GB T 29159-2012 全玻璃真空太阳集热管用玻璃管.pdf

1、ICS 27.160 F 01 道B中华人民共和国国家标准GB/T 29159-2012 全玻璃真空太阳集热管用玻璃管The glass tube for all-glass evacuated solar collector tubes 2012-12-31发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2013-10-01实施发布GB/T 29159-2012 目次前言.皿1 范围-2 规范性引用文件-3 术语和定义.4 产品命名.2 5 技术要求36 试验方法57 检验规则.7 8 标志、包装、运输、贮存.7 附录A(规范性附录)玻璃管环切检测方法和环切等级分类方法.9

2、 参考文献.16 图A.1环切检测光路系统位置关系图10图A.2环切图像导读示意图10表l玻璃管基本化学组成. 表2玻璃管规格尺寸及偏差4表A.1各种液态物质的折射率表A.2玻璃环切定级标准图谱.11 表A.3按玻璃制品使用要求的环切分类表.14 目。昌GB/T 29159-2012 本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由全国太阳能标准化技术委员会(SAC/TC402)提出并归口。本标准起草单位:山东力诺新材料有限公司、北京清华阳光能源开发有限责任公司、北京工业大学、中国标准化研究院、太阳雨太阳能有限公司、山东充州市晶冠玻璃有限公司、山东昭晖太阳能有限公司、北京玻璃集团公

3、司、北京四季沐歌太阳能技术集团有限公司、北京天普太阳能工业有限公司、桑夏太阳能股份有限公司、江苏元升太阳能集团有限责任公司、江苏省华扬太阳能有限公司、山东一诺新能源科技有限公司、夏津县瑞康太阳能有限公司。本标准主要起草人:沈长治、殷志强、贾铁鹰、田英良、傅延龄、李德余、周小雯、刘希杰、李旭光、焦青太、薛梅、徐玉和、滕建中、王绍斌、任杰、肖红升、吴道元、黄永伟、王旭、江伟。mu C/T 29159-2012 全玻璃真空太阳集热管用玻璃管1 范围本标准规定了全玻璃真空太阳集热管用玻璃管(以下简称玻璃管)的定义、命名、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和贮存。本标准适用于全玻璃真空太阳集

4、热管用的玻璃管。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 191 包装储运图示标志GB/ T 2828.1 计数抽样检验程序第1部分:按接收质量限CAQL)检索的逐批检验抽样计划GB/ T 5432玻璃密度测定浮力法GB/ T 6579- 2007 实验室玻璃仪器热冲击和热冲击强度试验方法GB/ T 6580- 1997 玻璃耐沸腾混合碱水溶液浸蚀性的试验方法和分级GB/ T 6581-2007 玻璃在100c耐盐酸漫蚀性的火焰发射或原子吸收光谱测定方

5、法GB/ T 12416.2-1990 玻璃颗粒在121C耐水性的试验方法和分级GB/ T 16920 玻璃平均线热膨胀系数的测定GB/ T 17049 全玻璃真空太阳集热管GB/ T 25968 分光光度计测量材料的太阳透射比和太阳吸收比试验方法QB/ T 2298 双线法测线热膨胀系数QB/ T 3572 棚硅酸盐玻璃化学分析方法3 术语和定义GB/ T 17049界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1 玻璃管节瘤knot of glass tube 玻璃管上存在与玻璃主体成分有差异的透明瘤状玻璃体。3.2 析晶devitrification of glass 玻璃在成型或热加工过

6、程中产生的结晶体。3. 3 玻璃管结石stone of glass tube 玻璃管内含有的不透明固态夹杂物。3.4 环切等级grade of ring cutting; grade of circum-erential stress 利用正交偏振光透过端面平行的玻璃试样，观测破璃试样内所存在热应力和结构应力的严重程度GB/T 29159-2012 及所处位置，以不同级别/档别来评价玻璃内部化学成分均匀性的重要指标。3.5 3.6 3. 7 3.8 3.9 3. 10 3. 12 3. 16 撞击破损能量impact damage energy 在撞击作用下，制品或材料破损所需的最低能量。气线

