GB/T 28638-2012 城鎮供熱管(guǎn)道(dào)保溫結構(gòu)散熱(rè)損失測試與保溫效(xiào)果(guǒ)評定方法

範圍
本標(biāo)準規(guī)定(dìng)了城鎮供熱(rè)管道保(bǎo)溫結構散熱損失測試(shì)與保溫效果評(píng)定(dìng)的術語(yǔ)和定(dìng)義(yì)，測(cè)試(shì)方法(fǎ)，測試(shì)分級和(hé)條件，測試程序(xù)，數據處理，測試誤差(chà)，測(cè)試結(jié)果(guǒ)評定及測試報告(gào)。
本標準適(shì)用於供(gōng)熱(rè)介質溫度(dù)小於(yú)或等於(yú)150°C的熱水，供(gōng)熱(rè)介質(zhì)溫度小(xiǎo)於或(huò)等於350°C的蒸汽(qì)的(dí)城鎮供熱(rè)管(guǎn)道，管路(lù)附件以及管(guǎn)道接(jiē)口部位保溫結(jié)構(gòu)散熱損(sǔn)失測(cè)試(shì)與(yǔ)保溫(wēn)效(xiào)果評定。

術(shù)語(yǔ)和定義
GB/T 4132 和 GB/T 8174 界(jiè)定的以及(jí)下(xià)列(liè)術語和定義(yì)適用(yòng)於本(běn)文件。
熱流傳感(gǎn)器(qì)的亞穩態  pseudo steady state of heat flux transducer
在(zài)兩個連續的5min周(zhōu)期內(nèi)，熱流(liú)傳(chuán)感器的(dí)讀數平均(jūn)值(zhí)相差不超過2%時的傳(chuán)熱狀態。
實(shí)驗(yàn)室(shì)測(cè)試(shì)  test in laboratory
實驗室中，模擬供熱管道的(dí)環(huán)境條件(jiàn)和(hé)運行(háng)工況，所進行(háng)的(dí)管道(dào)保(bǎo)溫(wēn)結構散熱(rè)損(sǔn)失測試。
供熱(rè)管道保(bǎo)溫結(jié)構表現(xiàn)導(dǎo)熱係數  equivalent thermal conductivity of thermal insulation construction for heating pipeline
實(shí)驗室測(cè)試時(shí)，由供(gōng)熱管(guǎn)道上(shàng)測定(dìng)的(dí)熱流(liú)密(mì)度，工作(zuò)管表(biǎo)麵(miàn)溫(wēn)度和外(wài)護(hù)管表麵溫度(dù)計算(suàn)所得(dé)的(dí)保溫(wēn)結(jié)構(gòu)絕(jué)熱(rè)層(céng)導(dǎo)熱(rè)係數。

測試(shì)方法(fǎ)
熱(rè)流(liú)計法(fǎ)
采用熱(rè)阻式(shì)熱流傳(chuán)感(gǎn)器(熱(rè)流(liú)測(cè)頭)和(hé)測量指示儀表，直接測量供熱管道保溫結(jié)構的(dí)散(sàn)熱熱(rè)流密度(dù)。當熱流(liú)Q垂(chuí)直流(liú)過熱流(liú)傳感(gǎn)器時，散熱(rè)熱流密(mì)度按(àn)式(shì)(1)計算(suàn):

式中:
q 一一散熱熱(rè)流(liú)密度(dù)，單(dān)位為瓦每(měi)平方米(mǐ)(W/m²)；
c 一(yī)一測頭係數，單(dān)位為瓦每(měi)平方(fāng)米毫伏[W/(m²•mV)]；
E 一一(yī)熱流傳感器(qì)的輸(shū)出(chū)電勢(shì)，單位(wèi)為(wéi)毫伏(mV)。
