GB/T 38588-2020.In-situ measurements of heat loss of insulating pipes for urban heat-supplying.
1范围
GB/T 38588规定了城镇供热保温管网系统散热损失现场检测方法的术语、定义和符号,测试方法,测试分级和使用条件,测试要求,数据处理,测试误差及测试报告。
GB/T 38588适用于热水介质温度小于或等于150℃、蒸汽介质温度小于或等于350℃的城镇供热保温管道、管道接口及其附件(以下简称管道)散热损失的现场检测。
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。
GB/T 10295绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法
GB/T 17357设备及管道绝热层表面热损失现场测定热流计法和表面温度法
JJF 1059.1-2012测量不确定度评定与表示
3术语、定义和符号
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
稳定传热 steady heat transfer
保温管道绝热结构层内,各点径向温度不随时间而改变的传热过程。
3.1.2
热流计法 heat flow meter apparatus method
采用热阻式热流传感器(热流测头)和测量指示仪表，直接测量保温管道保温结构径向传热的热流密度测试方法。
3.1.3
表面温度法 surface temperature met hod
通过测定保温结构外表面温度、环境温度、风向和风速、表面热发射率及保温结构外形尺寸,计算出其径向传热的热流密度测试方法。
3.1.4
温差法 temperature difference method
通过测定保温结构各层材料厚度、各层分界面上的温度、以及各层材料在使用温度下的导热系数，计算出保温结构径向传热的热流密度测试方法。
3.1.5
热平衡法 heat balance method
在管网系统稳定运行工况下,现场测定被测管道的介质流量、管道起点和终点的介质温度和(或)压力，根据焓差法或能量平衡原理,计算该管道的全程散热损失值的方法。

ICS91.140.10
中华人民共和国国家标准
GB/T38588—2020
城镇供热保温管网系统散热损失现场检测方法
In-situ measurements of heat loss of insulating pipes for urban heat-supplying2020-03-31发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
2021-02-01实施
GB/T38588—2020
：规范性引用文件
3术语、定义和符号·
3.1术语和定义
3.2符号
测试方法
热流计法
表面温度法
温差法
热平衡法
5测试分级和使用条件
测试分级和选用
测试仪器和仪表
测试要求
测试准备
测试截面和测点布置
测试环境条件
测试步骤
数据处理
数据整理
7.2散热损失计算
8测试误差
误差分析
8.2误差范围
9测试报告
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
附录C（规范性附录）
附录D（规范性附录）
热流密度修正
表面温度法总传热系数计算
保温管道沿线调查表
保温管道保温结构散热损失测试数据记录表0
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草本标准由中华人民共和国住房和城乡建设部提出本标准由全国城镇供热标准化技术委员会（SAC/TC455)归口GB/T38588—2020
