GB8174-87設(shè)備及管道保溫效果的測(cè)試與評(píng)價(jià)

中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

設(shè)備及管道保溫效果的測(cè)試與評(píng)價(jià)

unc621/

.022:621

。016/.018

GB8174一87

Methodsofmeasuringandevaluatingthermal

insulationeffectsforequipmentsandpipes

本標(biāo)準(zhǔn)旨在通過測(cè)試設(shè)備、管道及其附件保溫結(jié)構(gòu)的表面溫度及散熱損失，以確定并評(píng)價(jià)其保溫效

果，并對(duì)設(shè)備及管道保溫效果的測(cè)試與評(píng)價(jià)方法作了原則規(guī)定。

1主題內(nèi)容與適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了對(duì)保溫結(jié)構(gòu)表面溫度及散熱損失的幾種測(cè)試方法、對(duì)測(cè)試工作的各項(xiàng)要求、測(cè)試組織

工作及準(zhǔn)備工作、數(shù)據(jù)處理方法、測(cè)試誤差、保溫效果評(píng)價(jià)方法及測(cè)試報(bào)告編制的內(nèi)容。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于GB4272所規(guī)定的設(shè)備、管道及其附件。

2引用標(biāo)準(zhǔn)

GB2588設(shè)備熱效率計(jì)算通則

GB4132絕熱材料名詞術(shù)語(yǔ)

GB4272設(shè)備及管道保溫技術(shù)通則

GB8175設(shè)備及管道保溫設(shè)計(jì)導(dǎo)則

3名詞術(shù)語(yǔ)

3.1穩(wěn)定傳熱，，

物體內(nèi)各點(diǎn)溫度不隨時(shí)間而改變的傳熱過程。

3.2熱流量“

單位時(shí)間內(nèi)自某物體傳出或傳入的熱量。

Q<W)

3.3熱流密度}}

垂直于熱流方向的單位面積的熱流量。

。一將(W/m')

3.4線熱流密度，，

單位長(zhǎng)度的熱流量。

，，一器(W/m)

注:1)引自GB4132,

2)引自ISO7395-1985《熱絕緣—物理量及定義).

3.5熱發(fā)射率(黑度)召

物體的輻射率與同溫度下黑體輻射率的比值。

3.6散熱報(bào)失

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局1987一08一28批準(zhǔn)1988一O6一O1實(shí)施

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GB8174一87

保溫結(jié)構(gòu)外表面向周圍環(huán)境散失的熱流密度或線熱流密度。

4(或g.)(W/m2)

4}}W/m)

4測(cè)試方法

車1表面溫度測(cè)試方法

4.1.1熱電偶法

將熱電偶直接緊密貼敷在保溫結(jié)構(gòu)外表面以測(cè)量其表面溫度的方法。這是測(cè)試保溫結(jié)構(gòu)外表面溫

度的基本方法。

4.1.2表面溫度計(jì)法

將熱電偶式、熱電阻式等表面溫度計(jì)的傳感器與被測(cè)保溫結(jié)構(gòu)外表面接觸以測(cè)量其外表面溫度的

方法。這是測(cè)試保溫結(jié)構(gòu)表面溫度的常用方法，在測(cè)量時(shí)應(yīng)根據(jù)儀表的特性和不同的保溫結(jié)構(gòu)外表面

進(jìn)行測(cè)點(diǎn)處理和讀數(shù)修正，必要時(shí)用熱電偶法對(duì)照進(jìn)行。

4.1.3紅外輻射溫度計(jì)法

用紅外輻射溫度計(jì)瞄準(zhǔn)被測(cè)保溫結(jié)構(gòu)外表面以測(cè)量其表面溫度的方法。凡用低溫紅外線輻射溫度

計(jì)進(jìn)行測(cè)量時(shí)，應(yīng)正確確定被測(cè)表面熱發(fā)射率值，并選擇合理的距離及發(fā)射角。此法一般適用于非接觸

