---

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

В

БЗ Ns 9-2005/694

ИЗНАЧЕННЯ ТЕПЛОПЕРЕДАВАЛЬНИХ
ВЛАСТИВОСТЕЙ ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЇ
КРУГЛИХ ТРУБ В УСТАЛЕНОМУ
РЕЖИМІ

(ISO 8497:1994, IDT)

ДСТУ ISO 8497:2005

Видання офіційне

Київ
ДЕРЖСПОЖИВСТАНДАРТ УКРАЇНИ
200

7ПЕРЕДМОВА

1. ВНЕСЕНО: Інститут технічної теплофізики Національної академії наук України

ПЕРЕКЛАД І НАУКОВО-ТЕХНІЧНЕ РЕДАГУВАННЯ: Л. Воробйов, канд. техн, наук; Т. Грищенко, д-р техн, наук; Л. Декуша, канд. техн, наук; А. ЄрьомІна; С. Королько; Т. Менделєєва, канд. техн, наук; Л. Мурована

2. НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Держспоживстандарту України від 2 грудня 2005 р, № 345 з 2007-04-01; згідно з наказом Держспоживстандарту України від 2 серпня 2007 р. № 176 чинність встановлена з 2008-03-01

З Національний стандарт відповідає ISO 8497:1994 Thermal insulation — Determination of steady-state thermal transmission properties of thermal insulation for circular pipes (Теплоізоляція. Визначання теплопередавальних властивостей теплоізоляції круглих труб в усталеному режимі)

Ступінь відповідності — ідентичний (IDT)

Переклад з англійської (еп)

4 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

Право власності на цей документ належить державі.

Відтворювати, тиражувати і розповсюджувати його повністю чи частково
на будь-яких носіях інформації без офіційного дозволу заборонено.
Стосовно врегулювання прав власності треба звертатися до Держспоживстандарту України

Держспоживстандарт України, 2007

ЗМІСТ

с.

Національний вступ IV

Вступ до ISO 8497 IV

1. Сфера застосування 1

2. Нормативні посилання 1

3. Терміни та визначення понять 2

4. Символи та познаки одиниць фізичних величин З

5. Вимоги , 4

6. Загальні положення 5

7. Дослідна установка 6

8. Дослідні зразки 10

9. Методика проведення випробовування 12

10. Поправки за наявності торцевих заглушок 14

11. Порядок обчислювання 16

12. Вірогідність і точність випробовування 16

13. Протокол випробовування 17

Додаток А Бібліографія 18НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей стандарт є тотожний переклад ISO 8497:1994 Thermal insulation — Determination of steady­state thermal transmission properties of thermal insulation for circular pipes (Теплоізоляція. Визначання теплопередавальних властивостей теплоізоляції круглих труб в усталеному режимі).

Відповідальний за цей стандарт — Інститут технічної теплофізики НАН України.

До стандарту внесено такі редакційні зміни:

• слова «цей міжнародний стандарт» замінено на «цей стандарт»;

• структурні елементи стандарту: «Титульний аркуш», «Передмову», «Національний вступ», «Терміни та визначення понять» та «Бібліографічні дані» — оформлено згідно з вимогами націо­нальної стандартизації України;

• до розділу 2 «Нормативні посилання» долучено «Національне пояснення», виділене рамкою;

• у підрозділах 3.1—3.6 та 3.8 замість познаки «Ь> довжини досліджуваної ділянки надано познаку «/», яка прийнята у ДСТУ ISO 7345;

• у підрозділі 7.6 виправлено помилку: замість «0,63 мм» наведено «0,64 мм».

ISO 7345, на який є досилання в цьому стандарті, впроваджено в Україні як національний стандарт ДСТУ ISO 7345:2005 Теплоізоляція. Фізичні величини та визначення понять.

ISO 8301 та ISO 8302, на які є посилання в цьому стандарті, не прийнято як національні стандарти України, і відсутні чинні замість них документи. Копії названих стандартів можна отримати в Головному фонді нормативних документів.

ВСТУП ДО ISO 8497

Теплопередавальні характеристики для трубної ізоляції зазвичай визначають, застосовуючи циліндричну дослідну установку, а не таку, що розрахована на плоскі зразки, наприклад, установку, в якій реалізовано метод захищеної гарячої пластини, або установку з перетворювачем теплового потоку, якщо результати мають бути характерними для готового виробу. Ізоляційний матеріал у вигляді плоских листів часто має внутрішню структуру іншу ніж той самий матеріал циліндрич­ної форми. Крім того, часто властивості суттєво залежать від напрямку теплового потоку відносно характерних структур, таких як волокна або інші подовжені елементи: внаслідок цього плоский зра­зок з одновимірним розподілом теплового потоку не обов’язково є репрезентативним для двови­мірного радіального теплового потоку, наявного в теплоізоляції навколо труби.

