国内外制冷用铜管产品标准比对研究
通过研究制冷用铜管国内外产品标准,比对分析国内外制冷用铜管产品标准核心技术指标,以期对我国制冷用铜管产品标准的完善提供参考,助推我国有色金属加工产业高质量发展。
关键词: 制冷用铜管; 标准; 比对研究
来源:中国知网
作者:陈珠丽 金泽 李明华 裘绍君
我国是全球***大的铜材生产国和消费国,2018年产量达1781万t,占世界的67%,其中铜板材169万t,铜带材185万t,铜管材278万t,铜棒材244万t,铜箔材43万t,铜线材795万t,其它67万t。而制冷用铜管是整个铜管产业中占比***大的品种,主要应用于家用空调、中央空调、冰箱、工业制冷机等产品。因此我们以制冷用铜管为例,通过比对分析国内外先进产品标准,发现同类产品标准和质量差异,提出对策建议,助推我国有色金属加工产业高质量发展。
1.国内外制冷用铜管标准体系分析
我国国家标准与国外标准相比,在标准体系、标准水平、标准性质和制订主体上存在一定差异,详见表
表1制冷用光面铜管国内外标准对照表 |
||||
Tab.1Domesticandforeignstandardcomparisontableofsmoothcopperpipeforrefrigeration | ||||
对照项目 | 中国标准(GB) | 国外标准 | ||
美国(ASTM) | 欧盟(EN) | 日本(JIS) | ||
产品标准 | GB/T17791-2017《空调与制冷设备用铜及铜合金无缝管》 | ASTMB280-2018《空调与制冷设备用无缝铜管》 |
EN12735.1-2016《铜和铜合金空气调节和制冷用无缝圆形铜管第1部分:管道系统用管》 EN12735.2-2016《铜和铜合金空气调节和制冷用无缝圆形铜管第2部分:设备用管》 |
JISH3300-2012《铜及铜合金无缝铜管》 |
标准体系 |
1.检测方法标准; 2.产品标准; 3.涉及环保人身安全标准、管理办法 |
1.检测方法标准; 2.在产品标准的基础上,综合协会、品牌商的验收要求,如大金空调对制冷用铜管的清洁度要求高于产品标准值,并额外增加测试爆破压力; 3.涉及环保人身安全标准、法规 |
||
标准水平 | 较注重制冷用铜管自身质量相关的指标 | 侧重于***低控制线要求,但企业内控指标较严,如美乐欧洲铜管企业在欧盟EN12735标准基础上增加测定***大工作压力控制指标 | ||
标准性质 | 生产型标准为主,从指导企业生产的角度,为企业提供生产技术依据 | 贸易型标准为主,以满足市场需求为出发点,根据产品***终用途或客户实际要求制定 | ||
制订主体 | 政府主导制定 | 政府重点关注涉及环境保护等强制性指标,其余主要由行业协会、企业主导 |
2 国内外制冷用铜管产品标准技术指标比对
制冷用铜管主要分为制冷用光面铜管( 代表产品是空调与制冷设备用铜及铜合金无缝管) 和高效换热特性铜管( 代表产品是无缝内螺纹铜管) 两大类。
2.1制冷用光面铜管
对于普通制冷用光面铜管,国内企业主要执行GB/T 17791-2017《空调与制冷设备用铜及铜合金无缝管》,国际上执行的标准有美国试验与材料协会ASTM 标准、欧盟EN标准、日本工业JIS标准等(表1)。在环境保护方面,国内有GB/T 26572-2011《电子电气产品中限用物质的限量要求》及《电器电子产品有害物质***使用管理办法》,但目前未要求强制执行; 欧盟颁布了RoHS2.0《关于***在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》,并要求强制执行。
从具体标准指标看,我国国家标准与国外标准各有所长( 表2)。
表2国家标准GB与欧盟EN、美国ASTM、日本JIS标准比对表 | ||||||
Tab.2GB、EN、ASTMandJISstandardcomparisontable | ||||||
对比指标 | 中国(GB) | 欧盟(EN) | 美国(ASTM) | 日本(JIS) | ||
GB/T17791-2017《空调与制冷设备用铜及铜合金无缝管》 |
EN12735.1-2016《铜和铜合金空气调节和制冷用无缝圆形铜管第1部分:管道系统用管》 | EN12735.2-2016《铜和铜合金空气调节和制冷用无缝圆形铜管第2部分:设备用管》 | ASTMB280-2018《空调与制冷设备用无缝铜管》 | JISH3300-2012《铜及铜合金无缝铜管》 | ||
牌号 | TU00、TU0、TU1、TU2、T2、TP1、TP2、QSn0.5-0.025 | Cu-DHP或CW024A、CuFe2P | Cu-DHP或CW024A | C1020、C1200、C12200 | C1100、C1020、C1201、C1220、C2200、C2300、C2600 | |
力 学 性 能 |
抗拉强度 Rm/MPa |
H80≥315 H55:245~325 O60H:220~280 O50≥215 O60≥205 |
R290≥290 R250≥250 R220≥220 |
R290≥290 R250≥250 Y080≥220 Y040≥220 Y035≥210 |
H58:≥250 O60:≥205 |
