声明

本文是学习GB-T 9082.2-2011 有管芯热管. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们

1 范围

本标准规定了具有管芯结构热管(以下简称热管)的技术要求、检验项目、检验方法和交货准备等。

本标准适用于有管芯管状热管及有管芯平板热管的设计、制造和验收,其他类型有管芯热管可以参

照执行。

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 191 包装储运图示标志

GB/T 2828.1—2003 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)
检索的逐批检验抽样

计划

GB/T 14811—2008 热管术语

GB/T 14812—2008 热管传热性能试验方法

GB/T 14813—2008 热管寿命试验方法

3 术语和定义

GB/T 14811—2008 界定的术语和定义适用于本文件。

4 要求

4.1 材料与结构

4.1.1 工质

热管工质根据应用需求选择,在规定工作温度范围内,热管的传热性能应满足设计要求,与管壳、管

芯及焊接材料相容。常用的工质参见附录A 中的表A.1。

4.1.2 管壳

热管管壳的材料和结构形式根据应用需要选择,在规定的工作温度范围内,管壳的结构强度应满足

设计要求,并与管芯和工质相容。常用的管壳材料参见附录A 中的表 A.1。

4.1.3 管芯

热管管芯根据应用需求设计,在规定的工作条件下,热管的传热性能应满足设计要求,与管壳和工

质相容。常用的管芯材料参见附录A 中的表 A.1。

4.1.4 相容性

在规定的寿命期内,热管工质不应与管壳、管芯及焊接材料发生化学反
应生成足够数量的妨碍正常

GB/T 9082.2—2011

运行的不凝结气体,等温性能和最大传热热流量应满足4.5.1和4.5.2的规定。管壳和工质的推荐组

合参见附录A 中的表 A.1。

4.2 尺寸

热管的外形尺寸和接口尺寸应符合设计要求。

4.3 外观质量

热管的外观质量应满足如下要求:

a)
热管的外表面应呈管壳材料的金属色,色泽均匀,具有涂覆要求的热管涂覆层应均匀;

b) 热管壳体不应有影响产品使用的裂纹、凹坑、腐蚀等缺陷;

c) 焊缝应平整光滑。

4.4 产品标志

热管产品一般应有标志,标志应醒目、清晰、牢固。标志内容一般包括:

a) 规格或型号;

b) 制造批次;

c) 制造厂名称或商标。

4.5 热管性能

4.5.1 等温性能

热管在指定测试温度下,热管外壁面两点温度之差应满足表1要求。

1 热管等温检验条件和要求

序号

工质

测试热管工作温度范围/

温差/

凝结段冷却环境

温度测量点位置

1

-190~-175

5

真空环境、低温冷源

绝热段/冷凝段

2

甲烷

-170~—135

5

真空环境、低温冷源

绝热段/冷凝段

3

乙烷

-110~-60

3

真空环境、低温冷源

绝热段/冷凝段

4

30~60

1

大气环境、自然冷却

冷凝段

5

氢氟烃134A

30~60

2

大气环境、自然冷却

冷凝段

6

丙酮

50~80

3

大气环境、自然冷却

冷凝段

7

60~80

3

大气环境、自然冷却

冷凝段

8

400~800

30

大气环境、自然冷却

冷凝段

9

550~1000

30

大气环境、自然冷却

冷凝段

4.5.2 最大传热热流量

热管在规定的工作条件下,最大传热热流量应满足设计要求。

4.5.3 逆重力传热热流量

热管逆重力工作能力应满足要求。根据应用要求不同,在规定的逆重力条件下,热管稳定工作的最
大传热热流量应满足设计或合同要求;或在规定的传热热流量条件下,热管的最大逆重力高度满足设计

或合同要求。

GB/T 9082.2—2011

4.5.4 蒸发段传热系数、凝结段传热系数

热管蒸发段传热系数、凝结段传热系数应满足表2的要求。

2 热管蒸发段传热系数、凝结段传热系数

序号

工质

测量温度范围/

蒸发段传热系数/

W/(m² · ℃)

凝结段传热系数/

W/(m² · ℃)

