GBT-铜及铜合金管材内表面碳膜和碳含量的测定方法编制说明

铜及铜合金管材内表面碳膜和碳含量的测定方法编制说明（预审稿） 国家标准《铜及铜合金管材内表面碳膜和碳含量的测定方法》起草小组2025年3月国家标准《铜及铜合金管材内表面碳膜和碳含量的测定方法》（预审稿）编制说明一、工作简况（一）任务来源根据国家标准化管理委员会下达《国家标准化管理委员会关于下达2024年第七批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》（国标委发〔2024〕44号），计划修订国家标准《铜及铜合金管材内表面碳含量的测定方法》（项目计划号：20243017-T-610）。浙江省冶金产品质量检验站有限公司为第一起草单位，浙江海亮股份有限公司、中铝洛阳铜加工有限公司、广东龙丰精密铜管有限公司等单位参与起草。计划完成期限：2026年1月。（二）立项目的和意义铜及铜合金管材内表面碳膜和碳含量的控制对防止电化学腐蚀、保障设备安全运行至关重要。GB/T33817-2017《铜及铜合金管材内表面碳含量的测定方法》发布实施于2017年，存在以下不足：1使用的有机溶剂危害性大；2有机溶剂使用量大；3面积计算单一；4技术细节不完善。使用的有机溶剂危害性大GB/T33817-2017标准中使用四氯乙烯、三氯乙烯、三氯乙烷三种有机溶剂作为清洗剂。GB38508-2020《清洗剂挥发性有机化合物含量限值》规定有机溶剂清洗剂中二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯含量总和不得超过20%。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，三氯乙烯在1类致癌物清单中，四氯乙烯（全氯乙烯）在2A类致癌物清单中。2019年7月23日，三氯乙烯、四氯乙烯被列入有毒有害水污染物名录（第一批）。有机溶剂使用量大有机溶剂非常容易挥发，GB/T33817-2017标准中未对挥发性有机物进行回收，造成试剂过量消耗。面积计算单一GB/T33817-2017标准中仅规定了圆管的面积计算，未对其他形式的管件面积计算进行说明。技术细节不完善GB/T33817-2017标准中对校正试验内容规定不全面，试样外表面处理方式相对复杂。主要参加单位和工作成员及其所做的工作1.本标准起草单位及其分工标准制定计划任务正式下达后，浙江省冶金产品质量检验站有限公司立即成立了标准编制组，并落实起草任务，确定标准的主要起草人，拟定该标准的工作推进计划。具体分工为：浙江省冶金产品质量检验站有限公司总负责，负责试验方案确定、信息收集、样品提供的分工、资料汇总分析及执笔；浙江海亮股份有限公司负责样品的提供、试验；中铝洛阳铜加工有限公司对负责样品的补充、试验；广东龙丰精密铜管有限公司等单位负责测试试验。各单位分工明确，通力合作，共同完成标准的修定工作。浙江省冶金产品质量检验站有限公司是具有独立法人资格的第三方公正检测机构，浙江省政府第一批授权成立的省级质检机构。公司拥有一支具有丰富经验的专业技术人员队伍,检测人员具有较高的专业知识、技术能力和评判能力。公司以高标准进行实验室建设，装备了具有国际、国内先进水平的仪器设备，公司配置了直读光谱仪（德国）、离子发射光谱仪（美国）、原子吸收光谱仪（美国）、氧氮氢分析仪（德国）、扫描电子显微镜（德国）、金相显微镜（德国）及金属材料高低温等各类电子和电液伺服万能试验机等。公司长期承担各类冶金有色产品理化检验和各级政府行政管理部门下达的产品质量定期监督检验、日常监督检验、市场抽查检验等任务，积累了丰富的检测经验和数据。在研究水平方面，公司取得了丰硕成果：负责编制了GB/T33817-2017《铜及铜合金管材内表面碳含量的测定方法》；参与编制了GB/T5231-2022《加工铜及铜合金牌号和化学成分》、YS/T670-2008《空调器连接用保温铜管》、YS/T759-2011《铜及铜合金铸棒》、YS/T813-2012《废杂黄铜化学成分分析取制样方法》等多项标准。浙江海亮股份有限公司是海亮集团有限公司(世界企业500强第468位)控股的股份有限公司，成立于1989年，现有员工8300余名。2020年,公司总资产261亿元，总收入465亿元，利润总额8.95亿元。公司在亚洲、美洲、欧洲设有20个生产基地、是全球铜管棒加工行业的标杆和领袖级企业。