7、airline 在玻璃内被拉成线状的气泡。划伤abrade 擦伤scratch 不圆度同一断热应力thermal stress of glass 在玻璃成型、退火和热加工过程因温度差而产生的永久应力。环切检测ring cutting test of glass; circum-erential stress test of glass 利用正交偏振光对端面平行的环状玻璃试样内的热应力和结构应力进行检测的方法。4 产品命名4.1 命名内窑全玻璃真空太阳集热管用玻璃管产品命名由如下的两部分组成:2 G/T 29159-2012 第一部分一第二部分l | 真叫一规格尺寸表示玻璃材质4.2 命名标记第

8、一部分用汉语拼音字母PGB3.3表示玻璃管材质为跚硅玻璃3.3。第二部分用阿拉伯数字表示全玻璃真空太阳集热管用玻璃管外径/壁厚/长度，以毫米(mm)为单位。4. 3 命名示例5 技术要5.1 材质化学组成质量分数/%5.1.2 跚硅玻璃3.3的玻璃管口经精切与烤口。5.1.3 灯工加工部位不允许有黑化现象。5.1.4 玻璃管抗受紫外曝晒能力要求其太阳透射比下降o.03。5. 1. 5 玻璃管耐热冲击温差二三230oc。5. 2 玻璃管的规格尺寸及偏差玻璃管的规格尺寸及偏差见表201 800 mm的全玻FeZ0 3 0. 05 3 GB/T 29159-2012 表2玻璃管规格尺寸及偏差外径/m

9、m壁厚/mm长度/mm编号直线度/偏壁度/不圆度/基本极限基本极限基本极限% % % 尺寸偏差尺寸偏差尺寸偏差l 37 . 00 土O.50 l. 60 土O.10 1 200. 0-2 000.0 士5.0 2 47.00 :1: 0.70 l. 75 士O.10 1 200 . 0-2 300. 0 土5.0主三0.1三三10.0 ; l. 0 3 58 . 00 士O.80 l. 80 士O.10 1 500.0-2300.0 士5.05.3 1里f七z性能5.3. 1 平均线热膨胀系数(50 c - 300 cl = ( 3. 3 i: O. 1) X 10 K-1 5. 3. 2 密

10、度20C = (2.23士0.02)g/cm35.3.3 太阳透射比(AM 1. 5)二三O.89 5.3.4 环切等级玻璃管环切等级不大于HQ-8。5. 3. 5 耐碱性能耐碱性能应达到GB/T6580-1997中的A2级。5. 3. 6 耐酸性能应达到GB/T6581-2007中的耐酸l级。5. 3. 7 耐水性能应达到GB/T12416.2-1990中的耐水1级。5. 3.8 撞击破损能量玻璃管的撞击破损能量应不小于2.5J，通过率不低于95%。5. 4 外观5.4.1 玻璃管上不得有石棉印、铁锈、铁屑、泥土和油污，不得有目测可见的光学变形，不得有裂纹、划伤。5.4.2 气线:气线宽度不

11、得超过0.5mm;在玻璃管上长度大于40mm的气线不允许存在;长度在20 mm40 mm范围内的气线不允许超过2条;管长方向150mm范围内，5mm20 mm的小气线不允许超过2条，5mm以下的气线不得超过5条;距管口端200mm范围内不允许有气线存在。4 GBjT 29159-2012 5.4.3 节瘤:玻璃管上大于2.0mm的节瘤不允许存在;1.5 mm2. 0 mm的节瘤不得多于5个;管长15 0 mm范围内:不大于1.0 mm的节瘤不得密集，即10mmX 10 mm范围内节瘤不得多于2个。5. 4. 4 结石:玻璃管上大于1.0mm的结石不允许存在;不大于1.0mm的结石不得密集，即1

