美国机动车工程师协会冷却剂委员会R-134a分委员会的报告

2000年12月25日

1．范围——本SAE标准适用于预定用在汽车空调系统中输送液体或气态制冷剂R-134a的软管和软管总成。软管应设计得尽可能减少R-134a的渗透及对空调系统的污染，并可在-30~+125℃温度范围使用。具体的细节应由用户和供货方商定。软管总成的制造商有责任确认总成满足标准规定的可接受的条款。标记“J2064”的软管意味着已被实验和应用，且满足SAE J2064的要求。
2．引用标准
2.1 有关文件——下列版物在本规范规定的范围内构成本规范的一部分。
2.1.1 ASTM出版物——可从ASTM查得，地址：100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428-2959
ASTM D 380——橡胶软管实验方法
3．制造
3.1 规定——标准尺寸在表一的第一栏目中给出
表一　换算系数
软管规格
mm(in)
软管平均内径
mm(in)
g/day乘以所示系数
得kg/m2/y
g/day乘以所示系数得
lb/ft2/y
8(5/16)
8.1(0.320)
13.452
2.746
10(13/32)
10.6(0.418)
10.280
2.102
13(1/2)
13.0(0.510)
8.382
1.723
16(5/8)
16.1(0.635)
6.768
1.384
19(3/4)
19.4(0.765)
5.617
1.149
3.2 型别——包括但不局限于以下型别。
3.2.1　A型——织物增强的弹性体软管——这种软管应有适当的无缝合成弹性体内胶层，增强层应由与内胶层和外胶层粘合的纺织纱线、帘线或织物组成，外胶层应为耐热和耐臭氧的合成弹性体。
3.2.2　B型——钢丝增强的弹性体软管——这种软管应有适当的无缝合成弹性体内胶层，增强层应由与弹性体内胶层相粘合的钢丝组成，外覆层应由合成弹性体胶液浸渍的耐热织物纱线组成。
3.2.3　C型——织物增强的带有屏蔽层的软管——这种软管在弹性体内胶层之间有适当的热塑性材料的屏蔽层，增强层应由与内胶层与外胶层粘合的纺织纱线、帘布或织物组成，外胶层为耐热和耐臭氧的合成弹性体。
3.2.4　D型——织物增强的弹性体外覆的热塑性软管——这种软管应有适当的热塑性内层，增强层应由与内层和外覆层粘合的纺织纱线、帘线或织物组成，外胶层应为耐热和耐臭氧的合成弹性体。
3.2.5　E型——织物增强的带有内衬层的软管——这种软管应有镶衬在弹性体内胶层内壁的热塑性内衬层，增强层应由与内胶层和外胶层粘合的纺织纱线、帘线或织物组成。外胶层应为耐热和耐臭氧的合成弹性体。
3.2.6　F型——带有热塑性内衬层和屏蔽层的软管——这种软管应有热塑性内衬层，并在弹性体内胶层之间有热塑性屏蔽层，增强层应由与内胶层和外胶层粘合的纺织纱线、帘线或织物组成，外胶层应为耐热和耐臭氧的合成弹性体。
3.3 湿气渗入软管的类别
Ⅰ类——不大于0.039g/cm2/y
Ⅱ类——不大于0.111 g/cm2/y
4．软管标识——软管应标以SAE编号，型别、级别和用英寸和／或公制毫米来表示的内径规格，以及软管制造商的代号标记。这一标记应标在软管的外胶表面上，间隔不大于380mm。
4.1 软管总成——软管总成可以由制造商或其客户代理人或使用者生产。在制冷剂软管上永久的固定接头需要特殊的总成设备，由一家制造商提供的软管未必适用于别的制造商提供的管接头。同样，不同的制造商的总成设备未必通用。
5．试验
凡适用时，应按照现行版本的ASTM D 380所述的试验程序进行试验。
5.1 试验条件——试验室温应保持在23±2℃。试验前试验软管或软管总成应在试验室温度下稳定24小时。