測(cè)頭(tóu)係數值(zhí)應(yīng)按 GB/T 10295 的(dí)方(fāng)法(fǎ)，經(jīng)標定後給出。可繪製出(chū)係數(shù)c(c=q/E)與(yǔ)被測(cè)表(biǎo)麵(miàn)溫度(dù)(視(shì)作熱(rè)流傳(chuán)感器(qì)的(dí)溫度)的標(biāo)定曲綫，該曲綫(xiàn)應表(biǎo)示出工作(zuò)溫度和(hé)熱流密度的範(fàn)圍。
熱流計法的使用(yòng)範(fàn)圍應符(fú)合下(xià)列規(guī)定:
a) 適用於現場和實驗室的測試；
b) 適用(yòng)於(yú)架(jià)空(kōng)，地溝(gōu)和直(zhí)埋(mái)敷設的供(gōng)熱(rè)管(guǎn)道(dào)的測(cè)試；
c) 適用(yòng)於(yú)保(bǎo)溫結構(gòu)內(nèi)外表麵存(cún)在一定溫(wēn)差，環境(jìng)條(tiáo)件變化對(duì)測(cè)試結(jié)果(guǒ)產(chǎn)生的影響(xiǎng)小(xiǎo)，保(bǎo)溫(wēn)結(jié)構散(sàn)熱較(jiào)均匀(yún)的代(dài)表(biǎo)性管段(duàn)上進行的測試。
測(cè)試(shì)方(fāng)法應(yīng)按 GB/T 17357 的(dí)規(guī)定(dìng)執行(háng)。
熱流(liú)傳(chuán)感(gǎn)器的(dí)貼附(fù)應(yīng)符(fú)合下列(liè)規(guī)定(dìng):
a) 熱(rè)流(liú)傳感(gǎn)器應(yīng)與(yǔ)熱流(liú)方(fāng)向垂直，且(qiě)熱流傳感(gǎn)器(qì)表麵應處於等溫(wēn)麵(miàn)中(zhōng)；
b) 熱流(liú)傳(chuán)感(gǎn)器宜預(yù)先埋(mái)設(shè)在(zài)保(bǎo)溫結(jié)構的內(nèi)部(bù)，不(bù)具(jù)備內(nèi)部(bù)設(shè)置(zhì)條(tiáo)件(jiàn)時，可(kě)貼(tiē)附在(zài)保(bǎo)溫(wēn)結構的外表麵(miàn)；
c) 在(zài)保溫結(jié)構(gòu)外表麵(miàn)貼(tiē)附時(shí)，熱流傳感器與被(bèi)測表(biǎo)麵的接(jiē)觸應(yīng)良好。貼(tiē)附表麵應平整，無(wú)間隙和(hé)氣泡；
d) 貼附前(qián)應清除(chú)貼附(fù)表(biǎo)麵的塵土，在貼(tiē)附麵(miàn)塗(tú)敷適(shì)量(liáng)減(jiǎn)小(xiǎo)附著熱阻(zǔ)的(dí)熱(rè)接觸材(cái)料，並可使用(yòng)壓敏膠帶(dài)或彈(dàn)性(xìng)圈等(děng)材料(liào)壓(yā)緊。熱(rè)接(jiē)觸材料可采用黃油，矽脂，導熱脂，導熱(rè)環氧樹脂等；
e) 在(zài)架空(kōng)或管(guǎn)溝敷(fū)設的供熱(rè)管(guǎn)道保溫(wēn)結(jié)構外(wài)表(biǎo)麵(miàn)貼附(fù)時，熱流傳感器表麵(miàn)的熱(rè)發射率(shuài)(表(biǎo)麵(miàn)黑度)應與被測管(guǎn)道表麵(miàn)的(dí)熱發(fā)射(shè)率保持一(yī)致(zhì)。當(dāng)熱流傳感(gǎn)器表(biǎo)麵(miàn)的(dí)熱發射(shè)率(shuài)與被測管道表(biǎo)麵的熱發射率(shuài)不一致陣(zhèn)，可(kě)在傳感器表(biǎo)麵塗敷與被(bèi)測表麵(miàn)熱(rè)發射(shè)率(shuài)相近的(dí)塗(tú)料或(huò)貼(tiē)附(fù)熱發(fā)射率相近的薄(báo)膜；當(dāng)不能(néng)用上述方(fāng)法(fǎ)進(jìn)行(háng)處理時(shí)，則應(yīng)按附錄(lù)A給出的修(xiū)正係(xì)數和公式對(duì)測(cè)試結(jié)果進行修(xiū)正(zhèng)；