本标准起草单位：昊天节能装备有限责任公司、北京市建设工程质量第四检测所、北京市煤气热力工程设计院有限公司、河北昊天热力发展有限公司、长春市热力（集团）有限责任公司、河北华热工程设计有限公司、哈尔滨工业大学、北京豪特耐管道设备有限公司、四川鑫中泰新材料有限公司、唐山兴邦管道工程设备有限公司、哈尔滨朗格斯特节能科技有限公司、天津天地龙管业股份有限公司、河南三杰热电科技股份有限公司、河北君业科技股份有限公司、大连科华热力管道有限公司、江丰管道集团有限公司、万华化学（烟台）销售有限公司、陶氏化学（中国）投资有限公司上海亨斯迈聚氨酯有限公司、河北峰诚管道有限公司、天华化工机械及自动化研究设计院有限公司、廊坊华宇天创能源设备有限公司、河北益瑞检测科技有限公司、河北昊天能源投资集团有限公司、中国市政工程华北设计研究总院有限公司、北京昊天华清市政工程设计有限公司。本标准主要起草人：郑中胜、张国玉、郎魁元、白冬军、贾震、张建兴、李民、张骐、王芃、贾丽华、李想、邱华伟、赖贞澄、刘秀清、陈朋、杨智丽、杨秋、张松林、庞德政、孙涛、钟华亮、赵相宾、贾宏庆、段文宇、邱晓霞、王振海、杨良仲、王莹、冯文亮、张志明1
1范围
城镇供热保温管网系统散热损失现场检测方法
GB/T38588—2020
本标准规定了城镇供热保温管网系统散热损失现场检测方法的术语、定义和符号，测试方法，测试分级和使用条件，测试要求，数据处理，测试误差及测试报告本标准适用于热水介质温度小于或等于150℃、蒸汽介质温度小于或等于350℃的城镇供热保温管道、管道接口及其附件（以下简称管道）散热损失的现场检测。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。GB/T10295绝热材料稳态热阻及有关特性的测定热流计法GB/T17357设备及管道绝热层表面热损失现场测定热流计法和表面温度法JJF1059.1—2012测量不确定度评定与表示3术语、定义和符号
3.1术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1.1
稳定传热steadyheattransfer
保温管道绝热结构层内，各点径向温度不随时间而改变的传热过程。3.1.2
heat flowmeterapparatus method热流计法
采用热阻式热流传感器（热流测头）和测量指示仪表，直接测量保温管道保温结构径向传热的热流密度测试方法
surfacetemperaturemethod
表面温度法
通过测定保温结构外表面温度、环境温度、风向和风速、表面热发射率及保温结构外形尺寸，计算出其径向传热的热流密度测试方法。3.1.4
temperaturedifferencemethod
温差法
通过测定保温结构各层材料厚度、各层分界面上的温度、以及各层材料在使用温度下的导热系数，计算出保温结构径向传热的热流密度测试方法。3.1.5
热平衡法
heatbalancemethod
在管网系统稳定运行工况下，现场测定被测管道的介质流量、管道起点和终点的介质温度和（或）压力，根据熔差法或能量平衡原理，计算该管道的全程散热损失值的方法1
GB/T38588—2020
传感器亚稳态
pseudosteadystateof transducer在两个连续的5min周期内，热流传感器的读数平均值相差不大于2%和同一测点温度传感器读数平均值相差不大于0.2℃时的传热状态。3.1.7
热流密度
heatflux
单位时间内，通过物体单位横截面积上的热量。3.1.8
保温结构
insulation construction
保温层和保护层的总称。
ground temperature
距被测保温结构敷设现场大于或等于10m，且与被测保温结构相同理深处的土壤自然温度。3.2
2符号
下列符号适用于本文件。
温度因子，K；
水平管道外表面总传热系数近似值计算系数；垂直管道外表面总传热系数近似值计算系数；材料表面辐射系数.W/（m2·K*）；-测头系数，W/m2·mV）；
