GB/T 27880-2011
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标准简介
GB/T 27880-2011 热棒
GB/T27880-2011
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标准内容
ICS93.010
中华人民共和国国家标准
GB/T27880—2011
2011-12-30发布
Thermoprobe
2012-06-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
GB/T27880—2011
规范性引用文件
术语和定义
组成与分类
4.1组成
4.2分类与代号
4.3型号与示例
技术要求
般要求
材料要求
外观质量
规格尺寸与偏差
焊接质量
气密性试验
启动特性
等温特性
6试验方法
一般要求
材料要求
外观质量
规格尺寸
渗透检测
气密性试验
启动特性
等温特性
7检验规则
一般规则
7.2型式检验
7.3出厂检验
8标志、包装、运输与贮存
8.1标志
8.2包装
8.3运输·
8.4贮存
附录A（资料性附录）
常用规格热棒的额定功率
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。GB/T27880-2011
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：郭宏新、刘丰、业成、吴青柏、张红、熊智文、章金钊、刘世平、蒋俊I
1范围
GB/T27880—2011
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。GB150.3—2011压力容器第3部分：设计GB536液体无水氮
GB/T710优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带GB/T1804一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB3087低中压锅炉用无缝钢管
GB/T3280不锈钢冷轧板和钢带
GB/T6052工业液体二氧化碳
GB/T13237
优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带GB13296锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T18851（所有部分）无损检测渗透检测GB50212建筑防腐蚀工程施工及验收规范钢制压力容器焊接工艺评定
JB4708
JB/T4709
3术语和定义
钢制压力容器焊接规程
下列术语和定义适用于本文件。3.1
热棒thermoprobe
用于寒区工程，工作温度在200K～333K（-73℃～60℃）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。
工质workingfluid
热棒内用于传递热量的介质。
GB/T27880——2011
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adiabaticsection
热棒蒸发段与冷凝段之间、不与外界换热的部分。3.7
不凝性气体
non-conde
saplegas
在工作温度和压力范
件下，热棒管壳内不凝结的气体。3.8
工作温度operating
lempera
热棒运行时的
藤汽温度
sfeady operating
稳定工作状
设定工作条
在热棒管内或管
额定功率
@edpower
设定工作条
热棒所能传递的
启动特性
在一定条件下
餐开始受热到进入稳定
等温特性isother
焦度不随时间变化的工作状态。前的特性，以时间为特性指标。在一定的热负荷和件下，热棒内部工质蒸汽温度沿长度方向皇现出温度均匀且相等的特征。组成与分类
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Ⅱ表示。2
说明：www.bzxz.net
D基管外径，单位为毫米(mm)；
冷凝段长度，单位为米（m）；
绝热段长度，单位为米（m）：
蒸发段长度，单位为米（m）；
热棒高度，单位为米（m）；
中心测温
冷凝段
绝热段
慕发段
基管公称壁厚，单位为毫米（mm）；弯曲角，单位为度(°)。
b)Ⅱ型
图1热棒组成与形状
热棒按结构形式分为三类：
冷凝段有翅片、蒸发段无翅片，代号为TPA；冷凝段和蒸发段均无翅片，代号为TPB；b）
冷凝段和蒸发段均有翅片，代号为TPC。c）
4.2.3翅片的形状分为四种：
螺旋圆盘翅片[见图2a)]代号为a齿型翅片[见图2b)]，代号为b；轧制翅片［见图2c]，代号为c;
纵向翅片[见图2d)],代号为d。
GB/T27880—2011
GB/T27880—2011
说明：
螺旋圆盘翅片
基管外
翅片高
齿型翅
为旁米（mm
为毫米（mm
，单位为毫米
单位为毫米
基管公表
不壁摩
，单位为毫米（mm）
翅片节距
齿宽，单仁
翅片厚度
4.3型号与示例
长（mm）；
毫米（mm）
热棒型号由八个单元组必结构如下：1单元
2单元/3单元
1单元5单元6单元
8单元
标准号；
齿型翅片
纵向翅片
材料代号，C一碳钢，
S一奥氏体不锈钢；