12、0mmX 10 mm范围内结石不得多于1个;整支管子上结石不得多于5个;结石周围不得有裂纹。5.4.5 日视玻璃管不得有可见析晶物。5.4.6 目视玻璃管表面不得有明显的直楞线。5.4.7 擦伤:单支轻微擦伤长度不超过100mm，累计长度不超过200mm o 6 试验方法6. 1 材质6.1.1 化学成分按QBjT3572测定其氧化物质量分数。6. 1.2 精切与烤口玻璃管经精切与烤口，于摸管口光滑。6. 1.3 黑化玻璃管采用还原性火焰熔融时，检查玻璃表面或内部是否有不可擦去的灰黑色。6.1.4 抗紫外曝晒性随机选取玻璃管1支，沿玻璃管纵向截取2片20mm X50 mm(宽长)的玻璃片，表面

13、进行清洁处理。其中一片作为比较基准，不进行辐照，另一片置于功率为40W的、波长为253.7nm的紫外光源下，玻璃片表面距离紫外光源20cm，辐照100h，然后按照6.3. 3测试透射比，比较辐照前后的透射比。6. 1. 5 耐热冲击使用符合表2规格要求的玻璃管，截成长度为1l0mm士2mm的一段，玻璃管两端使用火焰进行烤口加工，经退火消除应力，按GBjT6579一2007中的方法B进行耐热冲击试验。6.2 规格尺寸及偏差6.2.1 外径用精度为0.02mm的游标卡尺在距玻璃管两端100mm处、垂直于玻璃管轴线方向测量，结果的平均值即为外径。6.2.2 不圄度用精度为0.02mm的游标卡尺在距玻

14、璃管两端100mm处，在同一截面上旋转测定外径最大值DM和外径最小值Dm两者之差与公称直径DN之比即为不圆度OR见式(1): DM -D OR =一半r.mX100% . ( 1 ) L/N 6.2.3 壁厚用精度为0.01mm的测厚仪在同一截面测量4个点(各点相隔900)，测量结果的平均值即为玻璃GB/T 29159-2012 管的壁厚WT。6.2.4 偏壁度用精度为0.01mm的测厚仪在同一截面上旋转测定的壁厚最大值WTM和壁厚最小值WTm，两者之差与公称壁厚WTN之比即为偏壁度Ws，见式(2):WT - WT W s TT m X 100 % WTN ., ( 2 ) 6. 2. 5 长

15、度6.2.6 直线度6.3.3 6.3. 5 耐耐性能按GB/T6580测定。6. 3. 6 耐酸性能按GB/T6581测定。6. 3. 7 耐水性能在121C时的耐水性能，按GB/T12416.2测定。6. 3. 8 撞击破损能量利用具有初始势能Eb为15J20 J的钳口形摆锤，对承放于间距为1000 mm的金属支架上的玻6 GB/T 29159一2012璃管进行垂直正交撞击，玻璃管表面与金属支架为点接触，摆锤撞击部位为模形圆弧面，圆弧面半径为R=(3土l)mm。撞击破损能量等于其破碎时所吸收的能量即所承受的最大临界能量孔，剩余能量转化成摆锤上升能量丘，其表达式见式(4): Ed =Eb-E

16、只6.4 外观6.4. 1 外观检测方法用目测裸视及带刻度长尺，并使用10倍的放大镜。6.4.2 直楞线，用标准封样进行对比。6. 4. 3 光学变形，用标准封样进行对比。7 检验规则7. 1 检验类别7.3. 4 型式检验应按照第5章各项要求进行，结果应符合本标准要求。7.4 判定规则材质和理化性能不合格时，判整批产品为不合格。8 标志、包装、运输、贮存8. 1 标志. ( 4 ) 按GB/T191，每单位包装应有合格证，写明生产厂名、生产日期、规格、采用标准号、生产者及检查者。7 GB/T 29159-2012 8. 2 包装全部使用托盘包装，玻璃管两端用包装材料罩住，机械搬运，避免玻璃管

