JB/T 12665-2016

JB/T 12665-2016 真空绝热低温管

译制单位：管道助手

中华人民共和国机械行业标准

JB/T 12665-2016

真空绝热低温管

Vacuum insulated cryogenic pipes

2016-04-05 发布
2016-09-01 实施

中华人民共和国工业和信息化部
发布

目次

前言
1 范围
2 规范性引用文件
3 术语和定义
4 分类和标记
5 要求
5.1 一般要求
5.2 材料要求
5.3 结构要求
5.4 性能要求
6 试验方法
6.1 外观检查
6.2 尺寸检查
6.3 内管水压试验
6.4 内管气密性试验
6.5 外管气密性试验
6.6 真空夹层漏率测定
6.7 真空夹层真空度测定
6.8 绝热性能测定
6.9 低温冲击试验
6.10 弯曲试验
7 检验规则
7.1 检验分类
7.2 出厂检验
7.3 型式检验
8 标志、包装、运输和贮存
8.1 标志
8.2 包装
8.3 运输
8.4 贮存
附录 A (规范性附录) 真空夹层漏率的测定方法
附录 B (规范性附录) 绝热性能的测定方法
参考文献

前言

本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。

本标准由中国机械工业联合会提出。

本标准由全国气体分离与液化设备标准化技术委员会 (SAC/TC 366) 归口。

本标准起草单位：四川空分设备 (集团) 有限责任公司、杭州杭氧股份有限公司、开封空分集团有限公司、中国空分设备有限公司、液化空气 (杭州) 有限公司、林德工程 (杭州) 有限公司。

本标准主要起草人：江蓉、周智勇、韩一松、李建明、王忠建、陈洪、张勇、刘军、王静。

1 范围

本标准规定了真空绝热低温管的术语和定义、分类和标记、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本标准适用于设计温度 - 196℃+50℃、内管设计压力≤4.0MPa、公称直径 DN25DN500 的真空绝热低温管。

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 150 压力容器
GB/T 191 包装储运图示标志
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第 1 部分：室温试验方法
GB/T 229 金属材料 夏比摆锤冲击试验方法
GB/T 3280 不锈钢冷轧钢板和钢带
GB/T 4237 不锈钢热轧钢板和钢带
GB/T 6343 泡沫塑料及橡胶 表观密度的测定
GB/T 8163 输送流体用无缝钢管
GB/T 12771 流体输送用不锈钢焊接钢管
GB/T 13295 水及燃气管道用球墨铸铁管、管件和附件
GB/T 14976 流体输送用不锈钢无缝钢管
GB/T 18443 真空绝热深冷设备性能试验方法
GB/T 20801 压力管道规范 工业管道
JB/T 4730 承压设备无损检测
JB/T 6896 空气分离设备表面清洁度
JB/T 7261 铝制焊接容器

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

真空绝热低温管 vacuum insulated cryogenic pipe
由内管、外管、绝热层、真空夹层、支撑件和吸附剂等组成，用于输送低温液体或低温气体的管道。

3.2

内管 inner pipe
直接与低温介质接触，用于输送低温介质的管道。

3.3

外管 outer pipe
包裹在内管外侧，与内管之间形成真空夹层的管道。

3.4

绝热层 insulation layer
填充在内管与外管之间，用于减少热量传递的材料层。

3.5

真空夹层 vacuum interlayer
内管与外管之间被抽成真空的空间。

3.6

支撑件 support
用于支撑内管，防止内管与外管接触的构件。

3.7

吸附剂 getter
放置在真空夹层内，用于吸附残余气体，维持真空度的材料。

4 分类和标记

4.1 分类

真空绝热低温管按结构形式分为：

• 直管，代号 Z；

• 弯头，代号 W；

• 三通，代号 S；

• 异径管，代号 Y；

• 阀门箱，代号 F。

4.2 标记

真空绝热低温管的标记由产品代号、公称直径、设计压力、设计温度和本标准编号组成。

示例：公称直径 DN100、设计压力 1.6MPa、设计温度 - 196℃的真空绝热低温直管标记为：
VCP Z 100-1.6-196 JB/T 12665-2016

5 要求

5.1 一般要求

5.1.1 真空绝热低温管应符合本标准的规定，并按经规定程序批准的图样和技术文件制造。
5.1.2 真空绝热低温管的设计应符合 GB/T 150 和 GB/T 20801 的规定。
5.1.3 真空绝热低温管的制造应符合 JB/T 7261 的规定。
5.1.4 真空绝热低温管的表面清洁度应符合 JB/T 6896 的规定。

5.2 材料要求

5.2.1 内管材料应根据输送介质的温度和压力选用，常用材料应符合表 1 的规定。

表 1 内管常用材料

5.2.2 外管材料应根据使用环境和压力选用，常用材料应符合表 2 的规定。

表 2 外管常用材料

5.2.3 绝热材料应采用导热系数低、吸湿性小、化学稳定性好的材料，常用绝热材料及其性能应符合表 3 的规定。

表 3 常用绝热材料及其性能

5.2.4 支撑件材料应采用导热系数低、强度高的材料，常用材料有玻璃钢、聚四氟乙烯、不锈钢等。
5.2.5 吸附剂应采用吸气性能好、化学稳定性好的材料，常用吸附剂有分子筛、活性炭、氧化钯等。

