ICS23.020 J74 中华人民共和国国家标准 GB/T18443.4—2010 代替GB/T18443.4—2001 真 空绝热深冷设备性能试验方法 第4部分:漏放气速率测量 Testingmethodofperformanceforvacuuminsulation cryogenicequipment—Part4:Leak-outgassingratemeasurement 2010-09-26发布 2011-02-01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前 言 GB/T18443《真空绝热深冷设备性能试验方法》分为8个部分: ———第1部分:基本要求; ———第2部分:真空度测量; ———第3部分:漏率测量; ———第4部分:漏放气速率测量; ———第5部分:静态蒸发率测量; ———第6部分:漏热量测量; ———第7部分:维持时间测量; ———第8部分:容积测量。 本部分为GB/T18443的第4部分。 本部分代替GB/T18443.4—2001《低温绝热压力容器试验方法 漏放气速率测量》。 本部分与GB/T18443.4—2001相比,主要变化如下: ———适用范围由低温绝热压力容器扩大为真空绝热深冷压力容器、真空绝热深冷焊接气瓶和真空 绝热管及其管件等真空绝热深冷设备的漏放气速率测量; ———增加、修改了一些术语和定义; ———增加了试验持续时间的要求; ———增加了间接测量法2; ———增加了试验记录和试验报告的格式。 本部分的附录A和附录B为资料性附录。 本部分由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口。 本部分起草单位:上海市特种设备监督检验技术研究院、上海市气体工业协会、航天晨光股份有限 公司、上海交通大学、国家低温容器质量监督检验中心、上海华谊集团装备工程有限公司、中国特种设备 检测研究院。 本部分主要起草人:王芳、周伟明、罗晓明、汪荣顺、舒文华、寿比南、薛季爱、陈光奇、顾福明、 施锋萍、魏勇彪、薛小龙、王为国。 本部分所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T18443.4—2001。 ⅠGB/T18443.4—2010 真空绝热深冷设备性能试验方法 第4部分:漏放气速率测量 1 范围 GB/T18443的本部分规定了真空绝热深冷设备夹层漏放气速率测量的试验原理与方法、试验装 置、设备和仪器、试验条件与试验准备、试验步骤、数据处理和试验记录与试验报告等要求。 本部分适用于除储运液氢介质以外的真空绝热深冷压力容器、真空绝热深冷焊接气瓶、真空绝热管 及其管件等真空绝热深冷设备夹层漏放气速率的测量,其他设备可参照执行。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过GB/T18443的本部分的引用而成为本部分的条款。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部分,然而,鼓励根据本部分达成 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 部分。 GB/T18443.1—2010 真空绝热深冷设备性能试验方法 第1部分:基本要求 GB/T18443.2 真空绝热深冷设备性能试验方法 第2部分:真空度测量 GB/T18443.3 真空绝热深冷设备性能试验方法 第3部分:漏率测量 3 术语和定义 GB/T18443.1—2010、GB/T18443.2和GB/T18443.3确立的以及下列术语和定义适用于本 部分。 3.1 解吸 desorption 被材料吸附的气体或蒸气的释放现象。释放可以是自然的,也可采用物理方法加速。 3.2 放气 outgassing 气体从材料中自然的解吸。 3.3 放气速率 outgassingrate 常温状态下,单位时间内真空夹层中各种材料所有表面解吸的气体量,单位为帕立方米每 秒(Pa·m3/s)。 3.4 漏放气速率 leak-outgassingrate 真空夹层内总的漏率和放气速率之和,单位为帕立方米每秒(Pa·m3/s)。 4 试验原理与方法 4.1 通过测量常温下一定时间间隔内静态夹层真空度的变化值,计算漏放气速率值。 4.2 真空夹层的漏放气速率测量分为直接测量法和间接测量法。 4.3 当被检件夹层上安装有真空规管,可采用直接测量法,其试验装置原理图见图1。 1GB/T18443.4—2010 1———真空规管; 2———被检件; 3———被检件真空阀。 图1 直接测量法试验原理图 4.4 当被检件夹层上未安装真空规管,可采用间接测量法,其试验装置原理图见图2。 