ASTM 泡沫玻璃隔热材料标准说明书.doc

ASTM国际代码：C552-03泡沫玻璃隔热材料标准说明书本标准的固定代码是C522。该代码后面的数字代表初次生效的年份，如果该标准是修订过的，则该数字代表最后一次修订的年份。括号里面的数字代表最后一次批准的年份。上标（）表示最后一次修订或者批准后更改过的内容。1、 范围1.1 本说明书将涵盖用于工作温度为-450到800华氏度（-268到427摄氏度）的泡沫玻璃隔热材料的成分、大小、维度和物理性质。温度达到250到800华氏度（121到427摄氏度）时使用的管道隔热材料可能需要专门的技术和材料来生产。如果你需要用于该温度范围内的隔热材料，请与相关的生产方咨询。对特殊用途的产品，实际使用的温度极限应该由生产方和采购方协商确定。1.2 一般情况下，半圆形的单层管道隔热材料或多层隔热材料的内层很容易在温度超过250华氏度（122摄氏度）时产生应力裂纹。1.3 本标准使用英寸-磅作为标准单位（括号中的数值可能是近似值）。1.4 本标准不涉及所有的产品使用中的安全问题。本标准使用者有责任建立自己的产品安全和健康方面的标准，并在使用前确定范围和限制。2、 参考文献2.1 ASTM标准C165 隔热材料抗压性能试验方法C168 隔热材料术语C177 使用护热板设备测量稳态热通量和热传递性能的试验方法C203 块状隔热材料的断裂负荷和弯曲性能试验方法C240 泡沫玻璃隔热块的测试方法C302 预成型的管道隔热材料的密度和维度试验方法C335 水平管道隔热材料的稳态热传导性能试验方法C390 预成型隔热材料产品试验采样和验收C411 高温隔热材料的热表面性能试验方法C450 NPS管道隔热材料和船舶隔热罩的现场制作方法C518 用热流计测量稳态热传导性能的试验方法C585 常规尺寸管道的硬隔热材料的内径和外径C692 奥氏体钢外应力腐蚀断裂对隔热性能的影响的评估方法C795 和奥氏体不锈钢接触的隔热材料的规格C871 隔热材料的可溶性氯化物、氟化物、硅酸盐和钠离子化学分析方法C1045 稳态条件下计算热传导性能的方法C1058 隔热材料性能评估和报告时的温度选择C1114 用薄加热设备测量稳态热传导特性的试验方法D226 屋顶用防水饱和沥青有机油毡的规格D312 屋顶用沥青的规格E84 建筑材料表面阻燃性能试验方法E96 材料透湿性试验方法2.2 ISO文件ISO 3951按照缺陷百分比的变量进行抽样的程序和图表 3、 术语3.1 本说明书中的术语的定义参见术语C168。3.2 与本标准相关的术语定义：3.2.1 板 生产出来的粘在一起的泡沫玻璃做的部件，两个表面都用薄的牛皮纸或其它材料覆盖。4、 分类4.1按照上述定义的表面有覆盖的泡沫玻璃隔热材料分为两个级别，如表1所示。各个级别的产品在密度、热传导性能、抗压强度和弯曲性能都有不同。泡沫玻璃隔热产品可以分为以下几类：4.1.1 I类：平块，一般有1级和2级4.1.2 II类：管道隔热块，一般有1级和2级。4.1.3 III类：特殊形状隔热块，一般有1级和2级。4.1.4 IV类：板，一般生产2级。注1 这里没有列出的类和级的组合的产品可能在市场上没有。需要的话要定制。表1 1级和2级产品的物理要求AI类 平块特性 1级 2级密度 lb/ft3（kg/m3） 最小 6.12（98） 6.80（109）最大 8.62（138） 9.74（156）抗压强度，加膜B，最小 psi(kPa) (按照C240试验方法在样品上加膜) 60（415） 60（415）耐压性能，不加膜，最小 psi(kPa) 35（242） 60（415）抗弯强度，最小psi(kPa) 41 (283) 60 (414)吸水性，最大，体积% 0.5 0.5透湿性，最大，每in. 