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，蒸发段无翅片，冷疑段有螺旋圆盘翅片的热棒，其标记为：TPAI/a76-2/9-C-GB/T27880—2011。4
5技术要求
5.1一般要求
GB/T27880—2011
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，碳钢管应按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钢板或钢带。碳钢钢带应符合GB/T13237和GB/T710的规定，不锈钢钢带应符合/GBT3280的规定。5.2.3热棒工质应选用伏等品级的液体无水氨（液氨）或工业液体二氧化碳。液体无水氨（液氨）应符合GB536的规定，大业液
外观质量
二氧化碳应符合GB/T6052的规定。用热镀锌做打
处理的热棒外表面应具有
油漆做防腐处理的热棒外表面应成膜均规格尺差
热棒规格寸
属光泽，无裂纹
凹坑及盖刺缺陷，焊缝平整光滑。用、无裂纹及结疤，翅片间无镶人物热棒规格
可见表1。为了方便设量
80~100
90~110
110~130
翅片及开齿
翅片及开齿规格尺寸应符合表2的规定常用光
规格热棒的额定功率列于表A.1。经棒规格
翅片及开齿规格尺寸
单位为毫米
GB/T27880—2011
80~100
100~120
5.4.3尺寸偏差
表2（续）
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1.5mm/m。5.5焊接质置
单位为毫米
5.5.1管壳的焊接按JB4708和JB/T4709的规定执行，接头和坡口的型式及尺寸满足GB150.3一2011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中级合格要求。
气密性试验
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。热棒充装工质后对充液管封口进行检漏，不应出现任何工质泄漏。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
5.8等温特性
热棒的等温特性应符合表4的规定。6
从加热开始至稳定工作状态所需时间min
热棒长度
6试验方法
一般要求
对管壳外壁拉GB
36212的规定执行
6.2材料要求
表4等温特性
GB/T27880—2011
冷凝段沿长度方向温度差
主要核查原材料的材质证
明单是否齐全有效，必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
在充分照四紧件下逐根目规检查。当目视判断不湾时应用放大镜检查。P
6.4规格尺
用分辨力pum、精度A级的钢卷
尽进行长度测
尺进行直径测量用分辨力0.01mm精度尺和塞尺进行弯测量。
渗透检测
力0.02mh、精度0.02mm的游标卡用分销
m的板厚于分尺进行厚度测量；用精度一级的刀口管壳外表面渗透检测立按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前空气后，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氨的检漏试验可用质谱检漏仪进行检漏，也可用酚酸试纸进行。6.6.2.1氮质谱检漏仪法：将质谱检漏仪靠在充液管的封口处，观察氨质谱检漏仪的告警情况。酚酸试纸法：将潮湿的酚酸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，酚6.6.2.2
酥试纸颜色会发生变化，若无泄漏酚酞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
试验条件
a）试验环境温度：20℃士5℃。7
GB/T27880—2011
b）试验加热段、保温段和冷凝段长度：热棒蒸发段长度不大于9m时，其蒸发段长度的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：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：试验时热棒与水平方向夹角应大于15。冷凝条件：试验冷凝段在试验环境温度条件下、无风自然冷却。d)
气密性试验结束72h。
试验装臂包括热电偶和计时秒表：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a)
图1和图3）；
热电偶测温范围为一50℃～+100℃，分辨率为0.1℃，精度为士0.1℃；试验使用三个热电偶，布置方法如图3所示；c
d）秒表使用前应检查并清零。
6.7.3试验步骤：
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：恒温水浴加热，水温高于环境温度20℃士5℃：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℃士5℃。6.7.4结果处理：
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，读取秒表示值为第一次启动时间试验；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b）
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：