17、互相摩擦造成擦伤。8. 3 运输产品运输过程中应轻装轻卸，避免剧烈震动及撞击。8.4 贮存玻璃管应存放在干燥、无腐蚀气体的室内。在室外存放时，不得淋雨雪。8 GB/T 29159-2012 附录A(规范性附录)玻璃管环切检测方法和环切等级分类方法A.1 测量原理当一束平面偏振光入射到具有应力或结构不均匀的玻璃时，将会被分解为振动方向相互垂直的两束光，分别为工方向和y方向，其传播速度为C，和Cy由于两束光在玻璃中的传播速度的不同，因此会产生光程差(;，光程差为两束光折射率的差值(即(;=I n , -ny I =6，.川，今与玻璃中应力F成正比，即= C, -Cy)F=BFCB为光弹性常数)。如

18、果在光路中插入一个全波片(其光程差A为565nm)，其视场背景颜色为紫红色，具有应力或结构不均匀的玻璃制品在视场中会产生干涉色和干涉条纹，通过干涉色和干涉条纹的颜色变化以及干涉条纹形态和粗细程度，可对玻璃制品环切等级进行综合评价和判定。A.2 测量步骤A. 2.1 试样制f乍首先，选取被测玻璃制品，在距离待测玻璃制品端部50mm80 mm处，利用机械切割或划痕热震装置制备玻璃环，玻璃环高度要求为10.0mm士0.2mm，玻璃环的断面应为新鲜断面或机械抛光面;其次，在玻璃环侧面切开大于1mm的缝隙，用于释放玻璃环内残余的应力，对于长度大于1m的玻璃管，应在长度方向上均分为3段，在每段上各截取玻璃

19、环l个，用于测量使用。A. 2. 2 浸液配制首先采用阿贝折射仪对待测玻璃制品的折射率进行测量，利用液体物质的折射率加和原理来配制与玻璃制品折射率相近的浸液，目的是为了克服测量过程中空气和承托盘(如培养皿)对玻璃断面的干涉色和干涉条纹颜色的影响。加和原理为:N1Vl+N2VZ=NCVl十Vz)，N为液体折射率;V为液体体积。其次，在配制时，应选取两种折射率高低不同的液体，通过两者不同体积的混合形成浸液，使其折射率与玻璃制品相同，所配制的液体即为测试浸液。表A.1为各种常用液体折射率，供调配浸液时使用。表A.1各种液态物质的折射率物质折射率物质折射率四氯化碳1. 460 7 松节油1. 472

20、1 花生汹1. 4712 玉米油1. 466 2 甘油1. 473 0 橄榄汹1. 476 3 液体石蜡1. 466 6 澳代奈1. 621 8 A. 2. 3 环切检测采用具有图像采集和带有标尺功能的正交三目偏光显微镜，将全波片、起偏片、检偏片按图A.1所示位置关系置于光路中，此时视场的背景干涉色为紫红色。将玻璃环放入无应力透明承托盘(如培养皿)中，注入配制好的浸液(如果测量要求不高时，亦可使用洁净水代替漫液)，使漫液超出玻璃环上部高度1mm2 mm即可。根据干涉色的颜色，可以推断张应力/压应力，张应力颜色表现为蓝/绿色调，压GB/T 29159-2012 应力颜色表现为黄/橙色调。如果玻璃

21、内部结构存在不均匀情况时，就会形成干涉条纹/干涉条纹带，将视场的图像调整清晰后，即可进行图像采集/拍照。根据所采集图像与环切分级标准图谱进行比对，然后进行环切定级。图A.1环切检测光路系统位置关系图A. 2. 4 环切图像导读环切图像导读示意图(见图A.2)是玻璃环切定级的基础，观察者应以玻璃环断面的干涉色与视场背景色的差别来判定其内部存在热应力的严重程度;以玻璃环断面中干涉条纹所处位置、粗细程度、颜色及深浅等判定结构应力大小，综合考虑干涉色和干涉条纹情况，最终根据环切标准图谱来判定环切等级。干涉色:浅淡蓝色干涉条纹:长蓝绿色图A.2环切图像导读示意图A. 2. 5 环切定级环切定级结合干涉色