或 grains in./hft2in Hg（ng Pa-1s-1m-1） 0.005（0.007） 0.005 （0.007）热表面性能，热变形in.（mm） 0.125（3） 0.125（3）最大裂痕 见12.8.1 见12.8.1材料在竖直炉上的表现 合格 合格表面燃烧特性最大火焰发展指数C 5 5最大烟雾弥散指数 0 0表面热传导性能DE，平块，最大（Btu in/h ft2 ）(W/mK) 平均温度（）400（204） 0.58（0.084） 0.63（0.090）300（149） 0.48（0.069） 0.52（0.075）200（93） 0.40（0.058） 0.44（0.063）100（38） 0.33（0.048） 0.37（0.053）75（24） 0.31（0.045） 0.35 （0.051）50（10） 0.30（0.043） 0.34（0.049）0（-18） 0.27（0.039） 0.31（0.045）-50（-46） 0.24（0.035） 0.29（0.042）-100（-73） 0.22（0.032） 0.27（0.039）-150（-101） 0.20（0.029） 0.26（0.037）II类 管道隔热块特性 1级 2级表面热传导性能DFGH平均温度如下时的最大值（Btu.in./h ft2 ）(W/mK)400（205） 0.69（0.099） 0.69（0.099）300（149） 0.56（0.081） 0.58（0.083）200（93） 0.46（0.066） 0.48（0.069）100（38） 0.37（0.053） 0.41（0.059）热表面性能，热变形以及最大裂痕 in（mm） 0.125（3） 0.125（3）见12.8.1 见12.8.1A 上述物理要求是针对已经生产的材料的。在各种不同的条件下，如不同的安装类型和工作温度，这些要求可能能够，也可能不能够真正反映这些特性。B 需要更高密度和更高抗压强度的材料，请与生产商联系。C 对于II类和III类，不同生产方法的产品的烟雾指标和火焰指标可能会不同。如果需要火焰发展指数小于25并且烟雾弥散指数小于50的材料，请与生产商联系。D 隔热材料的热传导性能会随温度、温度梯度、厚度和形状的变化而变化。请注意表格中的表面热传导值是根据12.2.2中的条件下用样品试验的结果。这些值可用于比较以确定是否符合说明书要求。他们可能不能代表实际工作状态下的性能，因为实际工作状态和试验条件往往有很大的不同。E 根据标准C1058中的要求在小的温度差异下进行评估。F 根据标准C1058中的要求在大的温度差异下进行评估。G 单层或多层半圆形管道隔热产品的内层在温度超过250（122）时可能会产生应力断裂。这个范围的热性能就是以出现断裂为特征。H 这时管道隔热产品不能在低于环境温度的条件下检测，参见12.3中的注2。5、 订货信息5.1 订购本说明书范围内的泡沫玻璃隔热产品时应该提供以下信息：5.1.1 类型和级别代码（见4.1）5.1.2 该类型和级别下的维度（见第8节）5.1.3 保护层（如需要）5.2 如采购方需要第4节中没有列出的类型和级别的组合，不按照第8节要求的非标准维度产品，不按照第13节的检验要求，或者不要按照第16节的证书要求等等的特殊要求都必须由采购方和生产方协商在采购合同中加以明确。 6、 材料和生产6.1 隔热材料块应该包括在溶解的条件下产生泡沫的玻璃成分，退火后形成密封单元组成的硬的不可燃材料。再经过切割成为标准维度的块，可以是长方形的也可以是锥形的。6.2 特殊形状的产品和管道隔热产品应该按照标准C450、C585和本说明书的附件A1从材料块生产。