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《绝热用玻璃棉及其制品》国家标准

发布者:管理员  发布时间:2012-3-22 17:27:44  浏览次数:


众所周知,能源供应紧张是制约我国经济发展的一个重要因素,而保温是节约能源的重要途径。玻璃棉是一种良好的保温材料,其产品标准1992年制定,距今已有七年时间。在这段时间里,玻璃棉产品的生产和销售发生了很大变化。年产量4000吨的离心棉企业迅速增加,火焰棉产量占总产量的份额逐步减少。它们经历了产品供不应求、价格暴涨的时期,也经历了价格急剧回落、企业开工不足、效益显著滑坡的阶段。在这时期,国际及国外先进标准也发生了很大变化。原GB 13350是参照采用JIS A 9505-84制定的,现该标准已并入JIS A 9504中,且有了95年版,内容较84年版有了较大的改动。同时,国际标准化组织也有了相应的正式国际标准。鉴于上述情况,1998年5月,国家建材局建材生产发〔1998〕117号文下达了《绝热用玻璃棉及其制品》国家标准的修订任务,由南京玻璃纤维设计研究院负责修订,计划要求99年完成。通过对玻璃棉标准近7年贯标工作的实践,对国家玻纤质检中心玻璃棉检测数据的统计分析,对国内有代表性的产品进行的验证试验,以及对国际及国内先进标准的翻译、研究,项目组初步拟定了修订方案。1998年6月,在南京召开了有标准负责起草单位、参加单位、技术专家及生产企业参加的标准研讨会,对标准修订工作进行了认真的讨论,同时,我们还走访了一些大宗用户,直接听取他们的建议和意见。综合上述工作反馈的信息,项目组进行了多次讨论,对标准做了慎重的修改。1999年5月,提出标准征求意见稿。经过近两个月的征求意见,收到了三十家单位的三十一封回函,各单位代表对标准提出了很好的意见和建议。99年9月,项目组在承德再次召开标准研讨会,进一步听取大家对标准的意见,并就热阻、有机物含量、纤维平均直径等问题进行了深入的讨论,初步形成了共识。同时,项目组对返回意见逐条进行分析,并就个别问题去电与提出单位或个人进行了讨论。在此期间,我们还对国内有代表性的样品进行了验证试验,并查阅了近年质检中心的检验数据。在此基础上,修改标准征求意见稿,提出送审稿。
2000年3月,全国绝热材料标准化技术委员会在南京召开审议会。经来自冶金、化工、建筑等单位的36名代表认真讨论,同意将修改后的标准报批稿上报。修改意见见"标准审议书"。
1. 标准的调研
1.1 国内外标准资料的分析及采标的拟定
由于项目组的主要成员从事玻璃棉产品质检工作多年,因此在平时的工作中一直对相关标准进行跟踪。项目申报后,项目组集中对收集标准资料进行分析研究。本项目收集国外标准6个,国内外相类似的产品标准11个。通过对这些资料的分析对比,认为日本标准JIS A 9504-1995《人造矿物棉纤维保温材料》中有关玻璃棉保温材料的内容,指标比较具体,较适合我国的产品实际,因而初步拟定非等效采用日本标准。
1.2 充分考虑产品的应用实际
玻璃棉产品的应用范围较广,在修订标准的过程中,我们走访了铁道部、大型石化企业及热电厂等单位,直接听取用户对标准的建议及要求。在标准的编制过程中,充分考虑了这些建议和要求。
1.3 国内玻璃棉生产概况
据不完全统计,目前玻璃棉生产厂近百家,年生产设计能力约十万吨,生产方式有火焰法及离心法。通过我们深入广大企业进行调查,除少数大型生产厂家已拥有较完善的质量保证体系,产品质量已接近或达到国际先进水平外,许多中小型生产厂产品质量稳定度差,与国外同类产品相比有一定差距。
1.4 调研结论
通过对国内外标准,国内生产厂家及用户的基本情况的调研,考虑到我国的国情及矿物棉系列标准的一致性,本标准决定非等效采用日本标准。
2. 标准编制原则
2.1 积极采用国外先进标准
积极采用国际和国外先进标准是我国标准化工作的一项基本政策。原GB 13350参照日本标准(84年版)。本项目通过调研,认为6个先进国家标准中,日本标准(95年版)技术指标较具体,较适合我国产品的实际情况,内容详实,可操作性强。因此被本标准非等效采用。同时,在验收规则条款的修订上,参考了国际标准的最新文本。
2.2 充分考虑我国国情
玻璃棉中的含水量直接影响产品的化学稳定性和绝热效果。虽然美、日等先进国家标准中未提含水率要求(只有前苏联标准有此项指标)。但由于我国产品销售渠道不正规,在用户抽样送检的样品中,就有水可以直接滴下来的情况,玻璃棉产品的国家监督抽查中也有因含水率不合格的产品。因此,从我国的具体情况出发,从保护用户的利益出发,仍保留含水率指标。
