ICS27.060.30 J75 中华人民共和国国家标准 GB/T9082.2—2011 代替GB/T9082.2—1988 有 管芯热管 Heatpipeswithwickinside 2011-05-12发布 2011-10-01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 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准代替GB/T9082.2—1988《铝无管芯重力热管》。 本标准与GB/T9082.2—1988相比主要变化如下: ———将原标准名称“铝无管芯重力热管”修改为“有管芯热管”; ———标准的适用范围由原来的“铝无管芯重力热管的设计、制造和检验”调整为“有管芯管状热管及 有管芯平板热管的设计、制造和验收”; ———涉及热管种类由以铝为管壳的重力热管(工质为:氨、丙酮、氟利昂12、氟利昂21、氟利昂11、 氟利昂113)调整为以铝及铝合金、铜、碳钢、不锈钢等为管壳的热管(工质包括了氮、甲烷、氨、 氢氟烃134A、丙酮、水、钾、钠等); ———增加了对热管管壳、管芯、工质的要求,并以附录的形式给出了热管管壳、管芯、工质的组合; ———热管的检验项目名称由“产品鉴定试验”及“产品验收检验”修改为“型式检验”及“出厂检验”; ———“型式检验”包含项目比原标准“产品鉴定试验”增加了等温性能、逆重力传热热流量、总热阻; ———原标准中对热管“使用寿命”的要求修改为对“相容性”的要求,判别依据由“蒸发和凝结传热系 数”的衰减程度修改为对“等温性能”和“最大传热热流量”的要求; ———增加了对检验环境条件及检验仪器设备的要求。 本标准中的附录A、附录B为资料性附录。 本标准由中国航天科技集团公司提出。 本标准由中国航天标准化研究所归口。 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。 本标准主要起草人:邵兴国、苗建印、曲伟。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ———GB/T9082.2—1988。 ⅠGB/T9082.2—2011 有管芯热管 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/T191 包装储运图示标志 GB/T2828.1—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/T14811—2008 热管术语 GB/T14812—2008 热管传热性能试验方法 GB/T14813—2008 热管寿命试验方法 3 术语和定义 GB/T14811—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 1GB/T9082.2—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。 表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 氮 -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 氨 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 水 60~80 3 大气环境、自然冷却 冷凝段 8 钾 400~800 30 大气环境、自然冷却 冷凝段 9 钠 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。 2GB/T9082.2—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。 表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 氮 -190~-175 >200 >300 2 甲烷 -170~-135 >300 >400 3 乙烷 -110~-60 >500 >500 4 氨 30~60 >6000 >8000 5 氢氟烃134A 30~60 >2000 >1800 6 丙酮 50~80 >1500 >3000 7 水 60~80 >5000 >6000 8 钾 400~800 >15000 >18000 9 钠 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1h,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: 3GB/T9082.2—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3a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。 表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;—不检项目。 表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 4GB/T9082.2—2011 表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;—