被测管道进出口热水比热容，kJ/(kg·K)；保温结构外径，m；
保温管道外护管直径，m；
保温层内径（工作管外径），m：第i层保温材料外径，m；
第；层保温材料内径，m；
热流传感器的输出电压，mV；
热发射率修正系数；
被测管道进、出口处测得的蒸汽质量流量.kg/h；蒸汽质量流量，kg/h；
热水质量流量，kg/h：
直埋敷设管道中心至地表面深度，m；垂直管道高度，m；
被测管道进、出口蒸汽比恰，kJ/kg；直管道测试截面个数；
将测试条件折算为年或供热周期平均环境温度条件的折算系数；被测接口处的折算系数；
第1个直管道测试截面处的折算系数；被测管道长度，m；
个接口处保温结构长度，m；
接口数量；
保温材料层数；
管道的全程散热损失，W；
年或供热周期平均环境温度条件下被测管道的总散热损失，W：年或供热周期平均环境温度条件下第；管道的散热损失，W；年或供热周期平均环境温度条件下管网系统的总散热损失，W；GB/T38588—2020
年或供热周期平均环境温度条件下全管道接口处的总散热损失，W：年或供热周期平均环境温度条件下被测管道上阀门和管路附件的散热损失，W；年或供热周期平均环境温度条件下被测管道保温结构破损处的散热损失，W；热流密度W/m；
被测接口处的热流密度，W/m；
用表面温度法测试数据计算出的管道热流密度，W/m；用温差法测试数据计算出的管道热流密度，W/m：第i个直管道测试截面处的平均热流密度，W/m：单位长度线热流密度，W/m；
年或供热周期平均环境温度条件下的被测管道直管道的平均线热流密度，W/m；实际热流密度Wm；
经外部因素修正后的热流密度.W/m：仪表显示的热流密度，W/m；
直埋敷设管道周围土壤热阻，(m·K)/W；管道保温结构综合热阻.（m·K)/W：热流传感器产品检定证书给定的与标定温度偏离时的修正系数：保温结构外表面绝对温度与环境绝对温度的平均温度，K：环境或相邻辐射表面的表面绝对温度，K；保温结构外表面绝对温度，K；
工作管中的介质温度，K；
当地年或供热周期平均环境温度（空气温度或地温），K：测试时的环境温度（空气温度或地温），K；当地年或供热周期平均环境温度对应的平均介质温度，K：测试时的介质温度，K；
被测管道进出口热水温度，K；
直埋敷设管道处上方的地表温度，K：环境温度.K；
保温结构外表面温度，K；
风速，m/s；
传热系数，W/（m2.K）；
对流传热系数，W/（m2.K）；
辐射传热系数，W/（m2·K）；
保温结构外表面材料的热发射率：保温材料在使用温度下的导热系数，W/（m·K）；实测土壤导热系数，W/（m：K）：第i层保温材料在使用温度下的导热系数，W/（m·K）；斯蒂芬·玻尔兹曼常数W/（m2·K*）；保温结构外表面温度与环境空气温度的温差，K。GB/T38588—2020
4测试方法
4.1热流计法
4.1.1热流计法适用于地上、管沟和直埋敷设保温管道的测试或保温结构内外表面存在一定温差、环境条件变化对测试结果产生的影响小，且保温结构散热较为均匀的代表性管道上进行的测试。4.1.2热流计法保温管道散热的热流密度应按式（1)计算：q=CXE
式中：
q——热流密度，单位为瓦每平方米（W/m2)；C——测头系数，单位为瓦每平方米毫伏［W/（m·mV)]；E一热流传感器的输出电压，单位为毫伏（mV）。（1)
4.1.3测头系数应按GB/T10295的方法，经标定后给出。可绘制出测头系数与被测表面温度（可视作热流传感器的温度）的标定曲线，该画线应表示出工作温度和热流密度的范围。4.1.4当热流传感器贴敷部位的温度天于或小于传感器标定的温度时，应按热流传感器产品检定证书给定的与标定温度偏离时的修正系数，按式（2)对仪表显示的热流密度进行修正。qt=sXq
式中：