1

-190~-175

>200

>300

2

甲烷

-170~-135

>300

>400

3

乙烷

-110~—60

>500

>500

4

30~60

>6000

>8000

5

氢氟烃134A

30~60

>2000

>1800

6

丙酮

50~80

>1500

>3000

7

60~80

5.000

>6000

8

400~800

>15000

>18000

9

550~1000

>30000

>40000

4.5.5 总热阻

热管在规定的工作条件下,总热阻应满足设计要求。

4.5.6 耐温性能

为检验热管产品管壳的安全性,要求热管在1.5倍的最高工作压力对应的饱和温度下,进行耐温检
验,试验时间为1 h,热管不应发生管壳破裂或工质泄漏。附录B 中的表 B.1
为按照热管最高允许工作
温度核算的耐温检验温度要求,热管产品需按照产品的实际应用最高温度,按照本条要求进行耐温检验

温度核算。

5 检验条件、检验项目和检验方法

5.1 检验条件

5.1.1 检验环境

除另有规定外,应在下列环境条件下进行检验:

a) 温度:0℃~40℃;

b) 相对湿度:20%~80%;

c) 气压:当地大气压。

5.1.2 检验仪器及设备

检验用仪器、设备应经计量部门检定合格,并在有效期内。检验用仪器、设备的量程和精度应满足

产品的测试要求。

5.2 型式检验

5.2.1 检验条件

有下列情况之一时,应进行型式检验:

GB/T 9082.2—2011

a) 新产品投产前;

b) 如工艺、结构、材料有较大改变,可能影响产品质量时;

c) 产品停产1a 以上,恢复生产时;

d) 正常生产时,应每3 a 进行一次;

e) 国家质量技术监督机构提出进行型式检验要求时。

5.2.2 检验项目

产品型式检验按表3、表4规定的检验项目和检验顺序进行。

3 管状有管芯热管检验项目

序号

检验项目

型式检验

出厂检验

要求章条号

检验方法章条号

1

工质

4.1.1

5.4.1

管壳

4.1.2

5.4.2

管芯

4.1.3

5.4.3

相容性

4.1.4

5.4.4

2

尺寸

4.2

5.4.5

3

外观质量

4.3

5.4.6

4

产品标志

4.4

5.4.7

5

等温性能

4.5.1

5.4.8

6

最大传热热流量

4.5.2

5.4.9

7

逆重力传热热流量

4.5.3

5.4.10

8

蒸发段传热系数、

凝结段传热系数

4.5.4

5.4.11

9

总热阻

4.5.5

5.4.12

10

耐温性能

4.5.6

5.4.13

注: · 必检项目; 一不检项目。

4 平板有管芯热管检验项目

序号

检验项目

型式检验

出厂检验

要求章条号

检验方法章条号

1

工质

4.1.1

5.4.1

管壳

4.1.2

5.4.2

管芯

4.1.3

5.4.3

相容性

4.1.4

5.4.4

2

尺寸

4.2

5.4.5

3

外观质量

4.3

5.4.6

4

产品标志

4.4

5.4.7

5

等温性能

4.5.1

5.4.8

6

最大传热热流量

4.5.2

5.4.9

GB/T 9082.2—2011

4 (续)

序号

检验项目

型式检验

出厂检验

要求章条号

检验方法章条号

7

逆重力传热热流量

4.5.3

5.4.10

8

总热阻

4.5.5

5.4.12

9

耐温性能

4.5.6

5.4.13

注: · 必检项目; 一不检项目。

5.2.3 检验数量

从不少于10支同批次生产的热管样品中随机抽取3支。

5.2.4 合格判据

符合表3、表4规定的各检验项目要求即认为型式检验合格。若有检验项目未满足要求,允许再随
机抽取6支热管对不合格项重新进行检验,检验项目符合规定的要求,产品型式检验合格。否则,为不

合格。

5.3 出厂检验

5.3.1 检验项目

出厂检验按表3、表4规定的检验项目和检验顺序进行。

5.3.2 检验类型

检验分为全数(百分之百)检验和抽样检验。

5.3.3 组批规则

5.3.3.1
除全数检验外,制造方应以同材料、同规格和同工艺,在基本相同的时段制造的产品组批。

5.3.3.2
除全数检验外,承制方可按每个订货合同组批,也可按一次交货产品组批。

5.3.4 抽样方案

5.3.4.1
除另有规定外,外观质量、等温性能为全数检验。

5.3.4.2 除另有规定外,热管的尺寸、产品标志应按
GB/T 2828. 1—2003 规定的正常检查一次抽样方
案进行。符合一般检查水平Ⅱ级、接收质量限(AQL) 为4.0。