企业连续多年荣获浙江省信用AAA级企业，公司是全国企事业知识产权优势企业，国家级博士后科研工作站设站单位，省级创新型企业等。海亮股份核心业务主要分为三大系列（铜管、铜棒和管件；铝型材；铜铝复合材）、八大主导产品（铜合金管、制冷用空调管、无缝铜水（气）管、精密铜棒、管件、微通道铝扁管、铝型材、铜铝复合材）。产品囊括了近百个牌号、数千种规格，广泛用于核电、航空航天、舰船及海洋工程、海水淡化、空调和冰箱制冷等军工和民用行业。企业已牵头起草制定和计划起草制定的国家行业标准共58项（其中国家标准30项），已经出版并实施的45项（其中国家标准28项），已完成报批的9项，已列入计划和正在编制中的3项。中铝洛阳铜加工有限公司是国家“一五”期间兴建的156项重点工程之一，是国内具有影响力的综合性铜加工企业，拥有铜及铜合金高精度电子带、大管大棒、弥散强化无氧铜、宽厚板等多条生产线，产品涉及铜及铜合金板、带、箔、管、棒、型材，广泛应用于电子信息通讯、新能源、汽车、海洋工程、轨道交通、国防、J工、核电等领域。产品广泛应用于电子信息、新能源汽车、海洋工程、轨道交通、电力装备等新兴领域，为神州系列飞船、大推力火箭、区域电子对抗、舰艇等国家重大战略工程提供了关键材料保障。公司拥有国家级企业技术中心、中国合格评定国家认可委员会认可的实验室、中国有色金属工业重金属加工材质检站、河南省铜镁材料和加工技术工程研究中心、中铝集团高性能铜板带加工技术重点实验室、有色行业铜及铜合金材料与加工工程技术研究中心。先后从德国、美国、法国、日本、英国、意大利等十二个国家引进了80台(套)先进的设备和检测仪器，为有色金属产品的研制和生产打下了坚实的基础。公司拥有一支高素质的科研技术研发队伍，具备丰富的生产技术经验和技术能力。制/修订国家/行业标准186项，承担863计划、国家重大专项、JG项目等国家重大科研及固定资产投资项目49项；获省部级以上科技成果奖励112项。广东龙丰精密铜管有限公司是国家级高新技术企业，于2003年12月22日在珠海市金湾区注册设立，2005年5月正式投产，目前拥有5条精密铜管生产线，年产能12万吨，是金龙精密铜管集团旗下最大的全资子公司。公司集高效传热用精密铜管材的研发、制造、销售、服务于一体，生产包括无缝内螺纹铜管、电缆用无缝铜管、高精度薄壁铜管、热管用铜及铜合金管、热交换器用无缝翅片管、铜及铜合金毛细管、大散盘铜管、蚊香盘管、一体化波纹管、椭圆管和十字管等管材产品，产品主要应用于空调与制冷设备、5G通信电子设备、通讯电缆、航空航天、装备制造、汽车工业等行业，公司无缝内螺纹铜管产品的升级也为空调产品的能效升级提供了重要保证。公司通过自主研发拥有铜管材加工领域核心专利55项，其中发明专利8项。公司近年来积极参与标准起草工作，已参与了多项国家和行业标准的制定。广东龙丰精密铜管有限公司是国家级高新技术企业，于2003年12月22日在珠海市金湾区注册设立，2005年5月正式投产，目前拥有5条精密铜管生产线，年产能12万吨，是金龙精密铜管集团旗下最大的全资子公司。公司建有“广东省企业技术中心”“广东省精密铜管（龙丰）工程技术研究中心”“广东省精密铜管（高性能高精度铜及铜合金）院士工作站”“珠海市精密铜管工程技术开发中心”“珠海市市级重点企业技术中心”等研发机构；通过“质量、环境、职业健康和安全、能源”四标一体化及“两化融合”“知识产权”“合规”“ESG”共八标管理体系认证；获得“国家级专精特新‘小巨人’企业”“国家绿色工厂”“国家知识产权优势企业”，以及“广东省制造业单项冠军企业-紫铜管材”“广东省专精特新中小企业”“广东省创新型企业”“广东省战略性新兴产业骨干企业”“广东省清洁生产企业”“广东省知识产权示范企业”“珠海市先进铜基新材料重点实验室”“珠海市知识产权优势企业”等资质认定。自主知识产权“一种内螺纹铜管成型旋压装置”荣获第二十届中国专利优秀奖。龙丰公司集各种精密铜管材的研发、制造、销售、服务于一体，生产包括无缝内螺纹铜管、电缆用无缝铜管、导电用无缝铜管、高精度薄壁铜管、热管用铜及铜合金管、热交换器用无缝翅片管、铜及铜合金散热管、铜及铜合金毛细管、大散盘铜管、蚊香盘管、一体化波纹管、椭圆管等管材产品，产品主要应用于空调与制冷设备、5G通信电子设备、通讯电缆、变配电、汽车、新能源、储能、装备制造、航空航天等行业，公司无缝铜管产品的升级也为空调产品的能效升级提供了重要保证。