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| GB/T 33817-2017 |
英文版
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铜及铜合金管材内表面碳含量的测定方法
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GBT 33817-2017
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标准编号: GB/T 33817-2017 (GB/T33817-2017)
中文名称: 铜及铜合金管材内表面碳含量的测定方法
英文名称: Method for determination of the carbon content on the inner surface of copper and copper-alloy tube
行业: 国家标准 (推荐)
中标分类: H13
国际标准分类: 77.120.99
字数估计: 9,940
发布日期: 2017-05-31
实施日期: 2017-12-01
起草单位: 浙江省冶金产品质量检验站有限公司、浙江海亮股份有限公司、浙江天宁合金材料有限公司
归口单位: 全国有色金属标准化技术委员会(SAC/TC 243)
提出机构: 中国有色金属工业协会
发布机构: 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
范围: 本标准规定了铜及铜合金管或管件内表面碳含量的测定方法。本标准适用于铜及铜合金管或管件内表面碳含量的定量检测，测量范围为5 mg/m^2～500 mg/m^2
GB/T 33817-2017: 铜及铜合金管材内表面碳含量的测定方法
GB/T 33817-2017 英文名称: Method for determination of the carbon content on the inner surface of copper and copper-alloy tube
1 范围
本标准规定了铜及铜合金管或管件内表面碳含量的测定方法。
本标准适用于铜及铜合金管或管件内表面碳含量的定量检测,测量范围为5mg/m2~500mg/m2。
2 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
2.1
残碳
CR
以单质形式存在的碳。
2.2
潜碳
CP
以有机化合物形式存在的碳(如:有机化合物:油,油脂等)。
2.3
全碳
CT
残碳和潜碳的总和。
3 方法提要
在氧气流中将铜及铜合金管或管件样品加热到一定温度,燃烧其内壁上存在的碳。用红外吸收光
谱法测定产生的二氧化碳,分别测定残碳及全碳的含量。
潜碳含量通过全碳量减去残碳量计算得出。
4 试剂
4.1 氧气(最低质量纯度99.99%):可通过净化装置净化到99.99%纯度的氧气。
4.2 去离子水(不含二氧化碳):将去离子水煮沸30min,在冷却至室温的过程中通氧气(4.1)15min,
使用前制备。
4.3 四氯乙烯(分析纯)。
4.4 三氯乙烯(分析纯)。
4.5 三氯乙烷(分析纯)。
4.6 硝酸(1+1)。
4.7 甘露醇标准溶液A:称取1.2640g甘露醇(C6H14O6,预先经100℃~105℃烘干并置于干燥器中
冷却至室温),置于100mL的烧杯中,加去离子水(4.2)溶解。移入100mL容量瓶中,以去离子水
(4.2)稀释至刻度,混匀。此溶液1μL含5μg碳。
4.8 甘露醇标准溶液B:移取10.00mL甘露醇标准溶液(4.7)于100mL容量瓶中,以去离子水(4.2)稀
释至刻度,混匀。此溶液1μL含0.5μg碳。
4.9 二氧化碳气体(最低质量纯度99.99%)。
4.10 碱石棉。
4.11 无水高氯酸镁。
5 仪器设备
5.1 管式炉加热-红外分析碳硫仪
装置连接示意图如图1所示。燃烧过程在石英管道中进行。
5.2 移液器
标称容量不小于40μL。
5.3 卡尺或千分尺
分辨力不大于0.1mm。
6 试样
6.1 一般要求
铜及铜合金管或管件试样经清洁与制备后进行的碳含量测定,应符合下列要求:
a) 金属工具应没有涂漆;
b) 夹具的材料应为铜、铝、钢材,材料应洁净;
c) 在试样制备前,所有的切割刀和钳子等工具都应脱脂处理,脱脂处理应用带有四氯乙烯或三氯
乙烯或三氯乙烷的软布擦拭;
d) 应有适当的保护手套以避免皮肤直接接触试样表面。
6.2 试样的清洁
6.2.1 试样的清洁及封闭方法
6.2.1.1 试样的清洁方法
试样的清洁方法见表1中的规定。
6.2.1.2 试样的封闭方法
一般试样采用适当尺寸的硅树脂或氯丁橡胶封堵管材的一端的封闭方法。软态铜及铜合金管或管件也可采用将管材放置在夹具中,压扁管头一端约20mm,将压扁的一端折叠,再次将管材放置在夹具中,压扁相邻一端约20mm的封闭方法。
6.2.2 残碳含量试样的清洁
对试样的内表面采用方法A清洁,然后进行封闭,对外表面采用方法B清洁,得到残碳含量试样。
对于硬态管材,也可对试样的内表面采用方法A清洁,然后进行封闭,对外表面采用方法C清洁,得到
残碳含量试样。
6.2.3 全碳含量试样的清洁
对试样先进行封闭,然后对外表面采用方法B清洁,得到全碳含量试样。对于硬态管材,也可对试