6.3 锥形产品的或者平板应该从材料块生产。7、 物理性能7.1 泡沫玻璃隔热材料应该符合表1中的物理要求，需要特殊类型材料做特殊设计的，请联系生产方。8、 合格要求要成为I类中的1级和2级产品的初始材料或者合格产品通常需要以下诸方面的要求：8.1.1 抗压强度8.1.2 抗弯强度8.1.3 水分吸收8.1.4 透湿性8.1.5 热传导性能8.1.6 热表面性能8.1.7 表面燃烧特性8.2 要成为II类中的1级和2级管道隔热材料的合格产品通常需要以下诸方面的要求：8.2.1 热传导性8.2.2 II类应该从满足合格条件的I类材料中生产。8.2.3 III类和IV类产品应该从满足合格条件的I类的材料中生产。9、 维度、质量和许可误差9.1 平块，一般为长方形，尺寸为18英寸（457毫米）宽，24英寸（610毫米）长，1.5 到6英寸（38到152毫米）厚。锥形块的维度与平块相同，只是在24英寸（610毫米）的那一面每英尺切去1/8，1/4，1/2 英寸（每0.3米切去3, 6, 13 毫米）（其它块的维度和厚度必须由采购方和生产方协商确定。）9.2 II类，管道隔热材料，参见附录A19.3 III类，特殊形状，特殊形状的产品的维度必须由采购方和生产方协商确定。9.4 IV类，板，板的维度和级别应该由采购方和生产方协商确定。板的典型尺寸为24英寸（610毫米）宽，48英寸（1219毫米）长，1.5英寸（39毫米）或3英寸（76毫米）厚。9.5 维度误差 9.5.1 对I类和IV类，平均长度、宽度和厚度的许可误差如表2所示。表2 生产方维度误差维度 in（mm） 块（I类）板（IV类）长度 1/16 （1.6）宽度 1/16 （1.6）厚度 1/16 （1.6）9.5.2 对II类，各维度的许可误差如表3所示。9.5.3 对III类，各维度的许可误差由采购方和生产方协商确定。9.5.4 对I，II，IV类，特殊形状各维度的许可误差可以由采购方和生产方协商确定，写进采购合同里。10、工艺、磨光和外观10.1 因为有的对材料的要求不容易用数字来表示，隔热材料应该没有可视的瑕疵影响产品使用效果。11、取样11.1 根据标准C390在隔热材料中取样进行试验。任何取样方法的条款都必须由采购方和生产方协商确定。12、试验方法12.1 所有初始生产的的泡沫玻璃都是块状的，然后加工成管状，曲线状，精密V形槽（切割加工成形用于没有缺口的管道和设备的外表隔热），或者板。所有的初始质量检验从块里取样，并用没有表面湿气的样品做试验。本说明书中提到的性能指标用以下试验方法确定。12、密度：12.2.1 I类 - 块状隔热材料，试验方法 C303。12.2.2 II类 - 管道隔热材料，试验方法C302.12.3 热传导性能 - 根据试验方法C1058中的要求在4个平均温度下测量，用这些测量的数据根据方法C1045计算热传导性能。注2 - 这时，低于环境温度时II类管道隔热材料的试验值不能测量，因为没有用于按照试验方法C335测量径向热流的设备。12.3.1 I类，隔热块 将试验方法C177、C518 或C1114 和 方法C1045结合起来使用，并按下述方法制备样品。在温度或热阻超出校正区域范围时，试验方法C518不能使用。在温度或热阻范围不在试验方法C177要求的范围内时，试验方法C1114不能使用。在有争议时，试验方法C177是最终认定标准，样品制备方法如下：12.3.2 为达到上述试验方法对样品在平整和平行方面的要求，推荐使用以下方法。从整块的材料中锯下一块，维度按照要求，厚度比要求高出2-3毫米。12.3.3 将样品放在一个比样品略大的金属平面上，将两个加工好的金属条放在样品的两侧，将一张厚度约为0.01英寸（1/4毫米）的均匀的纸插进平的金属面和金属棒之间，但不在样品下面。