Стандарт ASTM C1113-C1113M. Определение теплопроводности огнеупорных материалов методом горячей проволоки (метод платинового резистивного термометра).

Стандарт ASTM C1113/C1113M. Испытание теплопроводности огнеупорных материалов методом горячей проволоки (метод платинового резистивного термометра).

Стандарт ASTM C1113/C1113M, разработанный Американским обществом по испытанию материалов (ASTM), описывает метод испытания для определения теплопроводности безуглеродных диэлектрических огнеупоров.

К числу применимых огнеупорных материалов относятся огнеупорные кирпичи, огнеупорные литейные материалы, пластичные огнеупоры, компрессионные смеси, порошковые материалы, гранулированные материалы и огнеупорные волокна.

Значения теплопроводности могут быть указаны в диапазоне температур от комнатной до 1500 градусов, либо до максимального предела эксплуатации огнеупорного материала, либо до температуры, при которой огнеупорный материал перестает быть диэлектриком.

Данный метод испытания действителен для огнеупорных материалов со значениями теплопроводности ниже 15 Вт/м·К.

В целом, точные измерения анизотропных материалов, особенно содержащих волокна, затруднительны, и использование данного метода испытаний для таких материалов должно быть согласовано между заинтересованными сторонами.

Стандарт ASTM C1113/C1113M, широко признанный международный стандарт, предоставляет стандартизированную процедуру измерения теплопроводности безуглеродных диэлектрических огнеупоров с использованием метода переходного нагрева проволоки с платиновым резистивным термометром.

Данный стандарт распространяется на широкий спектр огнеупорных и изоляционных материалов, включая:

• Огнеупорные кирпичи
• Огнеупорные отливки и монолитные огнеупоры
• Пластичные огнеупоры и прессованные смеси
• Порошкообразные, гранулированные и волокнистые материалы
• Листовые материалы (в некоторых областях применения)

Этот стандарт, как правило, подходит для материалов с теплопроводностью ниже 15 Вт/м·К. Измерения можно проводить при температуре от комнатной до 1500 градусов Цельсия, а также до максимальной рабочей температуры материала или точки, при которой он теряет свои диэлектрические свойства. Если стороны не договорятся о его применении, этот стандарт, как правило, не идеален для сильно анизотропных материалов (например, материалов с ориентированными волокнами).

Метод с использованием горячей проволоки представляет собой переходный, прерывистый изотермический метод (в отличие от методов стационарного состояния, таких как методы калориметрии с водяным охлаждением, описанные в стандартах ASTM C201 или ASTM C182).

Принцип работы следующий:

• Тонкая платиновая проволока (которая также служит резистивным термометром) помещается между двумя идентично подготовленными образцами (обычно это два кирпича размером приблизительно 23 см и одинаковой плотности).
• Через проводник пропускается постоянный ток, генерирующий тепло.
• Тепло излучается в окружающий материал со скоростью, зависящей от теплопроводности этого материала.
• Зафиксировано увеличение температуры проволоки (измеряемое изменением электрического сопротивления) во времени.
• Теплопроводность рассчитывается на основе зависимости температуры от времени, обычно с использованием наклона логарифма температуры по времени на линейном участке кривой.

Этот метод позволяет проводить измерения температуры вместо усреднения значений температуры вдоль больших градиентов.

Этот стандарт широко используется в отраслях промышленности, в значительной степени зависящих от высокотемпературной изоляции и огнеупорных материалов. К ним относятся:

• Производство стали и металла
• Производство цемента и стекла
• Нефтехимическая и энергетическая промышленность
• Керамика и обжиг в печи

Современные испытательные лаборатории предлагают услуги по тестированию в соответствии со стандартами для разработки продукции, контроля качества и сертификации материалов.

Стандарт ASTM C1113/C1113M имеет важное значение, поскольку он предоставляет стандартизированный метод оценки тепловых характеристик жидких теплоизоляционных материалов, в частности покрытий или красок, которые позиционируются как энергосберегающие или теплосберегающие продукты. В частности, этот стандарт помогает в следующем:

• Установление единого метода испытаний: Без общего стандарта производители могут тестировать изоляционные покрытия в различных условиях и сообщать результаты, которые трудно или невозможно сопоставить. Этот стандарт определяет, как следует измерять теплопроводность или тепловое сопротивление, что делает результаты более согласованными между лабораториями и продуктами.
• Проверка заявленных характеристик теплоизоляции: Многие жидкие теплоизоляционные материалы, наносимые на кожу, заявляют о снижении теплопередачи, повышении энергоэффективности или снижении затрат на отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха (ОВК). Данный стандарт предоставляет объективный способ проверки того, подтверждаются ли эти заявления измеримыми тепловыми свойствами.
• Поддержка сертификации продукции и признания нормативными требованиями: Строительные материалы часто требуют документально подтвержденных данных о своих эксплуатационных характеристиках для того, чтобы быть принятыми строительными нормами, архитекторами, подрядчиками и органами по сертификации. Этот стандарт предоставляет признанные данные испытаний, которые могут быть использованы в технической документации и документах, подтверждающих соответствие требованиям.
• Облегчение сравнения материалов: Инженерам и покупателям необходимо сравнивать различные изоляционные материалы, такие как обычная изоляция, пенопласт, одеяла или покрытия. Стандартизированный метод испытаний позволяет объективно сравнивать значения теплового сопротивления.
• Улучшение контроля качества: Производители могут использовать этот стандарт в процессе производства для обеспечения однородности партий. При обнаружении отклонений в термических свойствах тест помогает выявить проблемы, связанные с производством или рецептурой.
• Снижение рисков в строительстве и промышленном применении: в трубопроводах, резервуарах, системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, а также на фасадах зданий неправильные тепловые характеристики могут привести к конденсации, потерям энергии, перегреву или неэффективной работе. Этот стандарт помогает гарантировать, что материалы будут работать должным образом до начала монтажа.

Вкратце, стандарт ASTM C1113/C1113M важен, потому что он превращает характеристики теплоизоляции из маркетингового заявления в измеримые инженерные данные.

В заключение, этот метод испытаний остается важнейшим инструментом для инженеров и производителей, работающих с высокотемпературной изоляцией, помогая оптимизировать энергоэффективность и тепловые характеристики в сложных промышленных условиях.

На протяжении многих лет наша организация, располагающая компетентной и опытной командой, понимает потребности своих клиентов, предоставляет им необходимые передовые услуги по тестированию и помогает в создании, внедрении и совершенствовании систем управления. В рамках этой деятельности мы также предоставляем услуги по тестированию в соответствии со стандартом ASTM C1113/C1113M.