1———被检件; 2———被检件真空阀; 3———真空规管; 4———测量管路; 5———抽气系统真空阀; 6———真空机组。 图2 间接测量法试验原理图 5 试验装置、设备和仪器 试验装置、设备和仪器应符合GB/T18443.1中4.2的规定。 6 试验条件与试验准备 试验条件与试验准备应符合GB/T18443.1的规定。当采用间接测量法还应符合以下要求: a) 应对测量管路进行除气、抽空处理; b) 真空机组应对测量管路进行抽空,其本底真空度应优于1×10-2Pa,且优于被检件夹层真空度 一个数量级; c) 采用间接测量法时,应先对测量管路进行漏放气速率测量,测量管路的漏放气速率值应小于 1×10-8Pa·m3/s; d) 真空规管在试验开始前15min内不应进行“除气”。 7 试验步骤 7.1 直接测量法 7.1.1 被检件真空阀处于关闭状态,内胆和外壳接近环境温度,且夹层压力相对稳定后,测量夹层初始 真空度,同时开始记录数据。 7.1.2 试验持续时间不小于2h且不超过72h,测量静置后的真空度。 7.1.3 记录真空度P1(t)的时间间隔应不大于2h。 2GB/T18443.4—2010 7.2 间接测量法 7.2.1 间接测量法1 7.2.1.1 关闭被检件真空阀和抽气系统真空阀,记录测量管路的本底真空度,然后打开被检件真空阀, 观察测量管路真空度的变化,压力平衡后,记录稳定后的连通空间初始真空度和时间。 7.2.1.2 试验持续时间不小于2h且不超过72h,以时间间隔不大于10min记录连通空间真空度 P2(t)随时间的变化过程。 7.2.1.3 关闭被检件真空阀和抽气系统真空阀,用直接测量法测定测量管路的漏放气速率,以时间间 隔不大于10min记录测量管路真空度P3(t)随时间的变化过程。 7.2.1.4 测量完成后打开被检件真空阀和抽气系统真空阀,重新对被检件抽空至原真空度。 7.2.2 间接测量法2 7.2.2.1 关闭被检件真空阀和抽气系统真空阀,记录测量管路的本底真空度,然后打开被检件真空阀, 观察测量管路真空度的变化,待压力平衡后,记录稳定后的连通空间初始真空度P1,P1即被检件夹层 空间初始真空度P1′;关闭被检件真空阀,同时记录时间。 7.2.2.2 试验持续时间应不小于2h且不超过72h,关闭抽气系统真空阀,记录管路本底真空度P0, 打开被检件真空阀,观察测量管路真空度的变化。观察2min后,待夹层空间与测量管路空间压力平 衡,记录稳定后连通空间的真空度P2。 7.2.2.3 测量完成后打开被检件真空阀和抽气系统真空阀,重新对被检件抽空至原真空度。 8 数据处理 8.1 直接测量法测漏放气速率时,按式(1)计算: Q=ΔP1(t) ΔtVK …………………………(1) 式中: Q———被检件真空夹层的漏放气速率,单位为帕立方米每秒(Pa·m3/s); ΔP1(t) Δt———夹层空间真空度变化率,单位为帕每秒(Pa/s);即夹层空间真空度变化量ΔP1(t)与产生 该变化所需时间Δt的比值,ΔP1(t)取测试记录时间内的后1/3时间段内的变化量; V———被检件真空夹层几何容积,单位为立方米(m3); K———夹层容积的修正系数,真空绝热K=1,真空多层绝热K=0.9,真空粉末绝热K=0.6。 8.2 间接测量法1测漏放气速率时,按式(2)计算: Q=ΔP2(t) Δt(V0+KV)-ΔP3(t) ΔtV0…………………………(2) 式中: Q———被检件真空夹层的漏放气速率,单位为帕立方米每秒(Pa·m3/s); ΔP2(t) Δt———连通空间真空度变化率,单位为帕每秒(Pa/s);即连通空间真空度变化量ΔP2(t)与产生 该变化所需时间Δt的比值,ΔP2(t)取测试记录时间内的后1/3时间段内的变化量。 V0———测量管路的几何容积,单位为立方米(m3); K———夹层容积的修正系数,真空绝热K=1,真空多层绝热K=0.9,真空粉末绝热K=0.6; V———被检件真空夹层几何容积,单位为立方米(m3); ΔP3(t) Δt———测量管路真空度变化率,单位为帕每秒(Pa/s);即测量管路真空度变化量ΔP3(t)与产生 该变化所需时间Δt的比值,ΔP3(t)取测试记录时间内的后1/3时间段内的变化量。 3GB/T18443.4—2010 8.3 间接测量法2测漏放气速率时,按如下公式计算 8.3.1 静置时间间隔t后的夹层真空度值按式(3)计算: P2′=P2+(P2-P0)V0 V…………………………(3) 式中: P2′———静置时间间隔t后的夹层真空度,单位为帕(Pa); P2———静置时间间隔t后,连通空间的真空度,单位为帕(Pa); P0———静置时间间隔t后,管路本底真空度,单位为帕(Pa); V0———测量管路的几何容积,单位为立方米(m3); V———被检件真空夹层几何容积,单位为立方米(m3)。