測(cè)量及對(duì)運(yùn)動(dòng)中物體的測(cè)量。

4.1·4紅外熱象法

用紅外熱象儀對(duì)被測(cè)保溫結(jié)構(gòu)外表面進(jìn)行掃描，反映出保溫結(jié)構(gòu)外表面溫度分布的方法。此法一

般用于對(duì)被測(cè)保溫結(jié)構(gòu)外表面溫度分布分析，宜在普查或遠(yuǎn)距離測(cè)量時(shí)使用。

4.2表面散熱損失測(cè)試方法

4.2}1熱平衡注

用熱平衡原理通過測(cè)量和計(jì)算得到散熱損失值的方法，此法是測(cè)試保溫結(jié)構(gòu)表面散熱損失的一種

基本方法。

4.2}1}1對(duì)設(shè)備可參照GB2588用正反平衡法通過測(cè)量和計(jì)算得到保溫結(jié)構(gòu)表面散熱損失數(shù)值。

4.2.2

對(duì)管道可用焙差法或能量平衡原理通過測(cè)量和計(jì)算得到保溫結(jié)構(gòu)表面散熱損失數(shù)值。

熱流計(jì)法

采用熱阻式熱流計(jì)，將其傳感器埋設(shè)在保溫結(jié)構(gòu)內(nèi)或貼敷在保溫結(jié)構(gòu)外表面直接測(cè)量得到散熱損

失數(shù)值。此法是測(cè)試保溫結(jié)構(gòu)表面散熱損失的常用方法。

4.22.1熱流計(jì)的傳感器埋設(shè)在保溫結(jié)構(gòu)內(nèi)時(shí)，應(yīng)將測(cè)得的結(jié)果換算成保溫結(jié)構(gòu)外表面的散熱損失

值。

4}2.2}2熱流計(jì)的傳感器緊密貼敷在保溫結(jié)構(gòu)外表面時(shí)應(yīng)使傳感器的表面熱發(fā)射率與被測(cè)表面的

熱發(fā)射率一致，并應(yīng)盡可能減少傳感器與被測(cè)表面間的接觸熱阻。

4.2.3表面溫度法

根據(jù)所測(cè)得的表面溫度、環(huán)境溫度、風(fēng)速、表面熱發(fā)射率以及保溫結(jié)構(gòu)外形尺寸等參數(shù)值，按照傳熱

理論計(jì)算出散熱損失數(shù)值的方法。

4.2.4溫差法

通過測(cè)試保溫結(jié)構(gòu)內(nèi)、外表面溫度、保溫結(jié)構(gòu)厚度以及保溫結(jié)構(gòu)在使用溫度下的傳熱性能，按照傳

熱理論計(jì)算出散熱損失數(shù)值的方法。

5測(cè)試要求

5.1測(cè)試分級(jí)

根據(jù)不同的要求參照GB6922，對(duì)設(shè)備、管道及其附件的保溫效果測(cè)試分為三級(jí):

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GB8174一87

一級(jí)測(cè)試，適用于采用新技術(shù)、新材料、新結(jié)構(gòu)的保溫工程;

二級(jí)測(cè)試，適用于新建、改建、擴(kuò)建及大修后保溫工程的驗(yàn)收測(cè)試;

三級(jí)測(cè)試，適用于保溫工程的普查和定期監(jiān)測(cè)。

、二級(jí)測(cè)試應(yīng)由水平較高并經(jīng)有關(guān)主管部門認(rèn)可的單位承擔(dān)。

測(cè)試參數(shù)，一般包括下列數(shù)值:

保溫結(jié)構(gòu)外表面溫度;

保溫結(jié)構(gòu)外表面散熱損失;

…

abC

5.2

ab

環(huán)境溫度、風(fēng)速;

d.設(shè)備、管道及其附件外表面溫度;對(duì)于無(wú)內(nèi)襯金屬壁面的設(shè)備、管道及其附件外表面溫度可以

測(cè)試其介質(zhì)溫度視為外表面溫度;

5.3

保溫結(jié)構(gòu)及材料熱物性等其他參數(shù)。

測(cè)試儀表

應(yīng)根據(jù)測(cè)試級(jí)別和測(cè)試方法合理選用相應(yīng)準(zhǔn)確度的儀器、儀表。

5.4測(cè)點(diǎn)布置要求:

應(yīng)正確地、有代表性地反映被測(cè)參數(shù);

b，應(yīng)符合測(cè)試儀器、儀表的使用條件;

5.5

必需滿足測(cè)試方法的原理要求和測(cè)量準(zhǔn)確度的要求。

傳感器安裝

傳感器安裝應(yīng)符合相應(yīng)儀器、儀表的使用技術(shù)要求。

5.6現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試條件:

5.6}1應(yīng)排除和減少外界因素對(duì)測(cè)試的影響，測(cè)試應(yīng)原則上滿足一維穩(wěn)定傳熱條件。

盡量在風(fēng)速等于和小于。.5m/s的條件下進(jìn)行測(cè)試，如不能滿足時(shí)應(yīng)增加擋風(fēng)裝置。

室外測(cè)試應(yīng)選擇在陰夭或夜間進(jìn)行，如不能滿足時(shí)應(yīng)加用遮陽(yáng)裝置，穩(wěn)定一段時(shí)間后再測(cè)

試。

室外測(cè)試應(yīng)避免在雨雪天氣條件下進(jìn)行。

5.6.2

5.6.3

環(huán)境溫度應(yīng)在距離被測(cè)位置1m處測(cè)得，并應(yīng)避免其他熱源的影響。

其他條件應(yīng)滿足所用測(cè)試方法的要求。

6測(cè)試組織和準(zhǔn)備工作

6}1

6.2

6.3

a。

b.

C。

d.

e.

f.

S"

6.4

6.5

6.6

6.7

根據(jù)測(cè)試任務(wù)確定測(cè)試負(fù)責(zé)人，并應(yīng)根據(jù)不同的測(cè)試級(jí)別配備經(jīng)過培訓(xùn)的測(cè)試人員。

收集測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的各種有關(guān)資料。

制定和編制測(cè)試方案，一般包括下列內(nèi)容:

測(cè)試體系的確定;

計(jì)算基準(zhǔn)的確定;

應(yīng)測(cè)參數(shù)及相應(yīng)的測(cè)試方法、計(jì)算程序及公式、數(shù)據(jù)的選定;

測(cè)試儀器、儀表的確定;

測(cè)試工況、測(cè)試持續(xù)時(shí)間、各項(xiàng)參數(shù)及測(cè)試程序的確定;

測(cè)試記錄表格的制定;

測(cè)試工作計(jì)劃的擬定。

檢定或校準(zhǔn)儀器、儀表，保證儀器、儀表功能的完好性、量值的準(zhǔn)確性。

檢查被測(cè)設(shè)備、管道及其附件的運(yùn)行情況，清除影響正常測(cè)試的缺陷，準(zhǔn)備測(cè)點(diǎn)。

對(duì)于用熱平衡法、溫差法等多種參數(shù)進(jìn)行測(cè)試時(shí)必須進(jìn)行同步測(cè)試，必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行預(yù)備測(cè)試?！?/p>

一級(jí)測(cè)試原則上應(yīng)采用兩種不同方法對(duì)照進(jìn)行，若無(wú)法采用兩種方法時(shí)，允許用一種方法作多

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GB8174一87

次測(cè)試，重復(fù)性次數(shù)應(yīng)根據(jù)測(cè)試數(shù)值的偏差范圍決定，一般不低于3次。

T數(shù)據(jù)處理

7.1

7.1.1

對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)均按下列方法處理:

管道保溫結(jié)構(gòu)的表面溫度和散熱損失均按求算術(shù)平均值的方法處理，當(dāng)用表面溫度法測(cè)試散

熱損失時(shí)，可從平均表面溫度計(jì)算出表面散熱損失值。

7.1.2

7.2

設(shè)備保溫結(jié)構(gòu)的表面溫度和散熱損失均按求表面積加權(quán)平均值的方法處理。

對(duì)于設(shè)備、管道及其附件保溫結(jié)構(gòu)的散熱損失如為常年運(yùn)行工況，應(yīng)將測(cè)試數(shù)值換算成當(dāng)?shù)啬?/p>