经修正后的热流密度，单位为瓦每平方米（W/m）：热流传感器产品检定证书给定的与标定温度偏离时的修正系数：q
仪表显示的热流密度，单位为瓦每平方米（W/m2）。4.1.5热流传感器的贴敷应符合下列规定：a）热流传感器应与热流方向垂直，且热流传感器表面应处于等温面中......2
b）热流传感器宜预设置在保温结构的内部，当不具备内部设置条件时，可贴敷在保温结构的外表面，并应符合下列规定：
1）热流传感器与被测表面的接触不应有间隙和气泡，贴敷表面应平整。2）贴敷前应清除贴敷表面的尘土、水、油渍等污物。贴敷面应涂敷适量减小附着热阻的黄油、硅脂、导热脂、导热环氧树脂等热接触材料，并可使用压敏胶带或弹性圈等材料将热流传感器压紧
在地上或管沟敷设的保温管道外表面贴敷时.热流传感器表面的热发射率（表面黑度）应3）
与被测保温管道表面的热发射率一致，当不一致时，可在传感器表面涂敷或贴敷与被测表面的热发射率相近的涂料或薄膜进行处理，当不能处理时，则应按附录A的规定对热流计显示的热流密度进行修正。
直埋保温管道热流密度测试时，宜将热流传感器设置在保温结构的外护管内。当地下水位较高，且在保温结构外表面贴敷热流传感器时，应对热流传感器及其接线处采取防水措施，热接触面间不应有水渗人。
4.1.6热流传感器输出电压的测量指示仪表或计算机输入转换模块的准确度应与热流传感器的准确度相匹配。当测定的热流密度因环境影响而波动时，宜使用累积式仪表。4.1.7测试现场地上环境温度、湿度的测点距热流密度测定位置应大于1m，且不应受其他热源的影响。测试现场地温的测点距热流密度测定位置应大于10m，且应在相同理深的自然主壤中。4.1.8数据测定应在达到亚稳态条件时读取。4.1.9测试方法的其他要求应按GB/T17357的规定执行。4.2表面温度法
表面温度法适用于地上、管沟敷设的供热管网系统的测试。4.2.1
4.2.2表面温度法保温管道散热的热流密度应按式（3)计算：qhm=a(tw-tp)
式中：
GB/T38588—2020
·（3)
用表面温度法测试数据计算出的管道热流密度，单位为瓦每平方米（W/m）；总传热系数.单位为瓦每平方米开厂W/（m2：K）：保温结构外表面温度，单位为开（K)；环境温度，单位为开（K）。
表面温度法总传热系数应按附录B的规定进行计算。保温管道外表面温度的测定可采用表面温度计法、热电偶法、热电阻法或红外辐射测温仪法。表面温度计法测定应符合下列规定：a)wwW.bzxz.Net
表面温度计应采用热容小、反应灵敏、接触面积大、热阻小、时间常数小于1s的传感器；表面温度计的传感器应与被测表面保持紧密接触：应减小环境因素对被测表面贴敷传感器周围温度场的干扰。热电偶法应符合下列规定：
热电偶丝的直径不应大于0.4mm，且表面应有良好绝缘层，b）
热电偶与被测表面应接触良好，贴敷方式应符合下列规定：1）将热电偶焊接在导热性好的集热铜片上，再将其整体贴敷在被测表面上，适于现场布设，如图1a)所示；
2）将热电偶沿被测表面紧密接触10mm~20mm，适于现场布设，如图1b）所示；3）将热电偶嵌入被测表面上开凿的紧固槽或孔中，适于工厂预制，如图1c）、图1d)所示，T
说明：
热电偶：
被测表面：
集热铜片：
紧固槽（孔）。
10mn -20 m
图1热电偶贴敷方式
GB/T38588—2020
c）测定值应采用毫伏计、电位差计或计算机输入转换模块读取，并应按测试时环境温度进行参比端温度补偿。
4.2.7热电阻法应符合下列规定：a)
可采用Pt100B级工业用热电阻；热电阻护套应紧密贴敷在被测温度表面，热电阻与被测表面应接触良好；b）
测量线路应采用三线制，接入桥式或电位差的二次显示仪表，或接人计算机输转换模块读取测定值
4.2.8红外辐射测温仪法应符合下列规定：a）采用非接触式红外辐射测温仪测定保温结构外表面温度时，应按仪表使用要求正确选择测温仪与被测点的距离和发射角：