f) 保溫(wēn)結構外表(biǎo)麵熱發射率(shuài)宜(yí)采用(yòng)實(shí)際測試值，也可參(cān)照附錄B的(dí)列表選定；
g) 直埋供熱管道散熱損失測試時(shí)，宜將(jiāng)傳(chuán)感(gǎn)器設(shè)置在(zài)保溫結構(gòu)外(wài)護(hù)管內(nèi)。當(dāng)地下水(shuǐ)位較(jiào)高，且(qiě)在保溫結(jié)構外(wài)表麵貼(tiē)附(fù)傳感器(qì)時(shí)，應(yīng)對熱流傳(chuán)感器及其接(jiē)綫處采(cǎi)取(qǔ)防水(shuǐ)措(cuò)施，熱(rè)接觸麵(miàn)間(jiān)不得有(yǒu)水(shuǐ)滲入(rù)。
當熱流傳(chuán)感器貼(tiē)附(fù)部(bù)位的溫(wēn)度(dù)高於(yú)或低(dī)於傳(chuán)感器(qì)標(biāo)定(dìng)的溫度時(shí)，應按(àn)產(chǎn)品(pǐn)檢定證書給(gěi)定(dìng)的(dí)標(biāo)定(dìng)係(xì)數(shù)，按(àn)式(2)對(duì)儀(yí)表顯示(shì)的(dí)熱流密(mì)度(dù)值進(jìn)行修正:

式中(zhōng):
q_t  一(yī)一實(shí)際(jì)熱流(liú)密度(dù)，單位為(wéi)瓦每(měi)平(píng)方米(mǐ)(W/m²)；
s 一(yī)一(yī)熱流(liú)傳感器(qì)產(chǎn)品檢(jiǎn)定證書(shū)給定的(dí)與標(biāo)定溫度偏(piān)離(lí)時的(dí)修正係數(shù)；
q' 一一儀表(biǎo)顯示(shì)的熱流密度(dù)值，單位為瓦每平(píng)方米(W/m²)。
熱(rè)流傳感器輸(shū)出電(diàn)勢的(dí)測(cè)量指(zhǐ)示儀表(biǎo)或計(jì)算機輸(shū)入轉換(huàn)模塊(kuài)的準(zhǔn)確(què)度應(yīng)與熱流(liú)傳感(gǎn)器(qì)的準(zhǔn)確度(dù)相匹配。當測(cè)定的熱(rè)流密度(dù)因環境(jìng)影響而波動時，宜(yí)使用累(léi)積式儀表。
現(xiàn)場(cháng)應用熱(rè)流傳(chuán)感(gǎn)器測(cè)定熱(rè)流密(mì)度時(shí)，應(yīng)符(fú)合下列規(guī)定(dìng):
a) 測(cè)試應(yīng)在一維穩態(tài)傳熱條件(jiàn)下進(jìn)行；
b) 應在(zài)達到(dào)亞(yà)穩態(tài)條件時(shí)讀取測定數(shù)據(jù)；
c) 現(xiàn)場風速不應(yīng)大於(yú)0.5m/s，不能滿足時(shí)應設擋(dǎng)風裝(zhuāng)置；
d) 傳感(gǎn)器不(bù)應(yīng)受陽(yáng)光直接輻(fú)射(shè)，宜選(xuǎn)擇陰(yīn)天(tiān)或夜間(jiān)進(jìn)行測(cè)定，或加(jiā)裝(zhuāng)遮陽裝(zhuāng)置；
e) 不(bù)應在雨雪(xuě)天氣(qì)時進(jìn)行測定(dìng)。