平均溫度條件下的相應(yīng)值;如為季節(jié)運(yùn)行工況則應(yīng)換算成當(dāng)?shù)剡\(yùn)行期平均溫度條件下的相應(yīng)值，按式

(1)換算:

9片9

T，一Tm

T;一T漏

····································??(1)

式中:9—換算后的散熱損失，W/m';

9}—測(cè)試的散熱損失，W/m=;

T,—設(shè)備、管道及其附件的保溫結(jié)構(gòu)年(或當(dāng)?shù)剡\(yùn)行期)平均外表面溫度，K;

T;—測(cè)試時(shí)的設(shè)備、管道及其附件的保溫結(jié)構(gòu)外表面溫度，K;

Tm—當(dāng)?shù)啬?或當(dāng)?shù)剡\(yùn)行期)平均環(huán)境溫度，K;

Tm測(cè)試時(shí)的環(huán)境溫度，K,

7.3對(duì)于管道可將單位面積散熱損失換算成單位長(zhǎng)度的散熱損失值，按式(2)換算:

9}=q,nD·······································”···??(2)

式中:9i—單位管長(zhǎng)的散熱損失，W/m;

4.—單位面積的散熱損失，W/m';

D—保溫結(jié)構(gòu)外徑，m,

8測(cè)試誤差

8.1一級(jí)測(cè)試應(yīng)對(duì)所測(cè)的各項(xiàng)參數(shù)作出誤差分析，對(duì)測(cè)試結(jié)果作綜合誤差分析.要求測(cè)試結(jié)果綜合

誤差不超過1500，重復(fù)測(cè)試誤差不超過5%0

8.2二級(jí)測(cè)試應(yīng)作出誤差估計(jì);要求測(cè)試結(jié)果綜合誤差不超過2000，重復(fù)測(cè)試誤差不超過8000

8.3三級(jí)測(cè)試可以不作誤差分析或誤差估計(jì)，但重復(fù)測(cè)試誤差不超過10000

9保沮效果評(píng)價(jià)

9.1測(cè)試結(jié)果應(yīng)按照GB9272的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。

9.1.1凡設(shè)備、管道及其附件的保溫結(jié)構(gòu)外表面溫度高于323K(500C)”時(shí)視為不合格，應(yīng)進(jìn)行保

溫技術(shù)改造.

9.1.2凡是生產(chǎn)工藝中不需要保溫而又需要經(jīng)常操作維護(hù)，又無(wú)法采用其他措施防止引起燙傷的部

位，其設(shè)備、管道及其附件外表面溫度高于333K(600C)'’時(shí)，視為易引起燙傷，應(yīng)采取保溫措施。

注:1)指環(huán)境溫度為298K(25'C)時(shí)的表面溫度。

9.1.3設(shè)備、管道及其附件保溫后的允許最大散熱損失如表1,2:

表1季節(jié)運(yùn)行工況允許最大散熱損失值

設(shè)備、管道及其附件外表面

溫度，K(℃)

323

(50)

373

(100)

923

<150)

473

(200)

523

(250)

573

(300)

允許最大散熱損失，W/m'

(kcal/(m'"h))

116

(100)

163

(190)

203

(175)

249

(210)

279

(240)

302

(265)

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GB81T4一87

表2常年運(yùn)行工況允許最大散熱損失值

設(shè)備、管道及其附件外表面

溫度，K(℃)

323

(50)

393

(100)

423

(150)

973

(200)

523

(250)

573

(300)

允許最大散熱報(bào)失，},/m*

Ckcal/(m'"h))

58

(50)

93

(80)

116

(100)

140

(120)

163

(140)

186

(160)

設(shè)備、管道及其附件外表面

溫度，K('C)

623

(350)

693

(400)

723

(950)

773

(500)

823

(550)

873

(600)

923

(650)

允許最大散熱損失W/m'

(kcal/(m'"h))

209

(180)

215

(1951

299

(210)

262

(225)

279

(290)

296

(255)

3l9

<270)

凡是測(cè)試數(shù)值超過允許最大散