当保温结构外表面为有机材料、油漆或氧化表面时，应对被测表面的热发射率修正系数按附录b）
A进行修正，并应按仪表使用要求调整仪表的发射率读数。4.2.9环境温度的测定应使用温度计，保温结构表面温度和环境温度应同步测试，并应按下列规定选择环境温度测点位置：
a）地上敷设的保温管道，应在距保温结构外表面1m处测定空气的温度b）管沟敷设的保温管道应测试管沟内平均空气温度，测温点布设位置距离保温结构外表面及管沟内壁均应大于0.1m
环境风速测定应使用风速仪，测量保温结构外表面温度时，应同步测量风向和风速。4.2.11测试方法的其他要求应按GB/T17357的规定执行。4.3温差法
温差法适用于现场的地上、管沟和直埋敷保温管道的测试或保温管道保温结构预制及现场施工4.3.1
时，预埋测温传感器的测试。
4.3.2温差法保温管道散热的热流密度应按式（4）计算：91
we=元D
式中：
用温差法测试数据计算出的管道热流密度，单位为瓦每平方米（W/m）：qwe
单位长度线热流密度，单位为瓦每米（W/m）：qt
保温结构外径，单位为米（m）
地上和管沟敷设的单层保温结构保温管道，单位长度线热流密度按式（5）计算：2元a(t—tw)
In(D/d)
式中：
一单位长度线热流密度，单位为瓦每米（W/m）：qt
保温材料在使用温度下的导热系数，单位为瓦每米开[W/（m·K)]；t工作管中的介质温度，单位为开（K)；tw
保温结构外表面温度，单位为开（K）；D——保温结构外径，单位为米（m）；d保温层内径（工作管外径），单位为米（m）。地上和管沟敷设的多层保温结构保温管道，单位长度线热流密度按式（6）计算：qr
(1/2元入，）ln(d：/d-1）
·（5）
式中：
单位长度线热流密度：单位为瓦每米（W/m）：GB/T38588—2020
第i层保温材料在使用温度下的导热系数，单位为瓦每米开[W/（m·K)]；工作管中的介质温度，单位为开（K）；保温结构外表面温度，单位为开（K）；保温材料层数：
第i层保温材料外径，单位为米（m）；第层保温材料内径，单位为米（m）。直埋敷设保温管道的单位长度线热流密度按式（7）计算：t-IE
式中：
单位长度线热流密度，单位为瓦每米（W/m）：工作管中的介质温度，单位为开（K)；直埋敷设管道处上方的地表温度，单位为开（K）：管道保温结构综合热阻，单位为米开每瓦[（m·K)/W]，按式（8)计算；直埋敷设管道周围土壤热阻.单位为米开每瓦[（m·K)/WJ,按式（9）、式（10)计算。R=
当Hg/D<2时：
（2元入，
Re=2元/elnD
式中：
入E—实测土壤导热系数，单位为瓦每米开［W/（m·K)]；He
一直理敷设管道中心至地表面深度，单位为米（m）。当He/D≥2时，可简化为：
·（7)
·（8)
Rg=2元入
...（10)
4.3.3稳定传热时保温材料首层内表面与工作钢管接触良好的条件下，保温管道内的介质温度可视为保温材料首层内表面温度
4.3.4当保温结构外护管较厚时，应将外护管作为保温结构中的一层来计算热流密度4.3.5保温结构各层界面的温度可采用预埋的热电偶或热电阻测量，并应符合4.2.6、4.2.7的规定。测得的各层温度平均值，可作为该层保温材料导热系数实测时的使用温度。4.3.6温度传感器在外护管上的引线穿孔应进行密封，不应渗漏。4.3.7保温结构的各层外径应为测试截面处的实际结构尺寸。4.3.8保温结构各层保温材料导热系数，应在实际被测保温管道的保温结构中取样，并应分别按实际平均工作温度测定。
4.3.9直埋保温管道的土壤导热系数，应取管道现场的土壤试样测定。4.4热平衡法
4.4.1热平衡法适用于地上、管沟和直埋敷设的保温管道测试以及无支管或支管末端有条件安装计量设施且无途中泄漏和排放的供热管线或管道的测试。当具有一定传输长度和一定介质温降的保温管道7
GB/T38588—2020