5.4 检验方法

5.4.1 工质

工质按所选材料的相关标准要求进行检验。

5.4.2 管壳

管壳按所选材料的相关标准要求进行检验。

5.4.3 管芯

管芯按所选材料的相关标准要求进行检验。

GB/T 9082.2—2011

5.4.4 相容性

附录A 中的表 A.1
推荐的工质与管壳组合满足相容性要求,不需要进行相容性检验;附录 A 中的 表
A.1
之外的组合,如有实验数据证明相容,也可不进行相容性检验;其他组合情况需按照

GB/T 14813—2008 的规定进行相容性检验。

5.4.5 尺寸

用直尺、游标卡尺、塞尺等工具或检测仪器检查热管的外形尺寸。

5.4.6 外观质量

用目视方法检查。

5.4.7 产品标志

用目视方法检查

5.4.8 等温性能

5.4.8.1 管状热管

将热管置于等温性能测试台上,使凝结段高于蒸发段,加热及冷凝方法根据热管特点确定,管状热
管等温性测试示意图见图1。对蒸发段加热,使热管温度处于规定测试温度范围内,并保持稳定。测量

热管外壁面 A、B两点温度后,用式(1)计算热管的温差。

△t=t₂ ta …… … …………… (1)

式中:

△t— 温差,单位为摄氏度(℃);

th 热管凝结段中点(B 点)的温度,深低温热管取绝热段中点(B
点),单位为摄氏度(℃);

ta— 距离热管凝结段端部小于20 mm 处(A

style="width:3.91996in;height:6.40002in" />

注:A 点位于凝结段距上端盖下Hmm 处,H\<20mm,B

点)的壁面温度,单位为摄氏度(℃)。

style="width:3.60671in;height:6.45326in" />

点位于热管凝结段1/2长度处。

1 管状热管等温性测试示意图

style="width:5.08674in;height:2.4266in" />

GB/T 9082.2—2011

5.4.8.2 平板热管

将热管水平置于等温性能测试台上,上表面作为冷凝区,下表面作为蒸发区,加热及冷凝方法根据
热管特点确定,其中热管下表面加热区域面积不大于下表面总面积的三分之一。对蒸发区加热,使热管
温度处于规定测试温度范围内,并保持稳定,测量热管冷凝区表面温度,等温性测试示意图见图2。用

式(2)计算热管的温差。

△t'=t-t₀ …… ……… ……………… (2)

式中:

At' 温差,单位为摄氏度(℃);

t — 离冷凝区边缘小于20 mm
外的各测点平均温度,测量点的数量不少于4个,测量位置根据

产品特点及用户要求确定,单位为摄氏度(℃);

to ——冷凝区壁面中心点温度,单位为摄氏度(℃)。

冷却

style="width:4.52664in;height:2.13571in" />

加热

注:O 点位于冷凝区中心处;A、B、C、D点位于热管冷凝区边缘,L\<20 mm。

2 平板热管等温性测试示意图

5.4.9 最大传热热流量

管状有管芯热管的测试方法和结果分析方法应按 GB/T 14812—2008
中第7章和8.4的规定;平

板有管芯热管的测试方法和结果分析方法参照 GB/T
14812—2008中第7章和8.4的规定。

5.4.10 逆重力传热热流量

特定逆重力高度要求下,热管最大传热热流量检验按下述方法进行。将热管处于倾斜状态,热管的
蒸发段(蒸发区)水平高度高于冷凝段(冷凝区),逆重力高度差或者热管倾角根据设计要求设定。对热
管的蒸发段(蒸发区)加热,并逐渐提高热负荷,直至蒸发段(蒸发区)出现干涸现象(管壁温度持续升高)
为止。此时的传热热流量即为特定逆重力高度下的极限传热热流量。管状有管芯热管的结果分析方法
应按 GB/T 14812—2008 中8.4的规定;平板有管芯热管的结果分析方法参照 GB/T
14812—2008 中