5.2 渗透试验
5.2.1 试样——107cm长的试样——试样总共有四根带有管接头的软管总成。软管在管接头之间外露的长度为107±1.2cm。其中三根带有管接头的软管总成用于测定在特定温度下透过软管的渗透率，第四根带有管接头封堵的软管总成用于作对比软管。每根软管总成的一端应装有带盖的充注阀，另一端连接在试验罐上（任选）或用堵头封堵。若使用实验罐，每个罐的内容量为510±25cm3，且最小爆破压力为8.6MPa。
5.2.2 充注程序和初始重量——带有管接头的软管总成应在充注前称重并加以记录，精确到0.01g以便确定初始重量。试样（对比试样不充注）充入制冷剂量为总成内容积的70%±3%，然后再称重。为了易于充注建议将试样抽真空和冷却。
5.2.3 暴露温度——试验温度为80±2℃。
5.2.4 确立恒定损失率——在温度暴露的前24h小时后称量试样重量，然后继续进行温度暴露并定期（最少24h）称重。应进行净重量损失（g）计算，净重量损失等于充注试样重量损失减去对比试样的重量损失。净重量损失应连续记录，直到达到稳定状态为止。当最后四次计算读数在最低读数的10%范围内时或者25天以后（以最先达到的为准）即为达到稳定状态。
这不应是批交货试验，批交货试验应由卖方与用户商定。
5.2.5 损失率的计算——充注试样在前24h小时内损失不超过40g。每一根试样的渗透率计算如下：
a．先达到最低读数10%范围的试样——建立107cm长试样稳定状态净损失（g/day）的梯度，乘以表一所列出的系数得渗透率。
b．试验25天的试样——用于计算试样渗透率的稳定称量期应为最后5天或7天，处于稳定期的试样应称重5次，每次间隔至少24h。稳定期的全部重量损失除以稳定期的天数，再乘以表1中所列系数即得渗透率。
在温度暴露试验结束时，剩余的制冷剂应至少是初始注量的50%，试验结束时，应将每一根试样中的制冷剂排放到适当的回收容器中。
5.2.6 验收测定——带有管接头的软管总成的制冷剂渗透率，A和B型不应大于29kg/m2/y，C、D、E和F型不应大于9.7kg/m2/y。
5.3 管接头完整性——总成制造厂负责确定A型和规定软管制造商的软管材料与接头组合后满足下列规定的验收标准。试验方案1或试验方案2任选。
5.3.1 试样——6根带有管接头的总成件外露软管长度为76±3mm，且有56±8mm长的直管。一端用适当的连接头连接到总成件的一端管接头上，另一端封住（可用捏焊法）。所有总成件连接到内容积为1260±25cm3的试验罐上，并配有一个充注阀。
5.3.2 试验程序
5.3.2.1 充注——向试验罐系统注入与R-134a相溶的润滑油，充注量为总成内容积的一半。将罐抽真空，加入103±1gR-134a并且记录最初重量。检查所有的连接件，确保不出现R-134a向外泄露。这次称重和以后所有的称重都在18~29℃下进行，精确到0.01g。对于规格不是上述的试验罐，必须计算软管总成的内容积，R-134a充注克数应等于系统容积（cm3）×0.0783g/m3（在125℃和2.07MPa下气态R-134a密度常数）。充注后晃动总成系统以确保与润滑剂混合和湿润所有内表面。
5.3.2.2 暴露试验——将试验罐系统调定方位，使罐的轴线与水平线成4±2°的夹角，以确保液体始终排流进试验接头总成中。试验方案1包括四个暴露时间间隔；试验方案2包括六个暴露时间间隔。每个间隔都要进行泄露评定，并且进行可能的补充充注再进行下一段暴露。
试验方案1——按先后顺序进行的四个暴露时间间隔如下：
a．暴露间隔1——在125±2℃温度和罐压2.07MPa下96小时。