全程温降较小且测温传感器准确度和分辨率不满足要求时，不应采用热平衡法4.4.2在保温管道稳定运行工况下，现场测定被测管道的介质流量、管道起点和终点的介质温度和（或）压力，根据熔差法或能量平衡原理，计算该管道的全程散热损失值。不同介质保温管道全程散热损失计算应符合下列规定：
a）管道全程均为过热蒸汽的保温管道，全程散热损失按式（11)计算：Q=0.278G,(h—h2)
式中：
管道的全程散热损失，单位为瓦（W）；蒸汽的质量流量，单位为千克每小时（kg/h）：hl、h2———被测管道进、出口蒸汽比恰，单位为千焦每千克（kJ/kg）。·（11)
管道中有饱和蒸汽及冷凝水的保温管道，管道的全程散热损失（冷凝水回收时，按实际计量的回收热量确定）按式(12)计算：Q=0.278(GaXh-GgXhz)
式中：
G、Ge——被测管道进、出口处测得的蒸汽质量流量，单位为千克每小时（kg/h）。（12)
c）热水保温管道，测定的热水流量和管道进、出口热水温度，管道的全程散热损失按式（13)计算：Q=0.278G(ci×t1-c2×t2)
式中：
G。—热水质量流量，单位为千克每小时（kg/h)；被测管道进出口热水比热容，单位为千焦每千克开[kJ/（kg·K)]；C1vC2
t、t2——被测管道进出口热水温度.单位为开(K)。.·（13)
4.4.3被测管道进出口处应按测试等级要求设置流量、温度和（或）压力测量仪表。当测试方使用管道进出口处已安装仪表时，应检验其准确度和有效性：SAC
5测试分级和使用条件
5.1测试分级和选用
管网系统保温结构散热损失测试可分为三级，各级测试应符合下列规定：a）一级测试应采用不少于两种测试方法，并应对照、同步进行；b）二级、三级测试可采用一种测试方法；c)
（一级测试的测试截面传感器布置密度应大于二级、三级测试，传感器布置方式见6.2.2。5.1.2现场测试选级应符合下列规定a）采用新技术、新材料、新结构的管网系统鉴定测试，应执行一级测试：管网系统新建、改建、扩建及大修工程的验收测试，应执行二级及以上测试；b）
管网系统的普查和定期检测，应执行三级及以上测试。c）
5.1.3实验室测试选级应符合下列规定：a）保温管道的生产鉴定，应执行一级测试；b)
保温管道的现场（包括施工和生产）抽样检测，应执行二级及以上测试。2测试仪器和仪表
测试采用仪器、仪表及其最大允许误差，应根据不同测试等级按表1选用。8
测试项目
外形尺寸
介质温度
介质压力
热水流量
蒸汽流量
保温层厚度
保温层界面温度
保温材料导热系数
材料重量
外表面温度
材料辐射率
热流密度
环境温度、地温
空气相对湿度
环境风速
测试采用仪器、仪表及其最大充许误差测试仪器、仪表
钢直尺、钢卷尺
温度计
压力表
流量计
流量计
游标卡尺
热电偶、热电阻
导热仪
天平，秤
热电偶、热电阻
表面温度计
红外测温仪
辐射率测量仪
热流计
温度计
湿度仪
风速仪
-级测试
测试使用的所有仪器应定期经法定计量检定机构检定或校准合格测试要求
测试准备
测试应按任务性质和要求，确定测试等级±0.5
GB/T38588—2020
最大允许误差
二级测试
测试前应进行现场被测试的保温管道沿线调查，并应按附录C的规定进行记录。测试前应结合测试内容及现场调查结果制定测试方案，并应符合下列规定：a)
制定测试计划、确定测试人员；确定测试方法及相应测定参数；确定测试截面位置和测点传感器布置方案测试前编制测试程序软件和记录表格。测试截面和测点布置
测试截面的布置应符合下列规定：6.2.1
三级测试
对于较复杂的管网系统，应按管道直径、分支情况、保温结构类型分成不同的测试管道；b)
每一管道应在首末端各设置一个直管道测试截面，并应按管道实际长度、保温结构和测试等级要求，在其间存在敷设方式的差异或保温结构不同时，应再分别选择直管道测试截面；
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