ICS81.060.30 Q32 中华人民共和国国家标准 GB/T32978—2016 碳化硅质高温陶瓷过滤元件 Siliconcarbidefilterelementforhightemperature 2016-08-29发布 2017-07-01实施 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发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国建筑材料联合会提出。 本标准由全国工业陶瓷标准化技术委员会(SAC/TC194)归口。 本标准起草单位:山东工业陶瓷研究设计院有限公司。 本标准主要起草人:赵世凯、薛友祥、曹俊倡、张晓丽、巩玉贤、焦光磊、张鹤、穆晓艳、吴萍。 ⅠGB/T32978—2016 碳化硅质高温陶瓷过滤元件 1 范围 本标准规定了碳化硅质高温陶瓷过滤元件的术语和定义、产品分类、技术要求、检验方法、检验规则 及标志、包装、贮运和安装。 本标准主要适用于高温气体净化用碳化硅质高温陶瓷过滤元件,尤其适用于粉煤气化、新能源等领 域高温高压气体净化用碳化硅质高温陶瓷过滤元件。 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/T1966 多孔陶瓷显气孔率、容重试验方法 GB/T1967 多孔陶瓷孔道直径试验方法 GB/T1969 多孔陶瓷渗透率试验方法 GB/T1970 多孔陶瓷耐酸、碱腐蚀性能试验方法 GB/T2823 陶管抗外压强度试验方法 GB/T2833 陶管弯曲强度试验方法 GB/T3002 耐火材料 高温抗折强度试验方法 GB/T16535 精细陶瓷线热膨胀系数试验方法 GB/T16536 工程陶瓷抗热震性试验方法 GB/T16825.1 静力单轴试验机的检验 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 高温陶瓷过滤元件 ceramicfilterelementforhightemperature 由支撑体和分离膜层构成的一种耐高温高压的多孔陶瓷过滤元件。 3.2 长管式过滤元件 longtubularfilterelement 两端都开口的管状高温陶瓷过滤元件。 3.3 烛式过滤元件 candlefilterelement 一端开口且带装配法兰,一端密封的管状高温陶瓷过滤元件。 3.4 支撑体 support 整个陶瓷过滤元件的基体。 1GB/T32978—2016 3.5 分离膜 separationmembrane 一种附着在支撑体外表面,具有微细孔道和表面过滤功能的薄膜。 3.6 膜面积 membranearea 陶瓷元件外表面起过滤作用的有效面积,单位为m2。 3.7 渗透率 permeability 在一定压力下,流体透过陶瓷过滤元件的能力,单位为m2。 3.8 过滤风速 filtrationvelocity 流体经过陶瓷过滤元件的面速度,单位为m/min。 3.9 过滤压降 filterpressuredrop 在标准状况下,以洁净空气作为过滤介质,过滤风速1m/min条件下,气体通过过滤元件的压力 降,单位为Pa。 4 产品分类 4.1 性能分类 碳化硅质高温陶瓷过滤元件按分离膜孔道直径可分为以下几类,见表1。 表1 碳化硅质高温陶瓷过滤元件分类表 类别代号 元件分离膜孔道直径/μm M5 5~8 M10 10~13 M15 15~18 M20 20~25 4.2 规格尺寸 碳化硅质高温陶瓷过滤元件分为长管式(见图1)和烛式(见图2)两种;按产品规格尺寸分类,见 表2、表3。 图1 长管式碳化硅质高温陶瓷过滤元件 2GB/T32978—2016 图2 烛式碳化硅质高温陶瓷过滤元件 表2 长管式碳化硅质高温陶瓷过滤元件 产品代号 元件总长度L/mm 元件外径D1/mm 元件内径D2/mm 膜面积/m2 T60-1000 1000 60 40 0.18 T60-1500 1520 60 40 0.28 T60-2000 2050 60 40 0.37 T60-2400 2460 60 40 0.45 T70-1000 1000 70 44 0.22 T70-1500 1520 70 44 0.33 T70-2000 2050 70 44 0.44 T70-2400 2460 70 44 0.53 表3 烛式碳化硅质高温陶瓷过滤元件 产品代号元件总 长度L1/ mm盲端 底长L2/ mm盲端 孔深L3/ mm元件 外径D1/ mm元件 内径D2/ mm盲端孔 内径D3/ mm法兰 尺寸F1/ mm法兰 尺寸F2/ mm法兰 尺寸F3/ mm膜面积/ m2 T60-1000F100045 