金属棒的厚度为样品最终厚度。这样加工后样品的上面和下面都平整并且平行。也可以用冷轧钢条。一般来说这样的钢条会足够平整，并且厚度均匀。12.3.4 用一根足够长的第三根金属条叠在两侧的金属条上，小心地将样品上面的表面刮掉，一直到刮条正好接触到厚度条。将样品倒过来放在金属表面上，再将两根金属条放在样品的两侧，这一次在金属条下不用纸张，重复刮得动作。12.3.5 如果样品需要运输，必须有合适的包装保护。12.3.6 由于材料很硬，表面又有开放的空腔，最好有热偶固定在样品的表面，但不能粘在样品的表面。12.3.7 为了尽可能精确，推荐样品的冷表面和热表面的的温度差满足样品的温度梯度等于或者大于40/英寸（900Km-1），应该尽量避免样品来自不同的泡沫玻璃块拼接而成。在中心测量区不可以有拼接，其它部位尽量减少拼接。12.3.8 样品的数量和采样方法按照方法C390的要求。为了方便用户代表或独立第三方检查，样品的数量应该符合ISO3951，检查水平S-3 10.0% AQL 方法S的要求。12.3.9 II类，管道隔热材料 试验方法C335 结合方法C1058和C1045。12.3.10 样品应该加工成1 1/2 +1/2， - 0 英寸（38+13，- 0毫米）厚的管道隔热材料样品。12.4 抗压性能 -（I类 - 块）按照试验方法C165中的程序A确定抗压强度。试验参数和样品制备技术如下所述。通过这个过程确定加压力负载过程中的破坏点。12.4.1 样品承受压力的两平行的表面应该平整。必要时，在合适的表面磨平以达到平整的要求。12.4.2 样品最好是一个半块12 X 18英寸（300 X450毫米）X正常厚度，另外的选择包括9 X12英寸（225 X300 毫米），或者整块18 X 24 英寸（450 X600 毫米）X正常厚度。四分之一扇形样品可以取四个切块中的任何一块。最小可接受样品的尺寸为8 X 8 英寸（200 X 200 毫米）。报告中要注明样品的尺寸。12.4.3 按照以下要求在样品的受力面加膜：在一个表面涂上熔化了的III类或IV类沥青（预热到350、+50、 -25（177、+28、-14），表面空腔彻底填满。这样涂一般需要大约 0.20磅/平方英尺 25%的沥青。马上将涂了热膜的块压在事先放在平面上的毡或纸上，这样做的目的是为了防止试验过程中沥青粘在试验台上。轻薄的牛皮纸就可以，虽然传统上使用1类屋顶用毡纸，这种毡纸通常根据说明书D226被称为15号沥青毡。加膜后的表面应该平行、平整。将样品侧放，让两个加膜的表面在室温下放置至少15分钟，待沥青变硬后开始试验。12.4.4 样品的数量和取样方法按照方法C390。为方便用户代表或独立第三方检查，样品的数量应该符合ISO3951,检查水平S-4 10.0% AQL 方法S的要求。12.4.5 在样品上加压，直到破坏。根据样品的厚度和加膜材料的厚度，破坏后的形状是不一样的。记录破坏点的负荷。根据试验方法C165，抗压强度是负荷除以样品的截面积。12.4.6 负荷增加率会因不同的试验设备而不同。用水压试验机时，按照固定的负荷增加率500磅/秒（2200N/s）试验。用螺杆试验机时，按照十字头0.01 英寸（0.25毫米）/分钟/1英寸(25.4毫米)样品厚度的速度加负荷，十字头速度或负荷增加率的误差范围为25%。使用试验方法C240中推荐的样品尺寸，负荷的增加按照2.3 psi/s(16kPa/s)。另外一种方法是在30 到90秒（通常按2.3 psi/s(16 kPa/s) 内让样品破坏。12.4.7 因为在样品制备过程中加入了毡和沥青，试验方法C165中确定压缩弹性模量的方法不适用测量泡沫玻璃材料本身的压缩弹性模量。