測試現(xiàn)場環(huán)境(jìng)溫度(dù)，濕度(dù)的(dí)測點(diǎn)應(yīng)在(zài)距熱流密度(dù)測(cè)定位(wèi)置(zhì)1m 遠處，且(qiě)不(bù)得受其(qí)他(tā)熱(rè)源的影(yǐng)響。
測試現(xiàn)場地(dì)溫的測(cè)點(diǎn)應(yīng)在(zài)距(jù)熱(rè)流密度測(cè)定位置10m遠(yuǎn)處，且在相同(tóng)埋(mái)深的自然(rán)土壤(rǎng)中(zhōng)。

表麵(miàn)溫度法(fǎ)
通(tōng)過測(cè)定(dìng)保(bǎo)溫(wēn)結構外表麵溫(wēn)度(dù)，環(huán)境(jìng)溫度(dù)，風向和(hé)風速，表麵(miàn)熱(rè)發射率及保(bǎo)溫結構(gòu)外形尺寸(cùn)，散熱熱(rè)流(liú)密(mì)度(dù)按式(3)計算(suàn):

式中(zhōng):
α 一(yī)一(yī)總(zǒng)放(fàng)熱(rè)係數，單(dān)位為(wéi)瓦每平方米(mǐ)·開(kāi)[W/(m2•K)]；
t_w 一一(yī)保(bǎo)溫(wēn)結(jié)構外(wài)表(biǎo)麵溫(wēn)度(dù)，單(dān)位為開(kāi)(K)；
t_F 一一環境溫度(dù)，單位(wèi)為(wéi)開(kāi)(K)。
總放(fàng)熱係數應按附(fù)錄C的(dí)規定計算。
表(biǎo)麵(miàn)溫度(dù)法(fǎ)的(dí)使(shǐ)用(yòng)範(fàn)圍(wéi)應(yīng)符合(hé)下(xià)列(liè)規(guī)定:
a) 適用(yòng)於(yú)現場(cháng)和(hé)實驗(yàn)室的測定；
b) 適(shì)用(yòng)於(yú)架空，地溝(gōu)敷(fū)設的(dí)供(gōng)熱(rè)管道(dào)的測試(shì)。
測試方法(fǎ)應(yīng)按(àn) GB/T 17357 的規定執(zhí)行(háng)。
保溫結(jié)構外(wài)表(biǎo)麵溫度的(dí)測(cè)定可(kě)采用(yòng)表(biǎo)麵(miàn)溫度計(jì)法，熱(rè)電偶(ǒu)法，熱(rè)電阻(zǔ)法(fǎ)或(huò)紅外輻射測溫(wēn)儀(yí)法。
表麵(miàn)溫(wēn)度計(jì)法直(zhí)接測(cè)定保溫(wēn)結(jié)構(gòu)的外表麵(miàn)溫度應(yīng)符合(hé)下列規定:
a) 表麵(miàn)溫度計應采用(yòng)熱容(róng)小(xiǎo)，反(fǎn)應靈(líng)敏，接觸麵積(jī)大，熱阻小，時(shí)間常數(shù)小(xiǎo)於1s的(dí)傳感(gǎn)器；
b) 表麵溫度計(jì)的傳感器應與被測(cè)表麵保持(chí)緊密接觸(chù)；
c) 應減少(shǎo)對(duì)傳感(gǎn)器周(zhōu)圍被(bèi)測(cè)表麵(miàn)溫度場的幹擾。
熱電偶(ǒu)法(fǎ)應符(fú)合(hé)下列規定:
a) 熱電偶絲的直徑(jìng)不應大於(yú)0.4mm，其(qí)表(biǎo)麵(miàn)應有良好絕(jué)緣層(céng)；
b) 熱電偶與被測表麵(miàn)的(dí)接(jiē)觸良好，應采用(yòng)以下(xià)的(dí)貼(tiē)附方式:
1) 加集熱銅片的貼(tiē)附(fù)方式: 將熱電偶焊接(jiē)在導熱性好的集熱(rè)銅片上(shàng)，再將其整(zhěng)體貼附在(zài)被測表麵(miàn)上，如圖1a) 所(suǒ)示；
2) 表麵(miàn)接觸(chù)貼附方式: 將熱電偶沿被測表麵(miàn)緊密接(jiē)觸10mm~20mm，如(rú)圖1b) 所(suǒ)示(shì)；