5.3 结构要求

5.3.1 真空绝热低温管的内管与外管应同心布置，轴线偏差不应大于管长的 1/1000。
5.3.2 支撑件应均匀布置，间距应根据内管的重量和介质的压力确定，且不应大于 3m。
5.3.3 真空夹层内应设置足够数量的吸附剂，吸附剂的数量应根据真空夹层的容积和预期寿命确定。
5.3.4 真空绝热低温管的两端应设置密封法兰，法兰的密封面应平整，无裂纹、划痕等缺陷。
5.3.5 真空绝热低温管应设置抽真空接口，抽真空接口应密封可靠，便于抽真空和检测。
5.3.6 真空绝热低温管的弯头、三通和异径管的结构应保证介质流动顺畅，无死角。

5.4 性能要求

5.4.1 真空绝热低温管的内管应能承受设计压力的 1.5 倍水压试验，无渗漏、无变形。
5.4.2 真空绝热低温管的内管应能承受设计压力的 1.1 倍气密性试验，无渗漏。
5.4.3 真空绝热低温管的外管应能承受 0.2MPa 的气密性试验，无渗漏。
5.4.4 真空绝热低温管的真空夹层漏率不应大于 1×10⁻⁹ Pa・m³/s。
5.4.5 真空绝热低温管的真空夹层真空度在常温下不应大于 1×10⁻² Pa，在低温下不应大于 1×10⁻¹ Pa。
5.4.6 真空绝热低温管的绝热性能应符合表 4 的规定。

表 4 真空绝热低温管的绝热性能

5.4.7 真空绝热低温管应能承受 - 196℃的低温冲击，无裂纹、无变形。
5.4.8 真空绝热低温管应能承受设计压力的 1.2 倍弯曲试验，无渗漏、无变形。
5.4.9 真空绝热低温管的焊缝应进行 100% 射线探伤或超声波探伤，射线探伤不应低于 JB/T 4730.2 规定的 Ⅱ 级质量，超声波探伤不应低于 JB/T 4730.3 规定的 Ⅰ 级质量。

6 试验方法

6.1 外观检查

采用目视检查，真空绝热低温管的表面应光滑，无裂纹、凹陷、变形等缺陷，焊缝应平整，无气孔、夹渣等缺陷。

6.2 尺寸检查

采用钢直尺、游标卡尺、千分尺等工具测量，尺寸偏差应符合设计要求。

6.3 内管水压试验

按 GB/T 150 的规定执行，试验压力为设计压力的 1.5 倍，保压时间不少于 30min，检查内管有无渗漏、变形。

6.4 内管气密性试验

按 GB/T 150 的规定执行，试验压力为设计压力的 1.1 倍，保压时间不少于 30min，采用肥皂水或其他检漏方法检查内管有无渗漏。

6.5 外管气密性试验

按 GB/T 150 的规定执行，试验压力为 0.2MPa，保压时间不少于 30min，采用肥皂水或其他检漏方法检查外管有无渗漏。

6.6 真空夹层漏率测定

按附录 A 的规定执行。

6.7 真空夹层真空度测定

按 GB/T 18443 的规定执行，采用真空计测量真空夹层的真空度。

6.8 绝热性能测定

按附录 B 的规定执行。

6.9 低温冲击试验

将真空绝热低温管的试样浸入液氮中，保持 30min，然后取出，在室温下放置 30min，重复 3 次，检查试样有无裂纹、变形。

6.10 弯曲试验

将真空绝热低温管的试样置于弯曲试验机上，施加设计压力的 1.2 倍弯曲载荷，保持 30min，检查试样有无渗漏、变形。

7 检验规则

7.1 检验分类

真空绝热低温管的检验分为出厂检验和型式检验。

7.2 出厂检验

7.2.1 每台真空绝热低温管应进行出厂检验，合格后方可出厂。
7.2.2 出厂检验项目应包括：外观检查、尺寸检查、内管水压试验、内管气密性试验、外管气密性试验、真空夹层漏率测定、真空夹层真空度测定。
7.2.3 出厂检验的所有项目均合格时，判定该产品合格；如有一项不合格，应进行返修，返修后重新检验，仍不合格，则判定该产品不合格。

7.3 型式检验

7.3.1 凡有下列情况之一，应进行型式检验：
a) 新产品试制或老产品转厂生产时；
b) 正式生产后，如原材料、工艺、设备等有较大改变，可能影响产品性能时；
c) 产品停产 1 年后恢复生产时；
d) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；
e) 正常生产时，每三年应进行一次型式检验。
7.3.2 型式检验项目应包括本标准第 5 章规定的所有要求。
7.3.3 型式检验应从同一批产品中随机抽取 2 台进行检验，所有项目均合格时，判定该批产品合格；如有一项不合格，应加倍抽样进行复检，复检仍不合格，则判定该批产品不合格。