b．暴露间隔2——在定时器控制的箱中从-30℃到125℃热循环48小时，箱温每4小时改变一次，温度改变后试验罐应在3小时内达到预定温度。
c．暴露间隔3——在125±2℃温度和罐压2.07MPa下96小时。
d．暴露间隔4——在定时器控制的箱中从-30℃到125℃热循环48小时，箱温每4小时改变一次温度改变后试验罐应在3小时内达到预定温度。
试验方案2——按先后顺序进行的六个暴露时间间隔如下：
a．暴露间隔1——在121±2℃温度和罐压2.0MPa下96小时。
b．暴露间隔2——在定时器控制的箱中从-29℃到121℃热循环48小时，箱温每4小时改变一次，温度改变后试验罐应在3小时内达到预定温度。
c．暴露间隔3——在121±2℃温度和罐压2.0MPa下96小时。
d．暴露间隔4——在定时器控制的箱中从-29℃到121℃热循环48小时，箱温每4小时改变一次，温度改变后试验罐应在3小时内达到预定温度。
e．暴露间隔5——在121±2℃温度和罐压2.0MPa下96小时。
f．暴露间隔6——在定时器控制的箱中从-29℃到121℃热循环48小时，箱温每4小时改变一次，温度改变后试验罐应在3小时内达到预定温度。
5.3.2.3 泄露评定——每一次暴露间隔之后，等试验罐系统达到室温18~29℃时，就应进行如下的评定：
a．称量并记录每个间隔的重量（g）损失。
b．如果损失量超过7g，停止试验。
c．对试验罐上的带有管接头的软管总成进行弯曲±15°的屈扰试验。在一个软管总成上的两个互相垂直面的每个面上，在约10秒内弯曲10次，立即对每一管接头作如下的泄露评定：
（1）听是否有嘶嘶声（充注泄露）。
（2）看是否有流体泄露。
d．屈扰试验后重新称重，如果重量与初始重量差小于4g，则继续进行下一个暴露周期试验；如果不是这样，则应重新充注到初始重量，再继续进行试验。将重量与初始重量之差保持在4g之内，能确保试验罐系统R-134a重新起动压力在125℃下不小于2.0MPa。
5.3.3 验收测定
a．适用于六个试验罐系统（十二个管接头）。
b．按试验方案1或2测定的每个试验罐（两个管接头）的最大重量损失应不超过10g；
c．所有周期后的屈扰评定应在软管总成的任何部位都没有嘶嘶声或可见的油泄露。
5.4 老化试验——软管在125±2℃下老化168h后，按规定进行试验时，应不出现龟裂或其它破裂现象。所用芯轴直径应为软管公称外径的8倍，试验软管自由长度不小于300mm，不大于1000mm。
5.4.1 程序——两端加盖在软管总成应抽真空，充入一个大气压的制冷剂或氮气，然后再将其盘绕在规定直径的芯轴上。在规定温度的循环空气烘箱中放置规定的时间。从烘箱中取出后将其冷却到室温，然后松开，使之成直的状态，只对外露的软管进行检查，看是否有肉眼可见的内外裂纹。
5.5 低温试验——当按规定进行试验时，软管应不出现龟裂或其它破裂迹象。用于软管的芯轴直径应为软管公称外径的8倍，试验软管总成软管自由长度用不小于600mm，不大于1000mm。
5.5.1 程序——在室温下试验软管总成注入70%容量的制冷剂R-134a，为了方便起见，可把软管总成和制冷剂R-134a冷却到R-134a沸点以下，这样使R-134a可以液体状态进行处理。将充有制冷剂的软管总成置于70±2℃的空气烘箱中48h后取出并使其冷却到室温。将呈平直状态的软管总成与规定的芯轴一起在-30℃低温箱中放置24h。低温箱应能使低温干燥的空气或空气与二氧化碳混合气体环境始终保持在规定的温度下，公差为±2℃。不要把软管总成从低温箱中取出，将其在4~8秒内用均匀的速度环绕规定的芯轴弯曲180°。将每一个试样中的制冷剂排到一个合适的回收容器中。检查软管内外表面有无龟裂和离层现象。