2.3 继承性和连续性原则
玻璃棉产品标准开始于1992年,曾经为玻璃棉产品的质量管理做出过贡献。修订过程中尽可能的使新旧标准之间保持继承性和连续性,有利于新旧标准的衔接及新标准的贯彻实施。
2.4 配套型、整体性原则
本标准除正文外,还配有3个附录(均为标准附录)。考虑到执行标准时的实际情况,本标准在编制过程中,对那些直接影响标准贯彻执行的配套性内容,均作了明确规定。内容力求完善,配套性及整体性强。
3. 本标准与国外标准的对比
本标准与国外同类标准的技术要素对比见表1。
4. 本标准的主要修订内容
4.1 增加树脂类别及提出有机物含量指标
在本标准第五章"要求"中,新增了对制品所用树脂类别的规定。明确"必须采用热固性树脂",以杜绝聚乙烯醇等粘结剂的继续使用。对有机物含量,标准在要求中明确规定在用户有要求时,生产厂家应与之协商,并提供必要信息。
4.2 增列制品的"外观"条款
根据国家玻璃纤维质检中心多年的检测实践,参考了日本标准(95年版)对外观条款的增订,本标准增列制品的外观条款,对那些外观不符合要求的产品进行限制,尽可能全面地考察产品的各项性能。
4.3 提高部分板的导热系数指标,增列低容重毡的技术指标
导热系数是产品的重要性能。日本标准(95年版)已将32K板的导热系数提高到0.046W/(m•K)。本标准的导热系数指标全部采用日本标准的指标,以促进玻璃棉产品质量向国际先进水平靠拢。
原标准中,毡的最低容重为16K,随着生产技术的发展,10K、12K的产品相继出现,本标准增列上述产品的指标。
4.4 增列带和毡的燃烧性能级别指标
原标准中,带的燃烧性能级别无指标要求,毡的燃烧性能级别不是必做性能。经调查,保温带和毡通常用于大贮罐的保温,燃烧性能级别是关键性能。国际标准ISO 8145将燃烧性能级别列入致命缺陷。故本标准修订时增列带和毡的燃烧性能指标,以确保产品安全使用。
4.5 修改板的尺寸允差指标
原标准中板的尺寸允差是按照日本标准(84年版)制定的,目前日本标准已修订了板的尺寸允差,本标准对此等效采用。
4.6 增列管壳偏心度要求
原标准对管壳径向尺寸只有内径及壁厚要求。调研中,用户对管壳偏心的意见很大。显然,偏心度大的管壳保温效果一定是不理想的。因此,本标准增列偏心度要求,以确保玻璃棉管壳的预期使用效果。
4.7 修改验收规则
原标准的验收规则是参考国际标准的建议草案(DP)而编制的。目前,上述国际标准已由建议草案上升为正式标准,其验收规则也做了修订。原来全部采用计数检查的模式,现已改为,对导热系数等测量量不采用计数检查的方式,仅对外观、尺寸允差等轻缺陷,采用计数检查方式,合格质量水平(以缺陷数计)AQL=15。本标准根据国际标准的最新文本对原验收规则也进行了相应的修改。
4.8 修改"最高使用温度"术语
原标准中最高使用温度按GB 11835进行测试,其定义为:"在一定荷重下加热,厚度收缩10%对应的温度"。在原标准的实施过程中,上述定义已经引起不少用户的误解,给国家和企业造成了一定损失。我们认为,最高使用温度的正确含义是,在此温度下,材料的尺寸、机械性能及热性能没有超出允许范围的变化,即能够保证正常使用的最高温度。显然,原定义的内容不完全符合上述要求。通过对国外先进标准中有关最高使用温度试验方法的分析,认为日本标准提供的方法不失为一个快速的、可重复的、且可提供可靠信息和可进行测量的试验方法。因此,该试验方法仍为本标准所采用,仅将其名称按日本标准修改为"热荷重收缩温度",即直接把测试的本质内涵表达出来,以免产生不必要的误解。
4.9 增列浸出液离子含量指标
覆盖奥氏体不锈钢用的保温材料,需测浸出液离子含量,以防腐蚀。根据国外先进标准和国内众多用户的要求,增列该项指标。
4.10 增列安全使用的警语
玻璃棉产品在应用过程中,曾发生过一些火灾事故。本标准在标志、标签、说明书中规定,应"注明指导安全使用的警语",并提供例句,以提醒用户注意安全的使用温度,避免此类事故的发生。
4.11 增加热阻的概念及计算公式
在98年6月的标准研讨会上,不少代表提出,应采用热阻取代导热系数指标。但在项目组查阅的6个国外先进国家标准中,绝大多数标准仍采用导热系数的指标,因此在征求意见稿中提出这个问题。经多次讨论研究,标准采用在附录中(提示的附录)引入热阻概念,指标值仍沿用导热系数的方式,以便和国内标准协调一致。
4.12 修改3号棉的直径指标,以适应目前玻璃棉产品的现状
