ГОСТ 12170-2021

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ОГНЕУПОРЫ

Стационарный метод определения коэффициента теплопроводности

Refractories. Stationary method of thermal conductivity determination

МКС 81.080

Дата введения 2021-11-01

Предисловие

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Огнеупоры" (ООО "НТЦ "Огнеупоры")

2 ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 июня 2021 г. N 141-П)

За принятие проголосовали:

(Поправка. ИУС N 1-2022), (Поправка. ИУС N 11-2022), (Поправка. ИУС N 7-2023).

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 20 августа 2021 г. N 752-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 12170-2021 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2021 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 12170-85

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

ВНЕСЕНЫ: поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2022 год, введенная в действие с 06.09.2021; поправка, опубликованная в ИУС N 11, 2022 год; поправка, опубликованная в ИУС N 7, 2023 год

Поправки внесены изготовителем базы данных

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения коэффициента теплопроводности огнеупоров в диапазоне от 0,03 до 15 Вт/(м·К) при стационарном одномерном температурном поле в плоском образце и при температуре на горячей стороне образца от 300°С до 1350°С.

Стандарт распространяется на формованные огнеупоры.

Допускается испытывать образцы, изготовленные из неформованных огнеупоров.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 12.1.019 Система стандартов безопасности труда. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты

ГОСТ 12.2.007.9 Безопасность электротермического оборудования. Часть 1. Общие требования

ГОСТ 12.4.021 Система стандартов безопасности труда. Системы вентиляционные. Общие требования

ГОСТ 166 Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 1770 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия

ГОСТ 1790 Проволока из сплавов хромель Т, алюмель, копель и константан для термоэлектродов термоэлектрических преобразователей. Технические условия

ГОСТ 4461 Реактивы. Кислота азотная. Технические условия

ГОСТ 8179 Изделия огнеупорные. Отбор образцов и приемочные испытания

ГОСТ 9680 Трансформаторы силовые мощностью 0,01 кВ·А и более. Ряд номинальных мощностей

ГОСТ 10821 Проволока из платины и платинородиевых сплавов для термоэлектрических преобразователей. Технические условия

ГОСТ ISO/IEC 17025 Общие требования к компетентности испытательных и калибровочных лабораторий

ГОСТ 20490 Реактивы. Калий марганцовокислый. Технические условия

ГОСТ 24104 Весы лабораторные. Общие технические требования

_______________

На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008 "Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания".

ГОСТ OIML R 76-1 Государственная система обеспечения единства измерений. Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (и классификаторов) на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 теплопроводность: Способность огнеупора проводить тепло.

3.2 тепловой поток Q, Вт: Количество теплоты, проходящей в единицу времени через изотермическую поверхность определенной площади в направлении, противоположном градиенту температуры.

3.3 коэффициент теплопроводности , Вт/м·К: Физический параметр, характеризующий способность материала проводить теплоту и численно равный количеству теплоты, проходящей в единицу времени через единицу изотермической поверхности.

     4 Сущность метода

Метод основан на закономерностях распределения стационарного одномерного температурного поля в плоском образце. Сверху образец нагревают при помощи электропечи, снизу он контактирует с водоохлаждаемым калориметром.

Коэффициент теплопроводности определяют в равновесном состоянии по перепаду температуры на образце и тепловому потоку, проходящему через образец.

     5 Требования безопасности

5.1 Требования безопасности к электропечи, применяемой для испытания - согласно ГОСТ 12.2.007.9.

5.2 Эксплуатация электроустановок и электроприборов осуществляется согласно ГОСТ 12.1.019 и правилами технической эксплуатации и техники безопасности электроустановок потребителей.

5.3 Помещение для проведения испытания должно быть оборудовано вентиляцией с учетом требований ГОСТ 12.4.021.

5.4 При проведении испытания применяют индивидуальные средства защиты: спецодежда, хлопчатобумажные перчатки и т.п.

5.5 В случае боя термометра необходимо провести демеркуризацию, соблюдая приведенный ниже порядок действий, или пользоваться "Инструкцией по обращению с отходами I класса опасности "Отходы термометров ртутных". В случае боя ртутного термометра рассыпанную ртуть собирают медной лопаточкой, обработанной предварительно в азотной кислоте, или ватой, смоченной раствором калия марганцевокислого. Ртуть временно хранят под слоем воды высотой не менее 5 см, т.к. открытая ртуть испаряется и загрязняет воздух. Особенно сильное испарение происходит при температуре выше 20°С. Термометры, не пригодные к эксплуатации, стеклобой с остатками ртути и собранную ртуть сдают в установленном порядке в специализированную организацию, занимающуюся приемом, складированием и утилизацией веществ, загрязняющих окружающую среду.

     6 Аппаратура, средства измерений и вспомогательные устройства

6.1 Установка для измерения коэффициента теплопроводности (см. рисунок 1).

     1 - водонапорный бак; 2 - прибор для измерения термоЭДС; 3 - верхняя часть печи; 4 - термоэлектрический преобразователь платинородий-платиновый; 5 - образец; 6 - теплоизоляция боковой поверхности образца; 7 - термопреобразователь хромель-алюмелевый; 8 - калориметр; 9 - водяная рубашка; 10 - охранное кольцо; 11 - термопреобразователи хромель-копелевые; 12 - термометры для измерения повышения температуры воды в калориметре; 13 - нижняя часть печи; 14 - регулирующее устройство для поддержания заданной температуры воды

     Рисунок 1

6.1.1 Электропечь, обеспечивающая односторонний нагрев испытуемого образца (его горячей поверхности) до заданной температуры в воздушной среде. Печь состоит из двух частей - верхней и нижней. В верхней части расположено не менее трех карбидокремниевых нагревателей. Допускается применение других видов нагревателей, обеспечивающих заданную температуру нагрева образца. В нижней части печи в одной горизонтальной плоскости расположены калориметр с охранным кольцом и водяная рубашка, либо в нижней части печи располагается калориметр без дополнительных устройств в соответствии с инструкцией по эксплуатации. Площадь поверхности калориметра, контактирующей с образцом, должна составлять 10%-30% от площади образца.

6.1.2 Трансформатор по ГОСТ 9680 или аналогичный. Допускается применение системы автоматического регулирования нагрева образца и других источников автоматического регулирования.

6.1.3 Водонапорный бак вместимостью не менее 100 дм (0,1 м) с постоянным уровнем воды, установленный на высоте не менее 2,5 м от плоскости калориметра. Допускается другая высота установки бака, если обеспечивается указанный в 9.2 расход воды.

6.1.4 Термостат жидкостный лабораторный. Допускается применять регулирующее устройство, обеспечивающее поддержание заданной температуры воды с погрешностью не более 0,5°С и нестабильностью во время измерения не более 0,1°С. Необходимость использования термостата определяется технической конструкцией установки для измерения теплопроводности.