ASTM C1113-C1113M Изпитване на топлопроводимост на огнеупорни материали чрез метод с гореща тел (техника с платинен съпротивителен термометър)

ASTM C1113/C1113M Изпитване на топлопроводимост на огнеупорни материали чрез метод с гореща тел (техника с платинен съпротивителен термометър)

Стандартът ASTM C1113/C1113M, разработен от Американското дружество за изпитване и материали (ASTM), описва метод за изпитване за определяне на топлопроводимостта на безвъглеродни, диелектрични огнеупорни материали.

Приложимите огнеупорни материали включват огнеупорни тухли, огнеупорни леярски материали, пластмасови огнеупорни материали, компресионни смеси, прахообразни материали, гранулирани материали и огнеупорни влакна.

Стойностите на топлопроводимостта могат да бъдат зададени от стайна температура до 1500 градуса или до максималната граница на експлоатация на огнеупорния материал или температурата, при която огнеупорният материал вече не е диелектрик.

Този метод на изпитване е валиден за огнеупорни материали със стойности по-ниски от 15 W/m·K.

Като цяло, точните измервания на анизотропни материали, особено тези, съдържащи влакна, са трудни и използването на този метод за изпитване за такива материали трябва да бъде съгласувано между съответните страни.

Стандартът ASTM C1113/C1113M, широко признат международен стандарт, предоставя стандартизирана процедура за измерване на топлопроводимостта на безвъглеродни, диелектрични огнеупорни материали, използвайки метода на преходно нагряване с платинен съпротивителен термометър.

Този стандарт се прилага за широка гама от огнеупорни и изолационни материали, включително:

• Огнеупорни тухли
• Огнеупорни отливки и монолитни огнеупорни материали
• Пластмасови огнеупорни материали и компресионни смеси
• Прахообразни, гранулирани и влакнести материали
• Листови материали (в някои приложения)

Този стандарт е подходящ за материали със стойности на топлопроводимост под 15 W/m·K. Измерванията могат да се извършват от стайна температура до 1500 градуса или до максималната работна температура на материала или точката, в която той губи диелектричните си свойства. Освен ако страните не се споразумеят за използването му, този стандарт обикновено не е идеален за силно анизотропни материали (напр. такива с ориентирани влакна).

Техниката с гореща тел е преходен, интермитентен изотермичен метод (за разлика от стационарните методи, като например подходите за калориметрия с водно охлаждане, описани в стандартите ASTM C201 или ASTM C182).

Принципът на работа е следният:

• Тънка платинена тел (която служи и като съпротивителен термометър) се поставя между две еднакво подготвени проби (обикновено две тухли с дължина приблизително 23 см и еднаква плътност).
• През проводника протича постоянен ток, генерирайки топлина.
• Топлината се излъчва към околния материал със скорост, зависеща от топлопроводимостта на материала.
• Повишаването на температурата в проводника (измерено чрез промяната в електрическото съпротивление) се записва с течение на времето.
• Топлопроводимостта се изчислява от зависимостта температура-време, обикновено чрез използване на наклона на логаритъма на температурата спрямо времето върху линейната част на кривата.

Този метод позволява да се правят измервания на температурата, вместо да се осредняват температурни стойности по големи градиенти.

Индустриите, които разчитат в голяма степен на високотемпературна изолация и огнеупорни материали, използват широко този стандарт. Те включват:

• Производство на стомана и метал
• Производство на цимент и стъкло
• Нефтохимическо и енергийно производство
• Керамика и изработка на пещи

Модерните тестови лаборатории предлагат стандартизирани тестови услуги за разработване на продукти, контрол на качеството и сертифициране на материали.

Стандартът ASTM C1113/C1113M е от съществено значение, защото предоставя стандартизиран метод за оценка на топлинните характеристики на течни топлоизолационни материали, по-специално покрития или бои, които се предлагат на пазара като енергоспестяващи или топлопонижаващи продукти. По-конкретно, този стандарт помага за следното:

• Установяване на последователен метод за изпитване: Без общ стандарт, производителите могат да изпитват изолационни покрития при различни условия и да докладват резултати, които са трудни или невъзможни за сравнение. Този стандарт определя как трябва да се измерва топлопроводимостта или термичното съпротивление, което прави резултатите по-последователни в различните лаборатории и продукти.
• Проверка на твърденията за изолация: Много течно нанасяни изолационни продукти твърдят, че намаляват топлопреминаването, повишават енергийната ефективност или по-ниски разходи за отопление, вентилация и климатизация (ОВК). Този стандарт предоставя обективен начин за проверка дали тези твърдения са подкрепени от измерими топлинни свойства.
• Подкрепа за сертифициране на продукти и приемане от регулаторните органи: Строителните материали често изискват документирани данни за експлоатационни характеристики, за да бъдат приети от строителните норми, архитекти, изпълнители и сертифициращи органи. Този стандарт предоставя признати данни от изпитвания, които могат да се използват в техническа документация и документи за съответствие.
• Помощ при сравнение на материали: Инженерите и купувачите трябва да сравняват различни изолационни материали, като например конвенционална изолация, пяна, одеяла или покрития. Стандартизираният метод за изпитване позволява справедливо сравнение на стойностите на термичното съпротивление.
• Подобряване на контрола на качеството: Производителите могат да използват този стандарт по време на производството, за да осигурят консистентност на партидите. Ако има отклонения в термичните свойства, тестът помага за идентифициране на проблеми с производството или формулировката.
• Намаляване на риска в строителството и промишлените приложения: В тръбопроводи, резервоари, ОВК системи и фасади на сгради, неправилните топлинни характеристики могат да доведат до конденз, загуба на енергия, прегряване или неефективна работа. Този стандарт помага да се гарантира, че материалите функционират според очакванията преди монтажа.

Накратко, стандартът ASTM C1113/C1113M е важен, защото трансформира топлоизолационните характеристики от маркетингово твърдение в измерими инженерни данни.

В заключение, този метод на изпитване остава критичен инструмент за инженери и производители, работещи с високотемпературна изолация, помагайки за оптимизиране на енергийната ефективност и топлинните характеристики в трудни промишлени среди.

В продължение на много години нашата организация, със своя компетентен и опитен екип, разбира нуждите на своите клиенти, предоставяйки им необходимите съвременни услуги за тестване и подпомагайки ги при създаването, внедряването и подобряването на системите за управление. В тази рамка ние също така предоставяме услуги за тестване в съответствие със стандарта ASTM C1113/C1113M.