5.6 真空塌瘪试验
5.6.1 范围——软管的塌瘪限制了内部流体的流动。本试验评定在室温软管结构在真空条件下阻抗内部面积减少的能力。
5.6.2 带有管接头的软管总成应在室温下弯曲成“U”形（以软管的自由曲度），“U”形的内半径等于软管公称外径的5倍（公称内径19.5mm的为6倍）。测量“U”形底部任一平面上软管的最小外径尺寸（软管外径不应小于初始外径的80%）。将软管抽真空到10±5mm汞柱绝对压力下，在弯曲的软管试样中保持这一压力2分钟。之后当软管任处在真空状态下时，测量“U”形底部任一平面上的最小外径。
5.6.3 验收标准
a．最小直径尺寸不应小于抽真空前按照5.6.2款在“U”形软管上测量的最小软管外径的80%。
b．检查软管外表面是否龟裂或外层离层。如果存在这些缺陷，则软管不合格。
c．如果软管通过（5.6.3.a和b），将软管在管接头处切下，纵向剖开。检查软管内表面是否有起泡、脱层、龟裂或其它表面缺陷。任何一项缺陷都导致软管不合格。
5.7 长度变化
当吸气软管经受2.4MPa（350psig）、输送液体软管和排气软管经受2.7MPa的压力时，所有型别的软管长度收缩不得超过4%，伸长不得超过2%。试验应按ASTM D 380进行。
5.8 爆破强度——软管和软管总成的最小爆破强度，用于排气和输送液体的为13.7MPa，用于吸气的为12MPa。试验按ASTM D 380进行。
5.9 保证试验——所有的软管应满意地经受最小静液压力等于所要求的最小爆破强度50%，时间不少于30秒，不多于5分钟的静液压保证试验。
5.10 抽出试验——软管内胶层内表面的可抽出物不得超过118g/m2，并且任何可抽出物都应为油性或者是软性/油脂性。试验软管总成的软管自由长度不得小于450mm，不得大于1000mm。
5.10.1 程序——用适当的溶剂将软管总成充满，然后立即将其排空，以除去任何表面物质。在室温下用制冷剂R-134a将软管总成加注到约70%的容量。为了方便起见，可将软管总成和制冷剂R-134a冷却到R-134a沸点以下，这样制冷剂R-134a可以液态处理。把充有制冷剂的软管总成放在70±2℃的空气烘箱中保持24h。之后，将软管总成冷却到-30℃以下，并将液态制冷剂R-134a倒入一已称重的保温瓶中，然后连接在R-134a回收装置上回收所有R-134a。待R-134a蒸发完后，将保温瓶在大约70℃下停放1小时，以除去凝结的湿汽，再次称量保温瓶的重量。以每平方米软管内表面积（以软管公称内径为依据计算）的克数（每平方英寸毫克数）报告抽出量。
5.11 臭氧试验——当软管围绕直径为软管公称外径8倍的芯轴弯曲，并在温度为40±2℃下臭氧分压为50±5pphm的臭氧空气环境中暴露70h，然后放大7倍检查时，软管的外胶层不应出现龟裂。试验软管应比芯轴圆周长大约250mm。试验按ASTM D 380进行。
5.12 清洁度试验——所有的软管和软管总成的内壁应该清洁、干燥。当进行本试验时，杂质不得超过270mg/m2，试验软管不等短于300mm。
5.12.1 程序——将软管或软管总成弯曲成“U”形，“U”的两条腿长度相等，将软管呈直立放置，并用适当的溶剂充满；然后用准备好的已知重量的古奇坩埚、烧结的玻璃坩埚或0.8um的过滤纸过滤；在大约70℃下干燥20分钟后，通过重量差确定不可溶的污垢物。
5.13 湿汽渗入试验——湿汽渗入试验的目的是当软管试样在抽成真空的情况下置于潮湿的环境中时，测量透过软管试样的湿汽量。
5.13.1 试验装置——见图一。
a．潮湿箱
b．甲醇冷浴槽，温度保持在-70℃以下（见图一）
c．真空/冷却管路
d．真空泵
e．氮气或干燥空气源
f．蒸馏水