样的外表面采用方法C清洁,得到全碳含量试样。
6.2.4 空白试样的清洁
直接使用方法B对试样的内外表面进行清洁,得到空白试样。
6.3 试样的制备
6.3.1 对于使用方法B清洁过的试样,从塞紧或压扁的铜及铜合金管或管件端部(如需要,应先去掉端部的塞子)切除25mm长部分。
6.3.2 用清洁的量具测量所需的管材长度,以达到内表面积为2000mm2~2500mm2。
6.3.3 用清洁的方形锯或密齿的弓形锯等工具切取需要的长度,应避免试样过热。
6.3.4 如试样的长度大于样品放置室中规定的燃烧装置燃烧区的长度,将管材切为两段,以便两段试样可同时进入燃烧区。如使用电动锯,也应保证与管材所有表面接触的锯面已进行脱脂处理。当对管材进行切割和锉时,应保证管样固定牢固(如置入钳子中),而无过分的扭曲。
6.3.5 当铜及铜合金管或管件直径超过炉子直径时,使用压扁铜及铜合金管或管件的方式得到一个内表面积符合试验要求的试样。
7 试验步骤
7.1 试样
取制备完毕的试样(见6.3)。
7.2 测定次数
独立地进行两次测定,取其平均值。
通入氧气,检查整个装置的管路及活塞是否漏气。调节并保持仪器装置在正常的工作状态。接通
电源,升温至600℃±10℃。推荐的分析条件参见附录A。
7.4 空白试验
7.4.1 在测量之前,进行两次空白试验。
7.4.2 取空白试验试样(见6.2.4、6.3),按7.6进行测定,空白值用空白试样的总表面积(内外表面积)来
计算。空白值为两个试样测试所获得的算术平均值,空白值应不大于1.5mg/m2。
7.4.3 如果空白值较大,应重新评估试样的制备和设备的空白值。
7.5 校正试验
7.5.1 根据试样中碳含量,选择相应的量程或通道,用已知的碳含量的试样进行校准,也可以用空白试验的试样加入甘露醇标准溶液(4.7或4.8)或二氧化碳气体(4.9)进行校正,测得结果的波动应在允许差范围内,以确认仪器的线性,否则应按仪器说明书校正仪器,得到精确的线性校正系数。
7.6 测定
7.6.1 启开玻璃磨口塞,迅速将试样放入石英管内,用长钩推至瓷管加热区中部,立即塞紧磨口塞,燃
烧不少于2min。
7.6.2 经过燃烧和测量之后,启开玻璃磨口塞,用长钩将试样拉出。
7.6.3 分析时应能快速出峰,且不存在拖尾现象。
7.6.4 对于内径小于1.5mm的铜管,需要注意其毛细管效应对测定结果的影响,必要时应剖开铜管,
消除毛细管效应。
8 分析结果的计算
8.1 试样内表面积的计算
(1)计算。测量精确到0.1mm。
当管材太长需切为两段时,切割导致的长度减少,应对表面积进行重新计算。
8.2 试样内表面碳含量的计算
碳含量以mg/m2 表示,为两个试样测试所获得的算术平均值。9 精密度
9.1 重复性
在重复性条件下获得的两次独立测试结果的测定值,在以下给出的平均值范围内,选两个测定结果
的绝对差值不超过重复性限(r),超过重复性限(r)的情况不超过5%。重复性限(r)按表2中数据采用
线性内插法求得。
9.2 再现性
的绝对差值不超过再现性限(R),超过再现性限(R)的情况不超过5%。再现性限(R)按表3中数据采
用线性内插法求得。
10 试验报告
试验报告至少包含以下内容:
a) 试样的编号;
b) 本标准编号;
c) 测试材料的产品名称;
d) 结果;
e) 试验中有任何异常的情况;
g) 试验人签名、试验日期;
h) 负责人签名。
GB/T 33817-2017
GB
NATIONAL STANDARD OF THE
PEOPLE’S REPUBLIC OF CHINA
ICS 77.120.99
H 13
Method for Determination of
the Carbon Content on the Inner
Surface of Copper and Copper-Alloy Tube
ISSUED ON. MAY 31, 2017
IMPLEMENTED ON. DECEMBER 1, 2017
Issued by. General Administration of Quality Supervision, Inspection and
Quarantine;
Standardization Administration of PRC.
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Table of Contents
Foreword ... 3
1 Scope ... 4
2 Terms and Definitions ... 4
3 Method Summary ... 4
4 Reagents ... 5
5 Apparatus ... 5
6 Specimen ... 6
7 Test Procedures ... 9
8 Calculation of Analysis Results ... 10
9 Precision ... 11
10 Test Report ... 12
Appendix A (Informative) Recommended Analysis Condition ... 13
Foreword
This Standard was drafted as per the rules specified in GB/T 1.1-2009.