原标准中3号棉的直径指标为≤13μm,这是为当时单盘抛丝的沥青玻璃棉设置的,目前该产品已淘汰。在标准征求意见过程中,不少单位提出,纤维直径稍粗的产品,挺性较好,弹性较大,有一定的市场需要。应此,标准将3号棉的直径改为≤11μm,同时,也相应修改了其渣球含量的指标。
表1 玻 璃 棉 产 品 同 类 标 准 技 术 要 素 对 比
标准代号及名称
项 目 GB 13350-××××绝热用玻璃棉及其制品 JIS A 9504-1995人造矿物纤维保温材料( 玻璃棉部分 ) ASTM C800-1994 玻璃纤维隔热毡(航空型)标准规范 BS 3958-1985人造矿物纤维板规范 ISO 8145-1994屋面绝热用矿物纤维板规范 DIN 18165-1991第一部分建筑用矿物纤维绝热材料 ΓΟСТ 10499-1978 定长玻璃纤维隔热制品技术条件
外 观 就不同类别分别提出要求,基本同日本标准要求 不得有妨碍使用的伤痕、污迹,缺损 ───── ───── ───── 有外观要求 粘结剂分布均匀,结块部分<1%
尺寸允差 mm 各类产品均有尺寸允差要求,同日本标准 各类产品均有尺寸允差要求 有尺寸允差要求 有尺寸允差要求 有尺寸允差及垂直度要求 有尺寸允差及垂直度要求 有尺寸允差要求
管壳偏心度 % ≤ 10 ───── ───── ───── ───── ───── ─────
密度允差 % 板:等同日本标准毡、毯、管壳:基本同日本标准 提出各类产品对应指标 ±15 ±15 ( ISO/DIS 9145指标:±15 ) 平均值与标称值允差,±15%;单值与平均值允差,≤ 10% 只提密度范围
纤维平均直径 μm 1号:≤5,2号:≤8,3号:≤11 2号:7.0μm左右
3号:12.0μm左右 ───── ───── ───── ───── 不同牌号要求不同,分别小于10、11、12、13μm
渣球含量 % 1a号: ≤1.0 2a、3a号:≤4.0 b号:≤0.3 ───── ───── 有要求,但无具体指标 ───── ───── 不同牌号要求不同,分别小于3、4、5%
导热系数 W/(m•K) 提出各类产品对应指标,同日本标准 提出各类产品对应指标 提出不同温度下导热系数指标 提出不同温度下导热系数指标 导热系数≤标称值,热阻≥标称值的95% 有导热系数要求 提出不同牌号导热系数要求
热荷重收缩温度 ℃ 棉:≥400管:≥350板、毡:对应不同容重有不同要求,同日本标准 棉:≥400管:≥350板、毡对应不同容重有不同要求 最高使用温度按C411 测试 加热至标称最高使用温度后,产品无形状及结构变化,并满足极限厚度要求。 ───── ───── 提出使用温度范围:-60~180℃
含水率 % ≤1.0 ───── ───── ───── ───── ───── ≤2.0
有机物含量 % 应标明产品的有机物含量 ───── ───── ───── ───── ───── 不同牌号要求不同,分别小于6、10、11、12、13%
燃烧性能 A级(不燃材料) ───── 做垂直燃烧试验 按 BS476测试,不燃 应满足使用场合的防火规范 应达到标称的燃烧级别要求 规定制品属于难燃材料类
憎 水 率 % 管壳:≥ 98.0其余随应用而定 ───── ───── ───── ───── ───── ─────
吸 湿 率 % 随应用而定,≤5.0 ───── ───── ≤ 5.0 ───── ───── 随牌号不同,分别小于4.5%
其  它 1.覆盖奥氏体不锈钢材时,需测浸出物离子含量。2.随应用而定,测吸水性、吸湿性、憎水率 ───── 1. 气味:无气味2. 施工性能:强度应达整件安装要求3. 吸水性:老化前后毛细管渗透高度≤6.4mm 4. 吸水性:全浸<20g(防水制品)5. 有流阻及断裂载荷要求 1.含水率 ≤5.0%2.压缩回弹:≥95%3.pH值: 6.0~9.04.沉陷: < 2%5.无腐蚀性 1.抗变形性:23℃,变形<10%;80℃,增加的变形,<5%2.层间强度: ≥7.5kPa3.断裂载荷:≥80 N 1.抗变形性:23℃,变形<10%;80℃,增加的变形,<5%2.吸水性:4h≤1.0kg/m2 28h≤40kg/m23.压缩10%时的力:≥4N/cm24.另有力学性能要求 有压缩回弹率,规定压力下的压缩度,规定形变时的压缩强度、气味等要求

 



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