8 标志、包装、运输和贮存

8.1 标志

8.1.1 每台真空绝热低温管应在明显位置设置永 久性标志，标志内容应包括：
a) 产品名称、标记；
b) 生产厂名称、地址；
c) 生产日期或批号；
d) 设计压力、设计温度；
e) 本标准编号。
8.1.2 产品包装上应标明：
a) 产品名称、标记；
b) 生产厂名称、地址；
c) 生产日期或批号；
d) 净重、毛重、外形尺寸；
e) 本标准编号；
f) 储运图示标志，应符合 GB/T 191 的规定。

8.2 包装

8.2.1 真空绝热低温管应采用木箱或铁箱包装，包装应牢固，能有效保护产品在运输和贮存过程中不受损坏。
8.2.2 产品的法兰面应采用塑料盖或橡胶盖保护，防止损伤密封面。
8.2.3 产品的抽真空接口应采用密封帽保护，防止灰尘和水分进入。
8.2.4 包装箱内应附有产品合格证、使用说明书、装箱单等技术文件。

8.3 运输

8.3.1 产品在运输过程中应轻装轻卸，避免碰撞、抛摔和重压。
8.3.2 产品在运输过程中应采取防潮、防雨措施，避免阳光直射。
8.3.3 产品在运输过程中应固定牢靠，防止滑动和碰撞。

8.4 贮存

8.4.1 产品应贮存在干燥、通风、阴凉的仓库内，远离热源和火源。
8.4.2 产品应按规格、品种分类堆放，堆放高度不应超过 2m。
8.4.3 产品的贮存期不应超过 1 年，超过贮存期的产品应重新检验真空度，合格后方可使用。

附录 A (规范性附录) 真空夹层漏率的测定方法

A.1 原理

采用氦质谱检漏仪，通过喷氦法或吸枪法测量真空夹层的漏率。

A.2 仪器设备

A.2.1 氦质谱检漏仪，灵敏度不低于 1×10⁻¹² Pa・m³/s。
A.2.2 真空泵组，极限真空度不低于 1×10⁻³ Pa。
A.2.3 氦气瓶，纯度不低于 99.99%。

A.3 试验步骤

A.3.1 将真空绝热低温管的抽真空接口与真空泵组和氦质谱检漏仪连接。
A.3.2 启动真空泵组，将真空夹层抽至 1×10⁻² Pa 以下。
A.3.3 启动氦质谱检漏仪，调整仪器至工作状态。
A.3.4 采用喷氦法，用氦气喷枪在真空绝热低温管的外表面和焊缝处依次喷氦，观察氦质谱检漏仪的指示值。
A.3.5 当氦质谱检漏仪的指示值超过背景值的 10 倍时，标记漏点位置。
A.3.6 测量漏点的漏率，记录最大漏率值。

A.4 结果评定

当真空夹层的最大漏率不大于 1×10⁻⁹ Pa・m³/s 时，判定漏率合格；否则，判定为不合格。

附录 B (规范性附录) 绝热性能的测定方法

B.1 原理

采用稳态热流法，测量真空绝热低温管在规定的冷热面温度下的热流量，计算出单位长度热损失。

B.2 仪器设备

B.2.1 低温恒温槽，温度范围 - 196℃~+50℃，控温精度 ±0.1℃。
B.2.2 热流计，精度 ±1%。
B.2.3 温度传感器，精度 ±0.1℃。
B.2.4 数据采集系统，精度 ±0.1%。

B.3 试验步骤

B.3.1 将真空绝热低温管的内管与低温恒温槽连接，使低温介质在管内循环流动。
B.3.2 将热流计和温度传感器安装在真空绝热低温管的外表面。
B.3.3 启动低温恒温槽，将内管温度控制在 - 196℃±0.1℃，外管温度控制在 20℃±0.1℃。
B.3.4 待系统达到热平衡后，记录热流计的指示值和冷热面的温度。
B.3.5 热平衡的判断标准：连续 3 次测量的热流量变化不超过 ±1%，且冷热面温度变化不超过 ±0.1℃。

B.4 结果计算

单位长度热损失按式 (B.1) 计算：

式中：
q—— 单位长度热损失，单位为瓦每米 (W/m)；
Q—— 热流量，单位为瓦 (W)；
L—— 测量段长度，单位为米 (m)。

取 3 次测量结果的算术平均值作为最终结果，保留一位小数。

B.5 结果评定

当单位长度热损失符合本标准表 4 的规定时，判定绝热性能合格；否则，判定为不合格。

参考文献

[1] GB/T 1.1-2009 标准化工作导则 第 1 部分：标准的结构和编写
[2] GB/T 150-2011 压力容器
[3] GB/T 20801-2006 压力管道规范 工业管道
[4] JB/T 7261-2014 铝制焊接容器
[5] GB/T 18443-2010 真空绝热深冷设备性能试验方法