30 60 40 20 74 15 12 0.17 T60-1500F152045 30 60 40 20 74 15 12 0.27 T60-2000F202045 30 60 40 20 74 15 12 0.36 T60-2500F252045 30 60 40 20 74 15 12 0.46 T70-1000F100045 30 70 44 20 74 15 12 0.20 T70-1500F152045 30 70 44 20 74 15 12 0.32 T70-2000F202045 30 70 44 20 74 15 12 0.42 T70-2500F252045 30 70 44 20 74 15 12 0.54 3GB/T32978—2016 4.3 特殊产品 特殊规格尺寸和性能的产品可由供需双方协商制造。 4.4 产品标记 4.4.1 标注顺序 产品名称、产品代号、类别代号。 4.4.2 标记示例 碳化硅质高温陶瓷过滤元件代号为:T××-××××-M×× 其中: T×× ———表示碳化硅质高温陶瓷过滤元件和元件外径; ××××———表示过滤元件的长度和类别; M××———表示分离膜和分离膜孔道直径。 例如:T60-1500F-M10表示碳化硅质高温陶瓷过滤元件,外径60mm,总长度1520mm,烛式,分离膜孔道孔径 10μm~13μm。 5 技术要求 5.1 外观质量 产品膜层表面应洁净、光滑、均匀,肉眼观测无孔洞、无裂纹、无缺膜等缺陷,元件端面平整。 5.2 尺寸公差 碳化硅质高温陶瓷过滤元件的尺寸公差应符合表4的规定。 表4 碳化硅质高温陶瓷过滤元件的尺寸公差 项目 最大允许偏差/mm 尺寸偏差外径(D1)-1.5 +1.0 烛式底处尺寸(L2、L3、D3) ±1.0 烛式法兰处尺寸(F1、F2、F3) ±1.5 长度(L1) ±3.0 椭圆度 ≤2.0 直度 ≤3.0 壁厚 ±1.5 5.3 理化性能要求 碳化硅质高温陶瓷过滤元件的理化性能应满足表5中的规定。 4GB/T32978—2016 表5 理化性能要求 序号 项目 质量要求 1 支撑体开口气孔率/% ≥34 2 分离膜开口气孔率/% ≥40 3 弯曲强度/MPa ≥18 4 抗外压强度/(kN/m) ≥45 5 环向拉伸强度/MPa ≥6 6 热膨胀系数(室温~1000℃)/K-1 ≤5.6×10-6 7 高温抗折强度(1000℃)/MPa ≥11 8 抗热震性能(1000℃~室温,10次) 不开裂 9 耐酸碱腐蚀性能/% ≥99 10 分离膜厚度/μm 150~300 5.4 过滤性能要求 碳化硅质高温陶瓷过滤元件的过滤压降和渗透率应满足表6中的规定。 表6 过滤性能要求 序号 项目 M5 M10 M15 M20 1 孔道直径/μm 5~8 10~13 15~18 20~25 2 过滤压降/Pa ≤1500 ≤800 ≤500 ≤350 3 渗透率/m2≥2.2×10-11≥4.5×10-11≥7×10-11≥15×10-11 6 检验方法 6.1 外观质量 外观质量的检测是在温和光照条件下,近距离目测。 6.2 尺寸检验方法 6.2.1 产品的外径、烛式底处尺寸和烛式法兰处尺寸采用精确度为0.02mm的游标卡尺测量,长度采 用精确度为1mm的米尺测量。 6.2.2 产品椭圆度的测试,在距离端部50mm处用游标卡尺测量其最大直径与最小直径测量值之差。 6.2.3 产品直度的测试是通过将过滤元件等直径部分全部置于10mm厚钢化玻璃板上,以塞尺测量产 品与玻璃板的最大间隙,其测量值即为产品的直度。 6.2.4 产品壁厚采用精确度为0.02mm的游标卡尺测量。 6.3 支撑体开口气孔率 按GB/T1966规定的方法进行检测。 5GB/T32978—2016 6.4 分离膜开口气孔率 按GB/T1966规定的方法进行检测。 6.5 弯曲强度 按GB/T2833规定的方法进行检测。 6.6 抗外压强度 按GB/T2823规定的方法进行检测。 6.7 环向拉伸强度 元件的环向拉伸强度按附录A规定的方法进行检测。 6.8 热膨胀系数 按GB/T16535规定的方法进行检测。 6.9 高温抗折强度 按GB/T3002规定的方法进行检测。 6.10 抗热震性能 按GB/T16536规定的方法进行检测,从过滤元件上直接切割取样。 6.11 耐酸碱腐蚀性能 按GB/T1970规定的方法进行检测。 6.12 分离膜层厚度 从元件不同位置直接切取试样,放在200倍显微镜下进行测量。 6.13 微孔孔道直径 按GB/T1967规定的方法进行检测。 6.14 过滤压降 元件的过滤压降按附录B规定的方法进行检测。 6.15 渗透率 按GB/T1969规定的方法进行检测。 7 检验规