公司通过自主研发拥有铜管材加工领域核心专利65项，其中发明专利8项。公司近年来积极参与标准起草工作，已参与了多项国家和行业标准的制修订。2.本标准起草人员及其工作职责整个标准起草过程中各参编单位给予了大力的支持帮助。由中国船舶重工集团公司第七二五研究所（洛阳船舶材料研究所）、金川集团股份有限公司等几家单位进行实验方案确定、样品收集和提供、开展验证试验以及标准审核等工作。标准主要起草人以及分工见下表1表1工作成员及所做工作联系人姓名分工俞耿华、沈方红、厉峰标准文本和试验方案的确定、各起草单位的组织协调、样品的收集及分发、条件试验及精密度试验验证、试验数据的汇总处理、标准文件和编制说明编写。李绍文、魏连运对标准文件和编制说明提出修改建议、条件试验及精密度试验验证。韩知为对标准修订方案、标准文件和编制说明提出指导。（四）主要工作过程1.预研阶段在标准起草修订过程中，标准编制组成员查阅了国内外有关铜及铜合金中氧氮氢含量检测的相关标准。通过信息收集发现除本标准外，国外还有：EN723-2009《铜及铜合金铜管或管件内表面碳含量的测定燃烧法》。起草单位经过全面调研，确定了含量范围和初步方案，经过为大量的试验和生产实际应用，确定方案准确度高，精密度好，于是向全国有色金属标准化技术委员会提交了立项建议书。2.立项阶段2023年，浙江省冶金产品质量检验站有限公司向全国有色标准化技术委员递交了《铜及铜合金管材内表面碳含量的测定方法推荐性国家标准项目建议书》、草案及立项报告等材料，经全体委员论证同意立项。2024年9月，国家标准化管理委员会发布了《国家标准化管理委员会关于下达2024年第七批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》，下达修订《铜及铜合金管材内表面碳含量的测定方法》国家标准的任务计划，计划号为20243017-T-610，项目完成时限为2026年1月，技术归口单位为全国有色金属标准化技术委员会。3.起草阶段3.1任务落实浙江省冶金产品质量检验站有限公司接到任务后立即组织技术人员成立了标准编制组，制定了该标准的研究内容、技术路线、任务分工和进度安排。在拟制定分析方法开展了多方调研、资料收集后进行试验工作，包括加热功率、面积测量与计算等，最终形成了《标准草案》。3.2样品收集及试验研究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根据铜管、铜管件的生产工艺，分析了铜管内表面残碳、潜碳形成与残留的原因。潜碳是生产过程中加入的润滑剂残留在铜管、铜管件表面形成的；残碳主要是在高温退火时残留在铜管、铜管件表面的润滑剂发生热解，形成碳化层附着于内壁。由于残碳、潜碳产生的特殊性，很难获得均一、稳定的标准样品，对碳含量检测样品主要采用自制检测试样的方式获取。3.3标准预审4.征求意见阶段审查阶段报批阶段二、标准的制定原则、主要内容与依据（一）规范性原则。本标准根据《中华人民共和国标准化法》要求，该标准制订的程序和格式严格按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》、GB/T20001.4《标准编写规则第4部分：试验方法标准》和《有色金属冶炼产品、加工产品、化学分析方法国家标准、行业标准编写示例》的要求编写。（二）可靠性原则。标准规定的检测方法在同一实验室检测结果具有长期稳定性，不同实验室之间的检测结果具有一致性，能有效地规范铜及铜合金管材内表面碳含量的测定。（三）适用性原则。本部分是在标准GB/T33817-2017《铜及铜合金管材内表面碳含量的测定方法》的基础上进行修订而成。同时充分考虑生产企业、使用单位及相关个方面的意见和建议。根据国内铜及铜合金生产和下游客户的具体情况，突出标准的实用性。对试验设备及试验条件提出了明确要求，完善试验条件及试验步骤、检测范围，能普遍满足国内对铜及铜合金管材内表面碳含量的检测要求，更好地确保标准的先进性，促进我国检测技术的进步。。（四）协调一致性原则。本标准在制订过程中，充分考虑铜及铜合金产品标准的相关内容要求，保证了标准的协调性与一致性。标准主要内容：铜及铜合金管材内表面碳含量的测定方法范围本文件规定了铜及铜合金管或管件内表面碳膜和碳含量的测定方法。本文件适用于铜及铜合金管或管件内表面碳膜和碳含量的定量检测，碳含量测量范围5mg/m2~500mg/m2。