22、和干涉条纹颜色、宽度、位置来确定，如表A.2和表A.3所示。玻璃环切定级标准图谱包括图谱和评价要点，按制品使用性能要求分为5级12档，包括A级、B级、C级、D级、E级(A级包括:HQ-1、HQ-2;B级包括:HQ-3、HQ-4，HQ-5; C级包括:HQ-6 , HQ-7、HQ-8;D级包括:HQ-9、HQ-10、HQ-ll;E级包括:HQ-12)。G/T 29159-2012 表A.2玻璃环切定级标准图谱环切档别标准图谱HQ-l 干涉色与背景紫红色相同，无干涉条纹，元张应力|干涉色与背景紫红色相同，无干涉条纹，元张应力评价要点_:_ -.-. v，.-/，.，/ I 和压应力|和压应力HQ-

23、2 评价要点HQ-3 干涉色:断面外侧为紫红色，中心为淡蓝色;I |干涉色:断面外侧为紫红色，中心有明显的淡蓝色;干涉条纹:断面中心有少许平行淡蓝色或淡黄色干!评价要点，. , .-_, . 7 1 - , . _ . I I . . ._.-./. .干涉条纹:断面中有一根长度不大的干涉条纹;涉条纹;玻璃环外表无张应力I 玻璃环外表元张应力HQ-4 11 G/T 29159-2012 表A.2(续)环切档别标准图谱干涉色:断面外侧为紫红色，中心为很淡的蓝色;I |干涉色.断面外侧为橙黄色，中心为淡蓝色;干涉条纹:玻璃断面中心有多条长短不均的蓝绿色|评价要点.-_-=，. -_- ._.-1干

24、涉条纹:玻璃断面有较少的淡蓝绿色长条纹;干涉条纹;玻璃环外表无张应力玻璃环外表无张应力HQ-5 干涉色:外表为橙红色，中心有较宽蓝色干涉色;I干涉色外表为淡橙黄色，中心有较宽蓝色干涉色;干涉条纹:中心靠近外侧有明显多条长蓝色干涉|干涉条纹:中心靠近外侧有多条连续淡蓝色干涉评价要点，- _ - -._.， . ,. , . - _ - - - , - I 条纹;条纹，玻璃环外表无张应力玻璃环外表无张应力HQ-6 干涉色:外表为橙红色，中心为较窄浅蓝色;干涉色外表为橙红色，中心有淡淡的浅蓝色;干涉条纹:断面中有明显的多条连续的蓝绿色|干涉条纹.断面靠外侧有明显连续的粗蓝绿色评价要点1 - _ -.

25、 . . -. - _ - -. - . - 1 条纹;I 条纹;玻璃环外表无张应力玻璃环外表元张应力HQ-7 干涉色:外表为橙红色，中心为较宽蓝色;干涉色外表为橙黄色，中心为淡蓝紫色;干涉条纹:断面中有明显多条连续长和短蓝绿色|干涉条纹:断面靠外侧有宽细密的蓝色平行V形评价要点，- . :_ :. . - - . -_ -，. - . - I 条纹;条纹;玻璃环外表元张应力玻璃环外表无张应力12 GB/T 29159-2012 表A.2(续)环切档别标准图谱HQ-8 干涉色:外表为橙红色，中心为较宽蓝绿色;干涉色外表为橙红色，中心偏外为蓝绿色;干涉条纹:断面中有明显较宽的多条连续平行长|干涉

