书 书 书犐犆犛 ２７ ． ０６０ ． ３０ 犑 ７５ 中华人民共和国国家标准 犌犅 ／ 犜 １４８１３ — ２００８ 代替 ＧＢ ／ Ｔ１４８１３ — １９９３ 热管寿命试验方法 犔犻犳犲狋犲狊狋犻狀犵犿犲狋犺狅犱犳狅狉犺犲犪狋狆犻狆犲狊 ２００８  ０６  ２６ 发布 ２００９  ０１  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 发布书 书 书前 　　 言 　　 本标准代替 ＧＢ ／ Ｔ１４８１３ — １９９３ 《 热管寿命试验方法 》。 本标准与 ＧＢ ／ Ｔ１４８１３ — １９９３ 相比主要内容变化如下 ： ——— 将原标准中的 “ 热管 ” 修改为 “ 重力热管和管状有管芯的热管 ”； ——— 将重力热管和管状有管芯的热管的试件明确为直热管 ； ——— 将原标准中的 “ 保温处理 ” 修改为 “ 隔热处理 ”； ——— 明确了 ２ 种不同试验加热功率的控制方式 ； ——— 增加了管状有管芯的热管可采用的与重力热管不同的试验状态 ； ——— 明确了重力热管和管状有管芯的热管内不凝气体数量的确定方法 ； ——— 明确了重力热管和管状有管芯的热管在竖直状态下进行试验时蒸发段的位置 ； ——— 增加了环路热管寿命试验方法的内容 。 本标准的附录 Ａ 、 附录 Ｂ 和附录 Ｃ 为资料性附录 。 本标准由中国航天科技集团公司提出 。 本标准由中国航天科技集团公司归口 。 本标准起草单位 ： 中国空间技术研究院总体部 、 中国科学院工程热物理研究所 、 中国船舶重工集团 公司第七一一研究所 。 本标准主要起草人 ： 邵兴国 、 吕巍 、 苗建印 、 孙全平 、 侯增祺 、 曲伟 。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为 ： ——— ＧＢ ／ Ｔ１４８１３ — １９９３ 。 Ⅰ 犌犅 ／ 犜 １４８１３ — ２００８ 热管寿命试验方法 １ 　 范围 本标准规定了热管寿命试验原理 、 试件制备 、 试验装置 、 试验环境 、 试验 、 结果处理 、 重力热管与管状 有管芯的热管内不凝气体数量确定 、 环路热管寿命评估 。 本标准适用于重力热管 、 管状有管芯的热管 、 环路热管等与产生不凝气体有关的相容性寿命试验 ， 其他类型的热管相容性寿命试验可参照本标准执行 。 ２ 　 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。 凡是注日期的引用文件 ， 其随后所有 的修改单 （ 不包括勘误的内容 ） 或修订版均不适用于本标准 ， 然而 ， 鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 。 凡是不注日期的引用文件 ， 其最新版本适用于本标准 。 ＧＢ ／ Ｔ１４８１１ 　 热管术语 ３ 　 术语和定义 ＧＢ ／ Ｔ１４８１１ 确立的术语和定义适用于本标准 。 ４ 　 试验原理 ４ ． １ 　 根据工质与管壳 、 管芯材料和焊接材料间产生不凝气体的程度来判定热管的寿命 。 ４ ． ２ 　 对于重力热管与管状有管芯的热管 ， 不凝气体积聚在热管冷凝段 ， 且随着工作时间的增加 ， 不凝气 体的积聚区逐渐扩大 ， 减少了冷凝换热面积 ， 热管的传热能力逐渐衰退 ， 最终造成热管失效 。 ４ ． ３ 　 对于环路热管 ， 不凝气体积聚在液体正常流通的通道和补偿器内 ， 随不凝气体数量逐渐增加 ， 热管 传热性能逐渐衰退 ， 造成热管失效 。 ５ 　 试件制备 ５ ． １ 　 试件材料与工艺 进行寿命试验的试件必须满足产品的技术要求 ， 其所用管壳 、 管芯和焊接材料的品种与牌号 ， 工质 的成分与纯度 ， 以及有关的热管制作工艺必须与产品相一致 。 ５ ． ２ 　 试件结构 ５ ． ２ ． １ 　 重力热管与管状有管芯的热管 试件一般为 １０００ｍｍ 长度的直热管 ， 对于不同长度的试件 ， 除另有规定外 ， 其长径比为 ３０ ～ １００ 。 全长分为蒸发段 Ａ 、 绝热段 Ｂ 和冷凝段 Ｃ 三部分 ， 参见图 １ 。 试件外部一般为光管 ， 但根据需要可在试 件装设翅片 。 绝热段 Ｂ 长度为 ２００ｍｍ ， 根据加热和冷却的需要 ， 在总长度不变条件下选定蒸发段 Ａ 和 冷凝段 Ｃ 的长度 。 ５ ． ２ ． ２ 　 环路热管 环路热管的蒸发器 、 冷凝器 、 补偿器与实际产品相同 。 环路热管的液管和气管的长度至少应为实际 应用需求长度的 １ ／ ３ ～ １ ／ ２ ， 环路热管试件的冷凝器应保证环路热管试件的回流液在该试件的最大传热 功率下仍有 ３℃ ～ ５℃ 的过冷度 ， 冷却能力保证试件正常工作时蒸发器温度维持在设计值之内 ， 环路热 管试件的补偿器容积应保证在试件的最大传热功率时蒸气在冷凝器内占据的面积不超过总冷凝面积的 ３ ／ ４ ， 环路热管试件补偿器的位置应与实际使用的位置要求相同 。 