12.4.8 没有加膜的材料的抗压强度使用试验方法C165中的程序A进行，最好试验半块，或者四分之一块，2英寸（50毫米）厚，一直到变形0.2英寸（5毫米）。这个程序不能确定压力负荷破坏点。注3 要测量无变形最终抗压强度，需要按照试验方法C240在样品上加膜。12.5 抗弯强度（I类块） - 试验方法C203，用程序A，方法I或II。12.6 吸水性能（I类块）- 这个试验方法是通过测量让整块样品完成浸入水中若干时间后留在样品上的水的量来确定泡沫玻璃的吸水性能。要覆盖切割后留下的表面空腔使结果更精确。12.6.1 这个方法是一种测量等温条件下直接将样品浸在液态水里后泡沫玻璃的吸水量的方法，目的是用于产品评估和质量控制。12.6.2 设备和材料12.6.2.1 可以测量大约1.5公斤的天平，灵敏度至少0.1克12.6.2.2水箱里有惰性材料（如不锈钢）做的放样品用的支架和用来压样品表面的压块。12.6.2.3 泡沫海绵至少4 X 7 X 1.5英寸 （100 X 180 X40 毫米）大，海绵必须预先浸湿，再完全挤干。12.6.2.4 试验室温度控制在705（213）,相对湿度控制在50RH10%.12.6.2.5 过滤水12.6.3 认真测量泡沫玻璃块的厚度、宽度和长度，精确到1毫米，最好是2 X 12 X 18 英寸（50 X 300 X 450 毫米），计算体积和表面积。12.6.4 将样品称重，精确到0.0002磅（0.1克）（W1），然后水平地将它浸入温度为705（213）的水下25毫米（1英寸）。惰性压块放在上面保持整个样品浸在水中。浸泡2小时后，把样品放在潮湿的棉浴巾上晾10分钟。过后，将表面的水分用潮湿的海绵吸干，大的面每面1分钟，四个侧面合计1分钟，在吸完一面后将海绵绞干，每面至少吸两次。样品的每面用相同的方法（将海绵压下厚度的50%）吸干，马上称重（W2），精确到0.0002磅（0.1克）。12.6.5 计算吸水量（W2-W1），单位为克，将它表达为样品表面积的函数。吸水量也可以表示为体积百分比减去吸水量的体积再除以样品体积的函数，或者重量百分比减去吸水量（W2-W1）除以干样品重量（W1）。这样表示的测量结果严格地限于用同样的尺寸的样品进行试验时进行比较。12.6.6 精确度在各个实验室之间交叉试验时确定。单个实验室的重复性要求为0.00060 g/cm2 或者0.030 体积百分比（1S）。多个实验室的重复精度为0.00071 g/cm2 或者0.035体积百分比。因为没有标准，不能对偏差有任何评论。12.7 透湿性（I类 块）试验方法E96，温度范围在73.4到90（23到32.2）时用水法进行试验。12.8 热表面性能（I类 块）用试验方法C411试验4英寸（102毫米）厚的样品（两块2英寸或51毫米的块错缝连接在一起），（II类 管道隔热块），用3英寸（76毫米）厚的样品（两块1.5英寸或38毫米的管道隔热块错缝连接在一起）。试验温度不超过最大使用温度。加温速度不超过200/h（112/h）。样品不覆膜。12.9 表面燃烧特性（I类 块），用试验方法E84。12.10 应力腐蚀（I类 块），对和奥氏体不锈钢接触的应力腐蚀，请参阅说明书C759。对II、III、 IV类,无论是合成的还是单一的，要试验的泡沫玻璃必须包含所有的接口填料、覆膜和粘结剂。样品上的粘结剂或接口填料等必须和实际生产的产品中的情况相一致。12.10.1 用于化学分析的样品制备。采购订单或合同里有约定时，应该向采购方提供以下化学分析结果。12.10.2 按照试验方法C871进行可溶性氯化物（氟化物），硅酸盐和钠离子的分析，并注意以下几点。