规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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/T40139材料表面积的测量高光谱成像三维面积测量法术语和定义下列术语和定义适用于本文件。残碳CRresidualcarbon以单质形式存在的碳。潜碳CPpotentialcarbon以有机化合物形式存在的碳（如：有机化合物：油，油脂等）。全碳CTtotalcarbon残碳和潜碳的总和。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。试剂除非另有说明,在分析中仅使用确认为分析纯的试剂和实验室二级水。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。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（5.1）15min，使用前制备。异丙醇。丙酮。1,1,2-三氯乙烷。石油醚。硝酸（1+1）。甘露醇（GR）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（5.2）溶解。移入500mL容量瓶中，以去离子水（5.2）稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含1000μg碳。甘露醇标准溶液B：移取25.00mL甘露醇标准溶液（5.9）于250mL容量瓶中，以离子水（5.2）稀释至刻度，混匀。此溶液1mL含100μmg碳。二氧化碳气体（最低质量纯度99.99%）。仪器设备管式炉加热-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。1----氧气瓶：附氧气表、减压阀。2----净化炉：盛满氧化铜，可以使温度维持在450℃～500℃。3----干燥塔：下部盛碱石棉，上部盛无水高氯酸镁，中间隔玻璃棉，塔顶塔底均铺有玻璃棉。4----三通活塞：辅助调节氧气流量。5----管式电炉：可以加热至800℃的温度。6----石英管：大约600mm长，可以承受维持800℃的温度。7----除水除尘器：内置无水高氯酸镁。8----流量调节器：调节流量。9----红外吸收器：带一氧化碳转换器。图1.装置连接示意图鼓风干燥箱电子天平移液器卡尺或千分尺试样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：金属工具应没有涂漆；夹具的材料应为铜、铝、钢材，材料应洁净；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；应有适当的保护手套以避免皮肤直接接触试样表面。在清洁操作和试验操作之间，试样应保持在无污染环境中，如清洁实验室或放有氢氧化钠小球的干燥器。试验应在试样清洁后5h之内完成，否则试样应重新清洁。试样的清洁试样的清洁及封闭方法试样的清洁方法试样的清洁方法见表1中的规定。表1试样的清洁方法清洁方法操作步骤方法A将试样放入装有异丙醇（5.3）或丙酮（5.4）或1,1,2-三氯乙烷（5.5）或石油醚（5.6）溶液的回流冷凝装置中（见图2），沸腾至少5min。有争议时，将试样再次完全的浸入沸腾的溶液，至少浸泡1min。将试样从溶液中取出竖直放置在温度80℃通风橱或者烘箱的脱脂平台至少60s，直至溶剂挥发殆尽。以上操作应在通风柜里进行。定期更换溶液。方法B将脱脂的试样放在干净的大口玻璃器皿中，器皿中盛放有硝酸（4.6），保持酸溶液温度为20℃左右。小心控制放热反应，温度过高时，应冷却玻璃器皿。玻璃器皿有足够的溶液以覆盖试样长度。酸溶液应在每周或每40个试样制备后更新一次。将试样在溶液中浸泡30s，直到大量的褐色烟气(NO2)排尽。从酸液中取出试样，用去离子水（4.2）冲洗。操作应在通风柜里进行。将试样放入沸腾的去离子水浴中30s～60s，或用热流水(最少50℃)冲洗试样至少30s。小心操作以确保试样的有效部位完全浸入水浴中。为了排除CO2，去离子水应每天或每40个试样制备后更新一次。将试样从溶液中取出竖直放置在温度80℃通风橱或者烘箱的脱脂平台至少60s，直至水挥发殆尽或在大气中干燥。