8.4 的规定。

特定传热热流量条件下,热管最大逆重力高度的检验按下述方法进行。使热管处于水平状态,对蒸
发段(蒸发区)加热,使热管处于设计规定要求的热负荷下工作,逐渐增加蒸发段(蒸发区)与冷凝段(冷
凝区)的高度差,直至蒸发段(蒸发区)出现干涸现象(管壁温度持续升高)为止。此时逆重力高度为特定
传热热流量下热管的最大逆重力高度。管状有管芯热管的结果分析方法应按照GB/T
14812—2008 中

8.4的规定;平板有管芯热管的结果分析方法参照GB/T 14812—2008中的8.4执行。

5.4.11 蒸发段传热系数、凝结段传热系数

将热管置于水平测试台上,加热蒸发段(蒸发区)、冷凝段(冷凝区),控制热管处于要求的工作状态。

计算方法应按照GB/T 14812—2008 中8.2和8.3的规定。

GB/T 9082.2—2011

5.4.12 总热阻

热管总热阻的测试方法应按 GB/T 14812—2008 中7.7的规定,计算方法应按GB/T
14812—2008

中8.5.3的规定。

5.4.13 耐温性能

将被测热管整体置于按温度要求设置的环境试验箱内,或控制热管蒸发器受热,使热管整体温度达
到要求,试验过程注意观察热管的状态,当试验持续时间达到要求后,结束试验,待温度恢复到常温时检

查热管壳体,观察热管是否发生泄露或破裂。

6 交货准备

6.1 包装

交付的热管必须有完好的包装箱。包装箱内应有减振、防潮、隔热措施。装箱操作时应防止损坏

热管。

6.2 交付文件

产品合格证、使用说明书、装箱清单等与产品一同交付。

6.3 运输

包装完好的热管可通过公路、铁路、水路和航空运输。在运输过程中不应受机械撞击和雨雪淋袭,

运输环境不应有腐蚀性物质。

6.4 贮存

热管应在下列条件下贮存:

a) 室内环境应无腐蚀性物质;

b) 环境温度范围一般为-20℃~50℃,工质为水的热管需在0℃以上贮存;

c) 相对湿度不大于90%。

6.5 包装标志

包装箱上应标明产品名称、型号、产品数量、执行标准号、箱体尺寸、总重量、制造厂家和包装日期

等。包装储运图示标志应符合GB/T 191 的规定。

GB/T 9082.2—2011

A

(资料性附录)

管壳、管芯和工质的相容性

热管的工质与管壳及管芯材料必须满足长期工作的稳定性要求。表 A.1
给出的工质和管壳及管
芯材料组合建议,可作为热管设计的参考依据。由于合金材料的微量成分或工质中的杂质对热管稳定
性均有较大影响,因此对材料和工质品质进行必要的控制很重要,经过寿命试验是检验热管稳定性的有

效方法。

A.1 热管管壳、管芯、工质组合

序号

工质

推荐管壳和管芯材料

工作温度范围/

材料1

材料2

材料3

材料4

1

铝合金

不锈钢

-200~—160

2

甲烷

铝合金

不锈钢

-170~-100

3

乙烷

铝合金

不锈钢

-125~0

4

铝合金

不锈钢

镍合金

低碳钢

-60~80

5

氢氟烃134A

铝合金

不锈钢

-30~80

6

丙酮

铝合金

不锈钢

铜、黄铜

0~120

7

碳钢“

50~260

8

不锈钢

Mol4Re

高温合金钢

380~820

9

不锈钢

Mo14Re

高温合金钢

530~1030

工质为水、管壳材料为碳钢时,水需经去离子处理,碳钢内壁需经化学处理。

GB/T 9082.2—2011

B

(资料性附录)

热管耐温性能检验条件和要求

热管的管壳强度必须满足最高工作温度下的安全性要求,因此,热管产品必须经过耐温性检验。

表 B.1 为按照热管最高允许工作温度核算的耐温检验温度要求。

B.1 热管耐温性能检验条件和要求

序号

工质

工作温度范围/

耐温检验温度/

试验时间/

h

1

-200~-160

最高存储温度+5

1

2

甲烷

-170~-100

最高存储温度+5

1

3

乙烷

-125~0

最高存储温度+5

1

4

-60~80

100±5

1

5

氢氟烃134A

-30~80

100±5

1

6

丙酮

0~120

140±5

1

7

50~260

286±5

1

8

380~820

918±10

1

9

530~1030

1132±10

1

延伸阅读

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