3) 嵌入貼附(fù)方式(shì): 將熱(rè)電(diàn)偶嵌(qiàn)入(rù)被(bèi)測表麵(miàn)上(shàng)開鑿(záo)的(dí)緊固槽或孔中，如圖1c) 所(suǒ)示(shì)；
4) 埋入貼附(fù)方(fāng)式: 將(jiāng)熱電(diàn)偶端(duān)部的結點埋入被測體(tǐ)3mm~5 mm ，如圖(tú)1d) 所示。

c) 應采用毫伏(fú)計，電(diàn)位(wèi)差計或計算(suàn)機輸入轉換摸(mō)塊讀取測(cè)定值，並應進(jìn)行(háng)參(cān)比端溫度(dù)補(bǔ)償(cháng)。
熱電(diàn)阻(zǔ)法(fǎ)應符(fú)合(hé)下(xià)列規定:
a) 熱(rè)電阻護套(tào)應(yīng)緊(jǐn)密(mì)貼附(fù)在被(bèi)測(cè)溫(wēn)度表麵(miàn)，使熱電阻與(yǔ)被測(cè)表麵接觸良好(hǎo)；
b) 采用(yòng)三(sān)綫(xiàn)製(zhì)測(cè)量(liáng)綫路，接入(rù)橋(qiáo)式(shì)或電位(wèi)差(chà)的(dí)二次顯示(shì)儀表，或(huò)接(jiē)入計算(suàn)機輸入轉(zhuǎn)換模塊讀(dú)取測定(dìng)值(zhí)。
注: 熱電阻法(fǎ)宜采用(yòng)Pt100B級工業用(yòng)熱電阻。
紅外(wài)輻射測(cè)溫儀法(fǎ)應符合(hé)下列規定(dìng):
a) 采用非接觸(chù)式(shì)紅外輻射(shè)測(cè)溫(wēn)儀(yí)測(cè)定(dìng)保溫結構(gòu)外表麵(miàn)溫(wēn)度(dù)時(shí)，應(yīng)按(àn)儀(yí)表使用要(yào)求(qiú)正確選(xuǎn)擇測溫(wēn)儀(yí)與(yǔ)被(bèi)測點(diǎn)的距離(lí)及發(fā)射(shè)角；
b) 當保溫(wēn)結(jié)構外表麵(miàn)為有機材料或(huò)油(yóu)漆(qī)和氧化(huà)表(biǎo)麵時，應(yīng)對被測表麵(miàn)比(bǐ)輻(fú)射(shè)率(shuài)及(jí)環(huán)境(jìng)輻射進(jìn)行修正，應按儀表(biǎo)使用要求(qiú)調(tiáo)整(zhěng)儀表的發射率讀數。
環境溫(wēn)度的測定應使(shǐ)用(yòng)符合(hé)精度等級(jí)要(yào)求(qiú)的溫(wēn)度計(jì)，同(tóng)步測定(dìng)保(bǎo)溫結(jié)構表麵(miàn)溫(wēn)度(dù)和(hé)環(huán)境(jìng)溫(wēn)度(dù)，並(bìng)按下(xià)列條件選擇(zé)環境(jìng)溫(wēn)度測點位(wèi)置(zhì):
a) 架(jià)空敷設(shè)的供(gōng)熱(rè)管道(dào)，環境溫(wēn)度(dù)應(yīng)在距(jù)保溫結構(gòu)外(wài)表麵(miàn)1m處(chǔ)測(cè)定(dìng)空氣的溫度；
b) 地(dì)溝敷設的供熱管(guǎn)道，環境(jìng)溫(wēn)度(dù)應在(zài)環地溝(gōu)內壁(bì)附(fù)近(jìn)測(cè)定(dìng)平(píng)均空氣(qì)溫度(dù)。
環境風(fēng)速(sù)測定(dìng)應使用符(fú)合精(jīng)度(dù)等級要(yào)求的(dí)風速(sù)儀(yí)，在測(cè)量(liáng)保溫結構(gòu)外表麵(miàn)溫(wēn)度(dù)時，同(tóng)步測(cè)量(liáng)風(fēng)向和風速。