一顶压盖；
一中心测温管；
翅片，
①②?热电偶测点。
图3中心测温管示意图
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中华人民共和国国家标准
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2011-12-30发布
Thermoprobe
2012-06-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
GB/T27880—2011
规范性引用文件
术语和定义
组成与分类
4.1组成
4.2分类与代号
4.3型号与示例
技术要求
般要求
材料要求
外观质量
规格尺寸与偏差
焊接质量
气密性试验
启动特性
等温特性
6试验方法
一般要求
材料要求
外观质量
规格尺寸
渗透检测
气密性试验
启动特性
等温特性
7检验规则
一般规则
7.2型式检验
7.3出厂检验
8标志、包装、运输与贮存
8.1标志
8.2包装
8.3运输·
8.4贮存
附录A（资料性附录）
常用规格热棒的额定功率
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。GB/T27880-2011
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：郭宏新、刘丰、业成、吴青柏、张红、熊智文、章金钊、刘世平、蒋俊I
1范围
GB/T27880—2011
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。GB150.3—2011压力容器第3部分：设计GB536液体无水氮
GB/T710优质碳素结构钢热轧薄钢板和钢带GB/T1804一般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差GB3087低中压锅炉用无缝钢管
GB/T3280不锈钢冷轧板和钢带
GB/T6052工业液体二氧化碳
GB/T13237
优质碳素结构钢冷轧薄钢板和钢带GB13296锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管GB/T18851（所有部分）无损检测渗透检测GB50212建筑防腐蚀工程施工及验收规范钢制压力容器焊接工艺评定
JB4708
JB/T4709
3术语和定义
钢制压力容器焊接规程
下列术语和定义适用于本文件。3.1
热棒thermoprobe
用于寒区工程，工作温度在200K～333K（-73℃～60℃）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。
工质workingfluid
热棒内用于传递热量的介质。
GB/T27880——2011
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adiabaticsection
热棒蒸发段与冷凝段之间、不与外界换热的部分。3.7
不凝性气体
non-conde
saplegas
在工作温度和压力范
件下，热棒管壳内不凝结的气体。3.8
工作温度operating
lempera
热棒运行时的
藤汽温度
sfeady operating
稳定工作状
设定工作条
在热棒管内或管
额定功率
@edpower
设定工作条
热棒所能传递的
启动特性
在一定条件下
餐开始受热到进入稳定
等温特性isother
焦度不随时间变化的工作状态。前的特性，以时间为特性指标。在一定的热负荷和件下，热棒内部工质蒸汽温度沿长度方向皇现出温度均匀且相等的特征。组成与分类
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Ⅱ表示。2
说明：www.bzxz.net
D基管外径，单位为毫米(mm)；
冷凝段长度，单位为米（m）；
绝热段长度，单位为米（m）：
蒸发段长度，单位为米（m）；
热棒高度，单位为米（m）；
中心测温
冷凝段
绝热段
慕发段
基管公称壁厚，单位为毫米（mm）；弯曲角，单位为度(°)。
b)Ⅱ型
图1热棒组成与形状
热棒按结构形式分为三类：
冷凝段有翅片、蒸发段无翅片，代号为TPA；冷凝段和蒸发段均无翅片，代号为TPB；b）
冷凝段和蒸发段均有翅片，代号为TPC。c）
4.2.3翅片的形状分为四种：
螺旋圆盘翅片[见图2a)]代号为a齿型翅片[见图2b)]，代号为b；轧制翅片［见图2c]，代号为c;
纵向翅片[见图2d)],代号为d。
GB/T27880—2011
GB/T27880—2011
说明：
螺旋圆盘翅片
基管外
翅片高
齿型翅
为旁米（mm
为毫米（mm
，单位为毫米
单位为毫米
基管公表
不壁摩
，单位为毫米（mm）
翅片节距
齿宽，单仁
翅片厚度
4.3型号与示例
长（mm）；
毫米（mm）
热棒型号由八个单元组必结构如下：1单元
2单元/3单元
1单元5单元6单元
8单元
标准号；
齿型翅片
纵向翅片
材料代号，C一碳钢，
S一奥氏体不锈钢；
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，蒸发段无翅片，冷疑段有螺旋圆盘翅片的热棒，其标记为：TPAI/a76-2/9-C-GB/T27880—2011。4
5技术要求
5.1一般要求
GB/T27880—2011