方法C将管材固定资夹具中，使用锉刀去除进行试验的管材外表面区域所有的痕迹，或在车床上用工具将试样表面去掉薄薄的一层。方法D使用砂纸去除进行试验的管材外表面区域所有的痕迹，并洗净烘干。图2.回流冷凝装置示意图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。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；也可以对试样的内表面采用方法A清洁,然后对外表面采用方法D清洁，得到残碳含量试样。用对于硬态管材,也可对试样的内表面采用方法A清洁,对外表面采用方法C清洁,得到残碳含量试样。全碳含量试样的清洁对试样的外表面采用方法D清洁，得到全碳含量试样。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。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。试样的制备对于使用方法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。用清洁的量具测量所需的管材长度，以达到内表面积为2000mm2～5000mm2。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。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。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。试验步骤试样取制备完毕的试样（见6.3）。分析前的准备通入氧气，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800°C±10°C。空白试验在测量之前，进行两次空白试验。取空白试验试样（见7.2.4、7.3），按8.5进行测定，空白试验试样应从该批次测试样品中制得，且与测试试样具有相同的形状和大小。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。如果空白值较大，应重新评估试样的制备和设备的空白值。仪器校准单标准点校准吸取与待测试样含量接近的甘露醇标准溶液（5.9或5.10）量于石英舟中，在鼓风干燥箱中于105℃条件下烘干。按照仪器说明书的要求执行单标准点校准程序,并至少重复分析三次,取其平均值。对于未知含量的待测样品,可使用仪器自带原始工作曲线或其他相近的工作曲线,按8.5对试料(8.1)进行预分析,得到待测样品中碳的预计含量。多标点校准工作曲线II标准品的配置分别吸取0μL、100μL、200μL、400μL、600μL、800μL、1000μL甘露醇标准溶液（5.9）于石英舟中，在鼓风干燥箱中于105℃条件下烘干。工作曲线II标准品的配置分别吸取0μL、100μL、200μL、400μL、600μL、800μL、1000μL甘露醇标准溶液（5.10）于石英舟中，在鼓风干燥箱中于105℃条件下烘干。根据所测碳含量的范围，从工作曲线I中或工作曲线II中选择适当的3个点~4个点按5.5.5进行分析。也可以用二氧化碳气体（5.11）作为标准品进行分析。测定启开玻璃磨口塞，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。经过燃烧和测量之后，启开玻璃磨口塞，用长钩将试样拉出。分析时应能快速出峰，且不存在拖尾现象。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。按设定的仪器分析条件进行测定，计算机自动显示碳试验质量。分析结果的计算试样内表面积获取圆管试样面积计算铜及铜合金管或管件试样为规则的圆管形，通过测量管材的内径和长度计算得到内表面面积，按公式（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。S=d×式中：S——内表面积，单位为平方毫米（mm2）；d——内径，单位为毫米（mm）；L——长度，单位为毫米（mm）。矩形试样面积计算当铜及铜合金管或管件直径较大，被加工成矩形试样时，通过测量试样的长和宽计算得到内表面面积，按公式（2）计算。测量精确到0.1mm。