Інше міркування: промислову ізоляцію виготовляють із внутрішнім діаметром трохи більшим ніж зовнішній діаметр труби, інакше накладання ізоляції може призвести до її дефектів, які ство­рюють повітряні проміжки зі змінною товщиною. Отже, у разі, коли необхідно визначити характе­ристики готового виробу, а не властивості самого матеріалу, під час випробовувань треба так само вільно монтувати ізоляцію на трубі, щоб врахувати вплив повітряного зазору. Цього не можна відтворити в установках із плоскими зразками, бо там потрібен контакт елементів установки та зразка.

Врешті-решт, у випадку природної конвекції потоки навколо ізоляції, накладеної на трубу, спричиняють нерівномірну температуру її поверхні. Такі умови не можна відтворити в установках із плоскими зразками, оскільки температура їх поверхонь рівномірна.

Примітка 1. Порівняльні випробовування, які проводили з подібними матеріалами за допомогою установок, в яких реа­лізовано метод циліндричного та плоского зразків, показали різний ступінь узгодженості характеристик теплопередавання. Як виявлено, найкращу відповідність отримано для матеріалів із більшою густиною, бо вони зазвичай є більш однорідними та ізо­тропними. Для таких матеріалів, які неодноразово показували допустиму відповідність у таких порівняннях, застосування ме­тодів плоского зразка для характеризування трубної ізоляції' може бути виправданим. Взагалі, коли такої відповідності немає, то для визначання теплопередавальних характеристик трубної ізоляції треба користуватися установкою, призначеною для випробовування труби.ДСТУ ISO 8497:2005

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЯ

ВИЗНАЧЕННЯ ТЕПЛОПЕРЕДАВАЛЬНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ
ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЇ КРУГЛИХ ТРУБ
В УСТАЛЕНОМУ РЕЖИМІ

ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩИХ СВОЙСТВ
ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ КРУГЛЫХ ТРУБ
В СТАЦИОНАРНОМ РЕЖИМЕ

THERMAL INSULATION

DETERMINATION OF STEADY-STATE
THERMAL TRANSMISSION PROPERTIES
OF THERMAL INSULATION FOR CIRCULAR PIPES

Чинний від 2008-03-01

1. СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт визначає стаціонарний метод циліндричної стінки для визначання теплопере- давальних властивостей теплоізоляції круглих труб в усталеному режимі, які зазвичай експлуа­тують за температури, вищої температури довкілля. Стандарт визначає вимоги до загальних ха­рактеристик установки, але не до її конструктивних особливостей.

Вимоги до зразків, температурні режими та умови випробовування, за яких цей стандарт можна реалізовувати, викладено в розділах 5 та в.

2. НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

Наведені нижче стандарти містять положення, що становлять основу цього стандарту через посилання на них. Під час публікації усі ці стандарти були чинні. Всі стандарти підлягають пере­гляду і учасникам угод, базованих на цьому стандарті, рекомендовано застосовувати найновіші видання нормативних документів, що наведені нижче.

Члени ІЕС та ISO впорядковують каталоги чинних міжнародних стандартів.

ISO 7345:1987 Thermal insulation — Physical quantities and definitions

ISO 8301:1991 Thermal insulation — Determination of steady-state thermal resistance and related properties — Heat flow meter apparatus

ISO 8302:1991 Thermal insulation — Determination of steady-state thermal resistance and related properties — Guarded hot plate apparatus.

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

ISO 7345:1987 Теплоізоляція. Фізичні величини та визначання понять

ISO 8301:1991 Теплоізоляція. Визначання термічного опору та пов’язаних з ним характе­ристик в усталеному режимі. Установка з перетворювачем теплового потоку

ISO 8302:1991 Теплоізоляція. Визначання термічного опору та пов’язаних з ним характе­ристик в усталеному режимі. Установка Із захищеною гарячою пластиною.

Видання офіційне

З ТЕРМІНИ ТА ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ

Примітка 2. Геометрія трубної ізоляції потребує спеціальних термінів, які не підходять для плоских зразків. Слово лінійний застосовано для позначання характеристик, що припадають на одиницю довжини (в напрямку осі труби) ізольованої ділянки, яку розглядають. Ці лінійні характеристики, що позначають індексом «Ь>, є зручними, оскільки дають змогу обчислити інтегральні тепловтрати, якщо відомими є довжина труби та робоча температура.