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，碳钢管应按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钢板或钢带。碳钢钢带应符合GB/T13237和GB/T710的规定，不锈钢钢带应符合/GBT3280的规定。5.2.3热棒工质应选用伏等品级的液体无水氨（液氨）或工业液体二氧化碳。液体无水氨（液氨）应符合GB536的规定，大业液
外观质量
二氧化碳应符合GB/T6052的规定。用热镀锌做打
处理的热棒外表面应具有
油漆做防腐处理的热棒外表面应成膜均规格尺差
热棒规格寸
属光泽，无裂纹
凹坑及盖刺缺陷，焊缝平整光滑。用、无裂纹及结疤，翅片间无镶人物热棒规格
可见表1。为了方便设量
80~100
90~110
110~130
翅片及开齿
翅片及开齿规格尺寸应符合表2的规定常用光
规格热棒的额定功率列于表A.1。经棒规格
翅片及开齿规格尺寸
单位为毫米
GB/T27880—2011
80~100
100~120
5.4.3尺寸偏差
表2（续）
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1.5mm/m。5.5焊接质置
单位为毫米
5.5.1管壳的焊接按JB4708和JB/T4709的规定执行，接头和坡口的型式及尺寸满足GB150.3一2011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中级合格要求。
气密性试验
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。热棒充装工质后对充液管封口进行检漏，不应出现任何工质泄漏。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
5.8等温特性
热棒的等温特性应符合表4的规定。6
从加热开始至稳定工作状态所需时间min
热棒长度
6试验方法
一般要求
对管壳外壁拉GB
36212的规定执行
6.2材料要求
表4等温特性
GB/T27880—2011
冷凝段沿长度方向温度差
主要核查原材料的材质证
明单是否齐全有效，必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
在充分照四紧件下逐根目规检查。当目视判断不湾时应用放大镜检查。P
6.4规格尺
用分辨力pum、精度A级的钢卷
尽进行长度测
尺进行直径测量用分辨力0.01mm精度尺和塞尺进行弯测量。
渗透检测
力0.02mh、精度0.02mm的游标卡用分销
m的板厚于分尺进行厚度测量；用精度一级的刀口管壳外表面渗透检测立按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前空气后，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氨的检漏试验可用质谱检漏仪进行检漏，也可用酚酸试纸进行。6.6.2.1氮质谱检漏仪法：将质谱检漏仪靠在充液管的封口处，观察氨质谱检漏仪的告警情况。酚酸试纸法：将潮湿的酚酸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，酚6.6.2.2
酥试纸颜色会发生变化，若无泄漏酚酞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
试验条件
a）试验环境温度：20℃士5℃。7
GB/T27880—2011
b）试验加热段、保温段和冷凝段长度：热棒蒸发段长度不大于9m时，其蒸发段长度的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：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：试验时热棒与水平方向夹角应大于15。冷凝条件：试验冷凝段在试验环境温度条件下、无风自然冷却。d)
气密性试验结束72h。
试验装臂包括热电偶和计时秒表：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a)
图1和图3）；
热电偶测温范围为一50℃～+100℃，分辨率为0.1℃，精度为士0.1℃；试验使用三个热电偶，布置方法如图3所示；c
d）秒表使用前应检查并清零。
6.7.3试验步骤：
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：恒温水浴加热，水温高于环境温度20℃士5℃：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℃士5℃。6.7.4结果处理：
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，读取秒表示值为第一次启动时间试验；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b）
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：
一顶压盖；
一中心测温管；
翅片，
①②?热电偶测点。
图3中心测温管示意图
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