S=a×b式中：S——内表面积，单位为平方毫米（mm2）；a——试样的长，单位为毫米（mm）；b——试样的宽，单位为毫米（mm）。均匀壁厚试样面积计算当铜及铜合金管或管件为不规则形状，但又具有均匀的壁厚时，通过称量试样的质量和测量试样壁厚计算得到内表面面积，按公式（3）计算。壁厚测量精确到0.1mm。QUOTES=d×π×L………………（3）式中：S——内表面积，单位为平方毫米（mm2）；m——试样的质量，单位为克（g）；ρ——试样的密度，单位为克/立方厘米（g/cm3）；δ——试样的壁厚，单位为毫米（mm）。无氧铜、纯铜、磷脱氧铜，ρ取值8.94。仪器法面积测量依据GB/T40139标准对试样面积进行测量试样内表面碳含量的计算碳含量以mg/m2表示，为试样测试所获得的算术平均值。碳含量包括：残碳（CR）、全碳（CT）、潜碳（CP），分别按照公式（2）、公式（3）和公式（4）计算：CRCTCP=CT-式中：CR——残碳，单位为毫克每平方米(mg/m2)；CT——全碳，单位为毫克每平方米(mg/m2)；CP——潜碳，单位为毫克每平方米(mg/m2)；mR——残碳试验质量，单位为毫克（mg）；mT——全碳试验质量，单位为毫克（mg）；m0——空白试验质量，单位为毫克（mg）；S——试样内表面积，单位为平方毫米（mm2）；S0——空白试样内外表面积，单位为平方毫米（mm2）。精密度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：表2重复性限碳含量/mg/m252050200500重复性限r/mg/m20.3124455再现性在再现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： 表3再现性限 碳含量/mg/m252050200500再现性限R/mg/m20.4235577测量结果的可接受性及最终报告结果的确定在重复性条件下，如果两个独立测量结果之差的绝对值不大于r，可以接受这连个测量的结果。最终报告结果为两个独立测量结果的算术平均值。在重复性条件下，如果两个独立测量结果之差的绝对值大于r，实验室应再测量1个结果。如果3个独立测量结果的极差不大于1.2r时，取3个独立测量结果的平均值作为最终报告结果。如果3个独立测量结果的极差大于1.2r时，实验室应再测量1个结果。如果4个独立测量结果的极差不大于1.5r时，取4个独立测量结果的平均值作为最终报告结果。如果4个独立测量结果的极差大于1.5r时，实验室应再测量1个结果。实验室剔除5个测量结果的最大值和最小值，取中间三个数的平均值作为最终报告结果。试验报告试验报告至少包含以下内容：试样的编号；本标准编号；测试材料的产品名称；结果；试验中有任何异常的情况；任何本标准未规定的操作，或在该标准中是可选择的操作；试验人签名、试验日期；负责人签名。附录A（资料性附录）推荐分析条件推荐分析条件见表A.1。表A.1分析条件分析气流量L/min预热时间S吹氧时间S分析时间S2901530附录B（资料性附录）碳膜检测（定性分析）B1方法提要在室温下用硝酸（1+3）处理铜管试样，通过观察酸液表面是否形成膜样物质判定铜管内表面是否存在碳膜。B2试剂硝酸（1+3）B3试样铜及铜合金管或管件应使用砂纸去除进行试验的管材外表面区域所有的痕迹，并洗净。试样面积不小于1000mm2。B4试验步骤把试样块放入烧杯中，在室温下加人硝酸（4.2），将试样块淹没。当溶液变成蓝色时，将试样块取出，并用少量去离子水冲洗，冲洗下来的去离子水应收集到硝酸溶液中。B5碳膜的判定用10倍的放大镜观察试验后的硝酸溶液：a)如果未发现任何现象，或仅看见微小的物质，则判定没有碳膜。b)如果能清楚地看见一层膜浮于表面，则有可能就是碳膜或氧化膜。c)为了区分是碳膜还是氧化膜，应加热烧杯，使酸溶液沸腾约5min。如在加热试验中，该膜被分解或仅剩微小物质，则判定为没有碳膜。假若该膜没有改变，则判定为有碳膜。____________________________三、标准主要技术内容的确定依据及主要试验和验证情况分析（一）标准修定的内容及修订原因说明本部分是在标准GB/T33817-2017《铜及铜合金管材内表面碳含量的测定方法》的基础上进行修订而成。本文件与GB/T33817-2017相比，主要变化如下：增加了规范性引用文件（见2）更改了清洗用的有机试剂（见5.3、5.4见2017版的4.3、4.4）。