This Standard was proposed by China Nonferrous Metals Industry Association.
This Standard shall be under the jurisdiction of National Technical Committee for
Standardization of Nonferrous Metals (SAC/TC 243).
Drafting organizations of this Standard. Zhejiang Province Metallurgic Products Quality
Test Station Co., Ltd., Zhejiang Hailiang Co., Ltd., and Zhejiang Tianning Alloy Material
Co., Ltd.
Chief drafting staffs of this Standard. Kong Shuilong, Yu Genghua, He Youqi, Wei
Lianyun, Ma Yong, Wang Yungang, Zhao Xuelong, Qian Xiaodong, and Chen Xuguang.
Method for Determination of
the Carbon Content on the Inner
Surface of Copper and Copper-Alloy Tube
1 Scope
This Standard specifies the method for determination of carbon content in copper and
copper-alloy tube or on the inner surface of tube.
This Standard is applicable to the quantitative test of carbon content in n copper and
copper-alloy tube or on the inner surface of tube; the measuring range is 5mg/m2 ~
500mg/m2.
2 Terms and Definitions
The following terms and definitions are applicable to this document.
2.1 Residual carbon (CR)
The carbon existing in the single substance form.
2.2 Potential carbon (CP)
The carbon existing in the organic compounds (e.g.. organic compounds of oil, grease,
etc.).
2.3 Total carbon (CT)
The total sum of residual carbon and potential carbon.
3 Method Summary
Heat the copper and copper-alloy tube or tube sample in the oxygen stream to certain
temperature, and burn the carbon existing on the inner surface. Use the infrared
absorption spectroscopy to determine the generated carbon dioxide; then measure the
content of residual carbon and potential carbon, respectively.
The content of potential carbon shall be calculated by substracting the residual carbon
from total carbon.
4 Reagents
4.1 Oxygen (minimum mass purity of 99.99%). the oxygen that can be purified to
99.99% by the purifier.
4.2 Deionized water (containing no carbon dioxide). boil the deionized water for
30min; inject the oxygen (4.1) for 15min during the process of cooling off the deionized
water to the room temperature; prepare before use.
4.4 Trichloroethylene (analytically pure).
4.5 Trichloroethane (analytically pure).
4.6 Nitric acid (1+1).
4.7 Mannitol Standard Solution A. weigh 1.2640g of mannitol (C6H14O6, pre-dry at
100°C~105°C, and place into the desiccator to cool off to the room temperature); place
into 100mL beaker; add deionized water (4.2) to dissolve. Transfer into 100mL
volumetric flask; dilute with deionized water (4.2) to the scale; mix evenly. 1µL of such
solution contains 5µg of carbon.
4.8 Mannitol Standard Solution B. transfer 10.00mL of mannitol standard solution
evenly. 1µL of such solution contains 5µg of carbon.
4.9 Carbon dioxide gas (minimum mass purity of 99.99%).
4.10 Soda asbestos.
4.11 Anhydrous magnesium perchlorate.
5 Apparatus
5.1 Tube furnace heating-infrared carbon and sulfur analyzer
The connection schematic diagram of the device can refer to Figure 1. The burning
process is implemented in the quartz pipe.
6.3.3 Use the cleaning square saws or bow saws with dense teeth to cut off the
6.3.4 If the specimen length is greater than the length of combustion zone specified
by the combustion device in the sample chamber; cut the pipe fitting into two parts; so
that the two parts can enter into the combustion zone at the same time. If using the
electric saws, ensure the all saw surfaces contacting with the pipe fitting surface have
been degreased. When cutting and filing the pipe fitting, ensure the pipe sample is
fixed firmly (for instance, placing into the pliers) without excessive distortion.
6.3.5 When the diameter of copper and copper-alloy tube or pipe fitting exceeds the
furnace diameter, flatten the copper and copper-alloy tube and pipe fitting, so that
obtain the specimen with the inner surface meeting the requirements of test.
7.1 Specimen
Take the prepared specimen (see 6.3).
7.2 The number of measurement
Perform two separate measurements, then take their average value.
7.3 Preparation before analysis
Inject the oxygen, check whether the pipe and piston of the whole device leaks gas.
Adjust and maintain the instrument into the normal working state. Turn on the power
and raise temperature to 600°C±10°C. The recommended analysis condition can refer
to Appendix A.
7.4.1 Perform two blank tests before measurement.
7.4.2 Take the blank test specimen (see 6.2.4, 6.3); measure as per 7.6; the blank
value shall be calculated by the total surface area (inner and outer surface areas) of
the blank specimen. The blank value shall be the arithmetic mean of two specimens
measured; the blank value shall be no greater than 1.5mg/m2.
7.4.3 If the blank value is too large, the specimen preparation shall be re-evaluated
and re-set the blank value.
7.5 Calibration test
7.5.1 According to the carbon content in the specimen, select the corresponding
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