Термін лінійний в цьому стандарті не означає, що тепловий потік спрямовано в осьовому на­прямку. У цьому стандарті напрямок теплового потоку є переважно радіальним.

У цьому стандарті застосовано визначення понять, зазначених у наведених нижче пунктах. Визначення та символи базуються на тих, що застосовано в ISO 7345, за винятком лінійного кое­фіцієнта теплообміну (3.1).

Відношення лінійної густини теплового потоку до різниці значень температури між поверхнею труби та навколишнім повітрям в усталеному режимі. Він належить до визначальних характерис­тик ізоляції труби та є мірою теплоти, що передається крізь ізоляцію у довкілля:

Кі =

Ф/І

(1)

Відношення різниці значень температури поверхні труби і зовнішньої поверхні її ізоляції до лінійної густини теплового потоку в усталеному режимі. Він належить до визначальних характерис­тик ізоляції труби і є оберненим до лінійної теплової провідності труби Л/:

R

(2)

- ¹

¹Ф/І А,

Величина, обернена до лінійного теплового опору R/ від поверхні труби до зовнішньої поверхні ізоляції. Вона належить до визначальних характеристик ізоляції труби:

1

(3)

_ Ф/І
R/ Т_о- Т₂

Відношення поверхневої густини теплового потоку крізь поверхню за усталених умов тепло­обміну до різниці значень температури між цією поверхнею та навколишнім повітрям. Для круглих труб цю величину обчислюють за формулою:

. _ Ф

²~ nD₂l(T₂-T_a) ⁽⁴⁾

Визначають за формулою (5) для ізоляції круглих труб. Формула застосовна для гомогенного матеріалу за усталених умов теплообміну і являє собою величину, обернену до питомого тепло­вого опору г.

, ФІп(Р₂/Р₀) 1

2тг/(Т₀-Т₂) г

Примітка 3. У ISO 7345 коефіцієнт теплопровідності також визначено більш загальним відношенням q = -X grad Т.

Примітка 4. Оскільки використано температуру поверхні труби Т_о, коефіцієнт теплопровідності враховує вплив можли­вих повітряних щілин між ізоляцією та трубою (див. 6.1)

Величина, обернена до коефіцієнта теплопровідності X. Застосовна для гомогенного мате­ріалу за усталених умов теплообміну:

_г= ₌1 _(е}

ФІп(Р₂/Р₀) X

Відношення різниці значень температури поверхні труби та зовнішньої поверхні ізоляції до по­верхневої густини теплового потоку за усталених умов теплообміну. Ця величина обернена до по­верхневої теплової провідності на одиницю площі, А:

Z

(7)

k2k₌l

Ф/А А’

де А є площа поверхні, яку беруть до уваги (зазвичай це поверхня труби, іноді — зовнішня поверхня ізоляції або інша за вибором — див. примітку 6 у 3.8).

Примітка 5. Дуже часто поверхневі характеристики, що віднесені до одиниці площі, стосовно трубної ізоляції стають невірогідними, оскільки площа може бути вибрана довільно і варіювати від поверхні труби до зовнішньої поверхні ізоляції. Якщо обчислюють поверхневі характеристики, то треба зазначити вибрану поверхню та її розташований і визначити її площу

Ця величина обернена до поверхневого теплового опору R:

1

(8)

Ф/А

R~T₀-T₂'

де А є площа поверхні, яку треба точно зазначити (зазвичай це поверхня труби, інколи — зовнішня поверхня ізоляції або інша за вибором).

Примітка 6. Значення поверхневої теплової провідності Л є довільне, оскільки воно залежить від вибору площі А.

Для гомогенного матеріалу, коефіцієнт теплопровідності якого визначений згідно з 3.5, теплову провідність А визначають формулою:

Х

О)

-2пІ

Aln(D₂/D₀)

Якщо вибрати поверхню, площа якої дорівнює середньологарифмічній площі, тобто л/ (D₂ - D₀)/ln (D₂/D₀), то Л = 2ХУ(О₂ - Do)- Оскільки (D₂ - D_O}I2 є товщина ізоляції, виміряна від поверхні труби, то виникає аналогія зі співвідношенням між тепловою провідністю та коефіцієнтом теплопровідності для плоского зразка. Аналогічні співвідношення існують для поверхневого теп­лового опору R, що визначений у 3.7. Оскільки ці поверхневі характеристики залежать від вибору поверхні, яку часто не зазна­чають, то можуть виникнути похибки, тому рекомендовано застосовувати ці співвідношення лише за наявності повної інфор­мації про поверхню.