增加了一种清洗剂（见5.6）更改了甘露醇标准溶液标准溶液浓度（见5.9、5.10，见2017版的4.7、4.8）；删除了试剂碱石棉、无水高氯酸镁（见2017版的5.2）；增加了设备鼓风干燥箱、电子天平（见6.2、6.3）；更改了试样的清洁方法-方法A（见表1，见2017版的表1）；增加了试样的清洁方法-方法D（见表1）；更改了残碳含量试样的清洁、全碳含量试样的清洁（见7.2.2、7.2.3，见2017版的6.2.2、6.2.3）；增加了回流冷凝装置示意图（见图2）更改了试样面积上限（见7.3.2，见2017版的6.3.2）；删除了测定次数（见2017版的7.2）；更改了管式电炉工作温度（见8.2，见2017版的7.3）；更改了空白试验试样要求（见8.3.2，见2017版的7.4.2）；删除了校正试验（见2017版的7.5）；增加了仪器校准（见8.4）；增加了碳试验质量的说明（见8.5.5）；调整了试样内表面积的计算公式（见9.1，见2017版的8.1）；增加了测量结果的可接受性及最终报告结果的确定（见11）；增加了附录B。2021年5月发布了国家标准GB/T40139-2021材料表面积的测量高光谱成像三维面积测量法，这是基于高光谱成像技术测量材料表面积的方法标准，铜及铜合金管材内表面碳含量的测定涉及到表面积的计算，顾引用此标准作为一种面积计算的方法。GB38508-2020清洗剂挥发性有机化合物含量限值规定，有机清洗剂中二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烯、四氯乙烯总和不得超过20%。生态环境部《关于发布《有毒有害水污染物名录（第一批）》的公告》2019年第28号公告，三氯乙烯、四氯乙烯被列入有毒有害水污染物名录（第一批）。同时三氯乙烯、四氯乙烯还具有破坏臭氧层、致癌等风险，顾除去了化学试剂三氯乙烯、四氯乙烯。经过多次试验异丙醇、丙酮、石油醚都有良好的去油效果，因此采用丙醇、丙酮、石油醚替代三氯乙烯、四氯乙烯。根据标准的测定范围（5mg/m2～500mg/m2）以及试样面积（2000mm2～5000mm2），试样中碳量为0.02mg～1mg，因此在多点校准的时候，分为两段0.02mg～0.1mg。0.1mg～1mg。使用的移液器用100μL～1000μL规格，所以用100μg/mL、1000μg/mL两种浓度标准溶液制作标准样。碱石棉、无水高氯酸镁是在设备上作为吸收水和二氧化碳的试剂，不参与试验过程，其纯度不影响结果，因此不再列入试剂名单。设备鼓风干燥箱、电子天平在配置标准溶液的时候需要使用，因此列入设备。更改了清洗试剂，因此试样的清洁方法-方法A做了改变。在日常操作过程中，方法D具有快速、简便、有效的特点，完全可以替代方法C，考虑到企业检测过程中，检测数量大方法C具有一定的自动化，可以替代手工，所以保留了方法C。回流冷凝装置的启用，可以节约大类的有机试剂的消耗，节省企业成本，对环境友好。在日常工作中还可以使用蒸发冷凝，对使用后的有机试剂进行清洁，从而增加有机试剂的使用寿命。在日常实验中，面积不是很好控制，并且低含量样品需要大面积增加反应的碳量，所以将面积由2000mm2～2500mm2调整为2000mm2～5000mm2。由于增加了测量结果的可接受性及最终报告结果的确定，这里对试验次数进行了规定，因此删除了测定次数。多个用户提出希望燃烧温度控制在800℃，因此调整了管式电炉工作温度。（二）主要试验本次试验分几个方面进行：方法D是否具有良好的去除外表面碳的效果。为了证明方法D是否具有良好的去碳效果，如下方法：将一段直径30mm铜管剖开成两份，去除剖口的毛刺后，用砂纸对铜管内外表面进行处理，处理后用水冲洗，并烘干。烘干后对样品进行碳含量检测，多次试验结果表明，方法D处理后的铜管，检测结果达到了空白试验的要求。证明方法D具有良好的去碳效果。清洗剂能否很好除去试样内表面的油分。使用未经退火处理的铜管，用不同的试剂按方法A进行处理，然后用方法D进行处理。然后再进行检测。检测结果数据一致，所以认为新引入的化学试剂可以除去铜管内外表面的油分。仪器校准一般仪器都具有单独校准和多点校准的功能。在设备是确认是可行的。整体试验经试验，碳含量曲线为正态分布，无拖尾，说明燃烧充分。将检测后的样品再次检测，并无碳含量产生，说明第一次检测时，已经