26、条纹:断面中心偏外有较宽的蓝绿色连续平行评价要点I. -_. . . . - .,. . - . -. , . - I 条纹;I 条纹;玻璃环外表无张应力玻璃环外表元张应力HQ-9 干涉色外表为较窄的明显蓝绿色，中心为较淡|干涉色:外表为橙黄色，中心为较窄浅蓝色;带色;干涉条纹.断面内有多条亮黄、淡蓝平行细密宽条评价要点I_ . : . ._. _. . . I 干涉条纹:断面内基本没有平行细小条纹;I 纹带;玻璃环外表有张应力玻璃环外表有张应力HQ-10 干涉色:外表为橙红色，中心为浅蓝色;干涉色:外表为橙黄色，中心为淡蓝色;干涉条纹:V形条纹较小，但密集，短条纹亮线|干涉条纹断面内有连续平

27、行条纹，亮线较多，有层评价要点，v . -， . -， ,. ,- . . . -， , - - I 较多;叠V形条纹;玻璃环外表有张应力| 玻璃环外表有张应力13 GB/T 29159-2012 表A.2(续)标准图谱环切档别HQ-ll 干涉色:外表为橙黄色，中心为蓝绿色;t干涉色:外表为黄绿色，内部为紫蓝色;干涉条纹:外表为连续粗蓝绿色条纹或内有严重平|评价要点I , .-, -. _-:=-.-: . - . ,-, , . . ，干涉条纹:外表有黄绿色细长条纹，内部条纹细小;行或V形亮线条纹;玻璃环外表有张应力玻璃环外表有张应力HQ-12 a画画为亮部明内为且成出合&组红纹紫条有力、I

28、U归中应色效臼J云亮色们带为绿叮涉表蓝有干外亮Z今4色条涉涉干干色绿蓝民兄，勾A尖形V 色阻力牛缸中阳和应有血吸忡扣除E色条夕灰白叫套亮为/璃表有重玻Eh-少纹色条涉涉干干评价要点玻璃环外表有张应力表A.3按玻璃制品使用要求的环切分类表环切档别显微结构分析显微图像环切级别HQ-1 I干涉色为紫红色，无明显热应力，干涉条纹带很少很淡，无可见HQ-2 I应力条纹，外表无张应力A级HQ-3 I干涉色为红色或橙红色，干涉条纹带需仔细才能看出平行细条HQ-4 I纹.分布均匀，有少量淡黄、橙黄色压应力条纹及少量细小蓝色HQ-5 I张应力条纹，外表元张应力B级14 表A.3(续)环切档别显微结构分析HQ-6

29、 I干涉色为淡黄色和蓝绿色，局部有较宽界限不清的应力干涉色HQ-7 I带，局部平行细条纹清晰，允许有不严重的V形条纹，良好分布HQ-8 I的细小及中等蓝-绿色张应力和明亮的黄-白压应力条纹HQ-9 I干涉色为黄灰色和灰绿色，平行条纹粗而严重，V形条纹多，局HQ-10 I部的尖锐条纹区非常不规则，亮线较多，外边缘有张应力，有明HQ-ll I显的蓝-绿色及淡绿-黄色应力条纹，外表有张应力HQ-12 干涉色为灰色和灰蓝色，有外层或套色效应，局部尖锐条纹多，有明显的蓝-绿色及黄-绿色应力重条纹，外表有张应力G/T 29159-2012 显微图像环切级别牛二十二IC级黯立三二一-一D级嗣蘸圃圃E级15

30、GB/T 29159-2012 参考文献lJ 田英良，孙诗兵，张磊.环切检测技术在医药玻璃管生产质量控制方面的应用J.医药与包装，2010，9(1):16-19.2J 田英良，孙诗兵，张磊.环切检测技术在瓶罐玻璃质量控制方面的应用J.玻璃与搪墅，2009，37(6) : 33-38. 3J 田英良，孙诗兵.新编玻璃工艺学M.北京:中国轻工业出版社，2009.16 N-ON|白山-mNH国。华人民共国家标准全玻璃真空太阳集热管用玻璃管GB/ T 29159-2012 国和中.x 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013) 北京市西城区三里河北街16号(100045) 网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X1230 1/ 16 印张1.5字数32千字2013年4月第一版2013年4月第一次印刷出定价30.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107书号:155066. 1-46882 GB/T 29159-2012