H≥315 1/2H:245~325 OL≥205 O≥205 |
规定塑性延伸强度 RP0.2/MPa |
H80≥250 H55≥120 O60H≥80 O50:40~90 O60:35~85 |
无要求 |
R290:- R250:- Y080:80~140 Y040:40~90 Y035:35~80 |
无要求 | 无要求 | |
断后伸长率 A/% |
O60H≥40 O50≥40 O60≥43 |
R290≥3 R250≥30 R220≥40 |
R290≥3 R250≥30 Y080≥40 Y040≥40 Y035≥40 |
H58≥40 |
OL≥40 O≥40 |
|
硬度(HV5) | 无要求 |
R290≥100 R250:75~100 R220:40~70 |
R290≥100 R250:75~100 |
无要求 |
H≥100 1/2H:70~110 OL≤73 O≤69 |
|
工 艺 性 能 |
扩口试验 |
40%(外径≤20mm) 30%(外径>20mm) |
30%(外径≤18) |
40%(外径≤20mm) 30%(外径>20mm) |
40%(外径≤19mm) 30%(外径>19mm) |
40%(外径≤20mm) 30%(外径>20mm) |
压扁试验 | 不应产生肉眼可见裂纹和裂口 |
无要求 |
无要求 |
无要求 |
无要求 |
|
晶粒度 |
O50≤0.040 O60:0.015~0.060 |
无要求 |
无要求 |
≤0.040 |
OL≤0.040 O:0.025~0.060 |
|
氢脆试验 | 弯曲后外侧面不应出现裂纹 |
无要求 |
无要求 | 无要求 |
弯曲后外侧面不应 出现裂纹 |
|
清洁度/(mg/㎡) |
空调: 内表面残留: ≤25(外径≤15mm) ≤38(外径﹥15mm) 冰箱: 内表面残留≤25 油分≤7 水分≤25 氯离子≤0.2 石蜡≤0.5 |
≤38 | ≤38 | ≤38 |
浊度≤2度 色度≤5度 |
(1)指标覆盖范围更全。国家标准中除缺失与抗拉强度相关联的硬度指标外,涵盖了化学成分、力学性能、外形尺寸等常规指标,并增加测定压扁试验和氢脆试验2个项目,丰富了管材工艺性能评定方法,比欧盟EN标准、美国ASTM标准更加全面。
(2)部分力学性能指标要求更严。国家标准对制冷用铜管的力学性能要求更严,增加了规定塑性延伸强度RP0.2指标。抗拉强度Rm根据不同金属状态分为5档,对应H80抗拉强度Rm***低为315N/m㎡、规定塑性延伸强度RP0.2***低为250N/mm2。美国ASTM标准和日本JIS标准Rm分别为2档和4档,对规定塑性延伸强度RP0.2均无要求。
(3)清洁度指标要求更高、更细。为防止制冷设备在使用时产生“脏堵”,国家标准对空调和冰箱制冷用铜管的内壁清洁度分别作了规定。规定空调用小管径(外径≤15mm)光面铜管内表面残留物总量不超过25mg/m2,空调用大管径(外径>15mm)光面铜管内表面残留物总量不超过38mg/m2。规定冰箱用铜管内表面残留物总量不超过25mg/m2,并就油分(≤7mg/m2)、水分(≤25mg/m2)、氯离子(≤0.2mg/m2)、石蜡(≤0.5mg/m2)作了细化规定。而欧盟EN标准、美国ASTM标准对制冷用铜管的限定值均为不超过38mg/m2。
(4)有害物质限量指标数量较少且未要求强制执行。国内标准体系仅对铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚6个指标作出限量规定,且未要求强制执行。而RoHS2.0指令比国内标准增加了4个邻苯二甲酸盐增塑剂指标且要求强制执行。当制冷用铜管与塑料保温套配套口时,虽有保温套生产厂家提供的质保单,但仍存在不符合RoHS2.0要求的风险。2.2无缝内螺纹铜管无缝内螺纹铜管是内表面带有螺旋槽的铜管。相比相同壁厚和外径的光管,内螺纹使得铜管的内表面面积可增大65%~100%,热交换效率可提升2~3倍。内螺纹铜管因其高效的热交换效能而被用于能效比高、耗电少以及体积小的空调器和冰箱。该产品的国家标准GB/T20928-2007《无缝内螺纹铜管》在制定时,其尺寸及偏差主要参照日本神户、住友、日立等公司相关无缝内螺纹铜管的精度要求,其他技术要求参照了日本JISH3300:2006《铜及铜合金无缝铜管》和美国ASTMB280:2003《空调制冷领域用无缝铜管》等标准,并充分考虑了我国无缝内螺纹铜管生产的实际情况。目前国外尚无现行有效的无缝内螺纹铜管的产品标准,我国国家标准填补了该产品标准的空白。
3.总结与展望
我国的国家标准GB/T17791-2017适用范围广、覆盖指标全面,适用于大部分空调与制冷用无缝铜管的要求,清洁度、力学等部分指标更严,在产品标准指标上是一个相对较严格的标准,已达到国际先进水平。但我国的标准体系在有害物质限量指标数量较少且未要求强制执行,存在RoHS2.0超标风险,技术性贸易壁垒风险不可忽视。
标准化工作是质量基础工作。为进一步深化我国铜加工产业,应强化标准提档,接轨国际市场,及时制(修)订出具有先进水平的产品标准,使产品进入市场得到推广使用,助推我国有色金属加工产业高质量发展。
- 上一篇:铜合金成分分析与检测方法研究
- 下一篇:镍基耐腐蚀合金的分类及工艺