样品切割成很薄，大约1/16英寸（2毫米）的薄片时，遵守试验方法C871中的第7.1.1节的要求非常重要，然后根据试验方法C871中第8.2节的要求，可能有必要碾磨样品60到120s。如果有任何材料浮在表面，这表明薄片太厚，或者需要进一步碾磨，或者两者都是。有问题或者争议时，最好做一个分离过程中留在过滤纸上的干材料的微粒尺寸分析。注4 试验方法C692原来的标题是“有毛细管效应的隔热材料对奥氏体不锈钢应力腐蚀断裂趋势的影响”。和它相关的标准试验方法C871是用来做这类材料的化学分析的。因为泡沫玻璃不是有毛细管效应的隔热材料，有必要将样品磨成很细的粉末来做试验方法C871中的可溶性物质的试验。为了实现可重复的化学分析结果，这个粉末必须是可重复的微粒尺寸。因此，一定要按照试验方法C871中规定的步骤精心制备。12.10.3 所有前述说明书中的其它化学试验的要求也需要遵守。13、验收要求13.1 合格样品或者合格材料的验收一般需要考虑以下要求：13.1.1 密度13.1.2 各维度许可误差13.1.3 工艺14、检查14.1 材料的检查细节由采购方和生产方在采购合同中写明。15、拒收15.1 采购方可以拒收没有达到双方约定的要求的材料。拒收决定要及时以书面形式报告给生产方或供货方。16、证书16.1 如果在采购订单或合同中有明确规定，生产方或供货方应该给采购方提供一个证书来说明生产或制备的产品、样品、试验、检验是按照本说明书做的，并且符合本说明书中的要求。16.2 如果采购方在合同或订单上有要求，也可以由独立第三方代替生产方提供证明来说明本说明书的要求得到满足。17、包装盒包装标记17.1 包装 除非采购方和生产方或供货方另有约定，隔热材料用生产方的标准商用包装进行包装。17.2 标记 除非另有约定，每个包装上要有以下内容的标记：17.2.1 块 生产方名称、包装里面的材料尺寸、级别、数量。17.2.2 管道隔热材料 生产方名称、包装里面材料的管道尺寸、级别、数量、公称厚度，护套（如果有的话）。17.2.3 特殊形状 生产方名称、包装里面的材料形状、数量。17.2.4 板 -生产方名称、包装里面的材料尺寸、级别、数量。18、关键词18.1 泡沫玻璃、泡沫材料、泡沫材料-成型隔热材料、隔热材料、隔热材料-块和板、隔热材料-块和管道、隔热材料-玻璃、隔热材料-管道附录（必需的信息）A1 泡沫玻璃管道隔热材料的标准尺寸和维度A1.1 泡沫玻璃管道隔热材料的长度由采购方和供货方协商确定。典型的长度为23 1/2 英寸（597毫米），24英寸（610毫米），或者36英寸（914毫米）。A1.2 为4英寸NPS(102毫米)和以下管道生产的泡沫玻璃隔热材料的最小厚度是1英寸（25毫米）。为大于4英寸NPS(102毫米)的管道生产的泡沫玻璃隔热材料的最小厚度是1 1/2英寸（38毫米）。尺寸应该符合方法C585。A1.3 半块头的管道隔热材料应该沿一个包含圆柱轴的平面切开。A1.4 大于16英寸NPS(406毫米)的管道的泡沫玻璃隔热材料一般是分段做的。分段的隔热材料要符合管道隔热的需求，每个封口的现场切割不能超过一次。对室温和超过室温以上的应用，可以用按照实际直径和长度专门切割的V形槽材料。低于室温的应用，请与生产方联系。A2 维度许可误差A2.1以下的维度许可误差只适用半块头的管道隔热材料。A2.1.1接缝合适度 对沿9英寸（230毫米）的中心卷起来的用于合适的管道隔热的产品，隔热材料两侧的水平连接是沿着整个部分长度的方向有小于1/16英寸（1.6毫米） 的连接区。A2.1.2同心度 管道隔热材料的内圆的圆心和其外圆的圆心应该重叠。它们之间的距离不应该超过1/8英寸（3.2毫米），或者壁厚的5%，以大者为准。A2.1.3 半块的平衡 两个半块接触的平面应该包含圆筒的轴心线。长度为24