试件样式示意图见图 ２ 。 １ 犌犅 ／ 犜 １４８１３ — ２００８ 单位为毫米 　　 １ ——— 冷凝段测温点 ； ２ ——— 冷凝段测温点 ； ３ ——— 冷凝段测温点 ； ４ ——— 冷凝段测温点 ； ５ ——— 冷凝段测温点 ； ６ ——— 绝热段测温点 ； ７ ——— 绝热段测温点 ； ８ ——— 蒸发段测温点 ； ９ ——— 蒸发段测温点 ； 　 １０ ——— 蒸发段测温点 。 图 １ 　 重力热管与管状有管芯的热管试件示意图 ５ ． ３ 　 测温元件布置和固定 ５ ． ３ ． １ 　 测温元件 测温元件一般采用热电偶或铂电阻 ， 测温元件应经过检定合格 ， 在试验温度范围内其误差一般应不 大于 ０．３℃ ， 测温元件的尺寸应与试件上的测点相适应 。 ５ ． ３ ． ２ 　 测温元件布置 ５ ． ３ ． ２ ． １ 　 重力热管和管状有管芯的热管布置 １０ 个测温元件 ， 位置参见图 １ 。 其他长度的热管试件参 照执行 ， 并适当增减测温元件数量 。 ５ ． ３ ． ２ ． ２ 　 环路热管测温元件布置见图 ２ 。 ５ ． ３ ． ３ 　 测温元件固定 测温元件与管外壁应紧密接触 ， 用点焊或镶嵌于管壁面 。 热电偶丝引出前 ， 应保持一段等温段 。 当 电加热丝缠绕于蒸发段时 ， 测温点应与电加热丝隔离 ， 两者之间的距离为 ３ｍｍ ～ ５ｍｍ 。 ２ 犌犅 ／ 犜 １４８１３ — ２００８ 　　 １ ——— 蒸发器测温点 ； ２ ——— 蒸发器测温点 ； ３ ——— 蒸发器测温点 ； ４ ——— 气管测温点 ； ５ ——— 气管测温点 ； ６ ——— 冷凝器测温点 ； ７ ——— 冷凝器测温点 ； ８ ——— 冷凝器测温点 ； ９ ——— 液管测温点 ； 　 １０ ——— 液管测温点 ； 　 １１ ——— 补偿器测温点 ； 　 １２ ——— 补偿器测温点 ； 　 １３ ——— 补偿器测温点 ； 　 １４ ——— 补偿器测温点 。 图 ２ 　 环路热管试件示意图 ５ ． ４ 　 隔热处理 ５ ． ４ ． １ 　 重力热管与管状有管芯的热管的绝热段 Ｂ 应与环境隔热 。 ５ ． ４ ． ２ 　 环路热管的蒸发器 、 气管及液管应与环境隔热 ， 冷凝器和补偿器应根据工况要求确定是否进行 隔热处理 。 ６ 　 试验装置 ６ ． １ 　 寿命试验装置主要由电加热器 、 电源 、 测温系统 、 安全保护系统 （ 超温保护和短路过流保护 ） 以及试 验台架组成 。 根据需求可配置温度控制装置和冷源装置 。 ６ ． ２ 　 测量加热电功率的仪表精度等级应不低于 ０．５ 级 ； 只控制热管工作温度时 ， 测量加热电功率的仪 表精度等级可放宽至 １．５ 级 。 ６ ． ３ 　 温度测量采用数字电压表 、 电位差计或数字温度计 。 温度测量分辨力一般应优于 ０．１℃ 。 ７ 　 试验环境条件 热管寿命试验的环境条件为 ： ａ ） 　 温度 ： １５℃ ～ ３５℃ ； ｂ ） 　 相对湿度 ： 不大于 ８０％ ； ｃ ） 　 照度 ： 不小于 ３００ｌｘ ； ３ 犌犅 ／ 犜 １４８１３ — ２００８ ｄ ） 　 压力为当地大气压 。 ８ 　 试验 ８ ． １ 　 试验时间 试验时间一般为 ３ａ ～ ５ａ ， 可根据产品的预计使用时间或实际需要确定 。 寿命试验原则上应连续 进行 。 如间断运行 ， 则运行寿命应按实际工作的小时数积累计算 。 ８ ． ２ 　 试验工作温度 试验工作温度根据产品的使用要求和试验的技术条件确定 。 ８ ． ３ 　 试验加热功率 试验加热功率根据产品的使用要求和试验的技术条件确定 。 ８ ． ４ 　 试验状态 ８ ． ４ ． １ 　 重力热管与管状有管芯热管 在试验过程中热管应处于竖直状态 ， 处于竖直状态的重力热管和管状有管芯的热管的蒸发段应在 热管底部 。 管状有管芯的热管在条件许可情况时 ， 应在热管轴线处于水平 （ 高度差小于 ０．５ｍｍ ） 状态 下进行试验 。 ８ ． ４ ． ２ 　 环路热管 环路热管的蒸发器与冷凝器应处于同一水平面 ， 补偿器内的液位应高于蒸发器 。 当实际使用中有 反重力需求时 ， 应采取蒸发器高于冷凝器的状态进行试验 ， 其高度差由实际使用需求确定 。 补偿器一般 可不进行控温 。 ８ ． ５ 　 加热方法 ８ ． ５ ． １ 　 加热方式 热管应在蒸发段或蒸发器部位均匀加热 。 加热方式一般为 ： ａ ） 　 电加热丝直接绕于热管上提供加热 ； ｂ ） 　 蒸发段 （ 器 ） 插入专门的加热器 （ 炉 ） 中 。 ８ ． ５ ． ２ 　 加热功率 ８ ． ５ ． ２ ． １ 　 重力热管与管状有管芯的热管 ８ ． ５ ． ２