g．温度能达到80℃的烘箱
h．干燥器
i．精度为0.1mg的天平
5.13.2 试样
a．把软管总成试样安装在潮湿箱中，将一端管接头插在插座上，另一端连接在位于箱内的真空路上。调整试样，以便使其表面尽可能大地暴露于环境条件。（见图一）
b．封住潮湿箱，将干球温度调定在50℃，湿球温度47.2℃。使潮湿箱在规定温度和85%±5%相对湿度下稳定至少4小时。
c．使用压缩气体及适当的溶剂彻底清洗所有真空管的内部和外部。
d．擦干真空管，然后放在温度为80℃的烘箱中一小时。
e．从烘箱中取出真空管之后，立即转移到干燥器中稳定至室温。
f．当真空管达到室温时，一次取出一个，用不起毛的毛巾擦拭其外表面，然后立即称重，精确到0.1mg。迅速塞住真空管的端部。记录下这些重量。
g．称重后立即把真空管（图一第3项）安装在温度保持在-70℃的浴槽中。并把真空管安装在连接线路上，所有的“O”形圈连接件上使用真空脂。
h．所有的连接完成后，接通真空泵，打开阀门12，然后再打开阀门2和11。
（1）关闭阀门12，可以快速地做真空度检查。
（2）关闭阀泵大约5分钟，记录真空度的下降。如果存在任何泄露，则应封住，然后再次检查。
（3）重新起动真空泵，打开阀门12。
（4）使该系统运行1小时后，关闭阀门12，然后关闭真空泵30分钟。如果真空度有任何下降，应中止试验。泄露处应封住，技术人员应回到步骤c。
i．一旦将该系统抽成真空并确保完好，以50mmHg（95kPa）最大压力保持真空，记录温度和时间。
j．24h之后，按步骤k中的操作顺序进行操作。当数据因规定的时间被调整时，可使用更长的时间（建议使用96h和72h）。
k．操作顺序（适用于新的湿汽管路）
（1）记录时间和温度。
（2）关闭阀门2。
（3）关闭阀门12。
（4）关闭真空泵。
（5）慢慢打开阀门9，再打开阀门11。这个程序对于确保真空管在大气压力下注入干燥氮气或干燥空气是很必要的（氮气源应带有调节器且设定在1psi.）。
（6）每次取出一个真空管，并立即塞住所有的管路连接件。

（7）安装另一组按步骤d到g准备的真空管。
（8）用干燥器使真空管回到室温。
（9）用不起毛的毛巾擦洗真空管的外表面，拔去塞子，立即逐个称重。
（10）计算重量变化并记录。
l． 以96h和72h时间间隔重复步骤h、i和k，直到达到稳定状态。当最后四个读数与这最后四个读数中最低读数之差在其10%以内时即达到稳定状态。
m．按已确定的试验规范计算湿汽渗入率（见实例1和2）。
实例1. 平均凝结物重量=
注释：达到稳定状态后最后四个读数用于计算湿汽渗入率。按从湿汽渗入试验数据表所记，读数是152cm长外露软管的24小时的读数或调整读数时间的读数。
实例2. 为核算从g/24h/152cm获得的凝结物重量，将平均凝结物重量按软管内径乘以下的数值得出g/cm2/y（见表2）。
n．验收标准
Ⅰ级——耐潮湿率等于0.039g/cm2/y
Ⅱ级——中等耐潮湿率等于0.111g/cm2/y
表2 湿汽渗入率换算表
软管规格mm（in）
g/day乘以所示系数得g/in2/y
g/day乘以所示系数得kg/cm2/y
8（5/16）
0.9404
6.607
10（13/32）
0.7199
4.644
13（1/2）
0.5900
3.806
16（5/8）
0.4739
3.057
19（3/4）
0.3939
2.541

1.湿箱 8.真空总管
2.不锈钢阀门 9.不锈钢阀门
3.铜或不锈钢管 10.除湿干燥器（硅凝胶指示剂）
4.甲醇／干冰浴槽 11.速开阀门
5.玻璃真空管 12.真空阀门
6.真空压力表 13.真空泵
7.真空软管
图一 湿汽渗入试验示意图