Utføring av klimatiske tester, GOST: faktorer og metoder

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Klimatesting er en av metodene for å teste produkters motstand mot ytre faktorer. Ugunstige miljøforhold kan føre til utstyrssvikt, kritisk tilstand av strukturer og risiko for kollaps, skade på integriteten til beskyttende belegg, tap av utseende og intensivering av korrosjonsprosesser. Slike tester kan utføres i spesielle lukkede kammer eller på teststeder ved hjelp av flere metoder.

Generelt konsept

Tekniske produkter som opererer i åpen atmosfære påvirkes av ulike klimatiske faktorer som forverrer ytelsen: høy luftfuktighet, solstråling, lave og høye temperaturer. De blir tatt i betraktning når du designer produkter. Så, avhengig av plasseringen av området der utstyret skal brukes, bestemmes den klimatiske utformingen og de riktige materialene velges som oppfyllertekniske krav.

Klimatiske tester brukes til å evaluere funksjonelle kvaliteter (pålitelighet, motstand mot ødeleggelse og påkjenninger, tetthet) og utseende under spesifiserte driftsforhold. Som studier viser, er de farligste faktorene under påvirkning av hvilke negative fysiske og kjemiske prosesser oppstår i materialer lave temperaturer (øker sprøhet), høy luftfuktighet (akselerasjon av korrosjonsprosesser) og plutselige temperaturendringer.

Klimatestresultater kan vurderes både kvalitativt og kvantitativt. De utføres vanligvis på stadiet av utviklingsarbeidet, så vel som i masseproduksjon som en avvisning av kritiske strukturer (teknologiske tester på regelmessig basis) og for å kontrollere stabiliteten til kvaliteten (periodisk kontroll).

Metode

Metoden for klimatisk testing i henhold til GOST 24813-81 avhenger av de tekniske kravene som forbrukeren stiller til produkter, designfunksjoner, produksjons- og installasjonsprosessen, samt driftsforhold. De er satt av relevante industristandarder og designdokumentasjon.

Tester utføres i 3 trinn:

1. Foreløpig aldring under spesifiserte klimatiske forhold. Dette er nødvendig for å eliminere påvirkningen fra tidligere forhold (fuktighet, temperatur, trykk). Varigheten av dette stadiet bestemmes av tiden som kreves for det termiskelikevekt. Samtidig foretas innledende målinger og en visuell inspeksjon av objektet.
2. Avslutt parametere til driftsmodus, lukkerhastighet, uttak fra kamera (fra teststedet), stabilisering av ytre forhold for påfølgende evaluering av objektet. Testmodusen kan være kort, lang eller syklisk.
3. Se og måle endringer, trekke konklusjoner. Utvikling av en prediktiv karakter av endringer i operasjonelle egenskaper.

Dersom objektet består av flere elementer, kan disse arbeidene etter avtale med kunden utføres som en del av hele produktet.

Forberedende stadium. Testteknologidesign

Forberedelse til en klimatest inkluderer følgende prosedyrer:

• Designe en matematisk modell av et objekt.
• Innsamling av informasjon om en mulig endring i produktets funksjonelle eller ytre egenskaper under påvirkning av klimatiske faktorer.
• Velge test- og måleverktøy, fastsette omfang og rekkefølge av arbeidet, utarbeide tidsplan, utvikle metodikk.
• Planleggingsmateriell, teknisk og metrologisk støtte.
• Definer rapporteringsskjemaer.
• Instruere servicepersonell.
• Feilsøkingstestverktøy.
• Valg av midler for behandling av mottatte data.

klassifisering

Klimatester er klassifisert i henhold til 3 kriterier: etter utførelsesmetoden, etter eksponeringsmetoden og etter klimatypenfaktor.

I det første tilfellet er det 3 typer slikt arbeid:

1. Enkeltprøver. Produktet påvirkes kun av én av de klimatiske faktorene. For én test kan de endres sekvensielt, men effekten deres på objektet er uavhengig. Fordelen med denne metoden for klimatisk testing er enkelheten til utstyret. Ulempene inkluderer ufullstendig overholdelse av reelle driftsforhold.
2. Sammensatte tester. Objektet påvirkes også av bare én enkelt faktor, men det forsterkes av påvirkningen fra den forrige faktoren. Et eksempel kan være å plassere et produkt i et miljø med høy luftfuktighet og deretter senke temperaturen.
3. Komplekse tester. Objektet påvirkes samtidig av et kompleks av klimatiske faktorer. Denne typen er den mest pålitelige, siden den er så nær driftsforholdene som mulig. Ulempen er behovet for komplekse testoppsett.

Feltester og akselererte tester

I henhold til metoden for innvirkning på objektet, skilles fullskala og akselererte klimatiske tester. Sistnevnte type brukes ofte til beskyttende belegg og plast. Siden deres ødeleggelse skjer over lang tid, for å redusere tiden for å oppnå resultater, påvirkes produkter av sykluser som simulerer endringer i forholdene over flere måneder eller år (temperatur- og fuktighetsendringer, solstråling). Effekten bestemmes av én eller flere indikatorer.

Metodikken for akselerert testing av malingsbelegg og polymerer er gitt i standardene til Unified Corrosion and Aging Protection System (ESZKS).

Klimatiske faktorer

Klassifisering av klimatiske tester utføres også i henhold til type påvirkningsfaktor:

• Høyt eller lavt atmosfærisk trykk.
• Nedbør (regn, snø, frost, is).
• Høy eller lav luftfuktighet.
• Havtåke mettet med s alter.
• Høy eller lav temperatur.
• Vindlast.
• Atmosfære, fuktighet eller jord mettet med etsende stoffer.
• Plutselige temperaturendringer.
• Økt solinnstråling.
• Eksponering for støv og sand.

Testverktøy

Oftest testes produktene i spesielle kammer (kunstige værkamre), der passende klimatiske forhold er kunstig skapt. Objektet monteres slik at størst stabilitet sikres og det er fri luftsirkulasjon mellom det og veggene i installasjonen. Utstyret til klimatiske kamre for testing kan være forskjellig og avhenger av kravene til arbeidet. Det finnes følgende typer slike installasjoner:

• varme-kald-fuktighet;
• varme og dypfrys;
• s altspray;
• med vindtunneler (for vindtesting);
• lett aldring;
• termisk sjokk (det dannes en dråpe i demtemperaturer);
• regn;
• solstråling med kilder til infrarød og ultrafiolett stråling;
• termiske vakuumkamre og andre.

Lave temperaturer oppnås ved bruk av kjølemedier (flytende nitrogen, karbondioksid, ammoniakk) eller kompresjonsfordampningsenheter.

Alt utstyr for miljøtesting må periodisk testes for ytelse og ha enheter som forhindrer feil på grunn av menneskelige feil og eksterne faktorer.

Tester av store varer

Forskning av mulighetene for tekniske innretninger eller store konstruksjonselementer utføres ved polygoner (klimastasjoner). I Russland ligger det eneste vitenskapelige senteret for klimatesting i Gelendzhik (GTsKI VIAM). Siden 1925 har det forsket på materialer for luftfartsindustrien og utarbeidet systemer for å beskytte mot korrosjon, aldring og biologisk skade.

Det er også store klimatiske testkamre (klimarom, Walk-In) med egen inngang. De tjener til komplekse effekter av temperatur og fuktighet.

Krav til testvarer

Klimatester er tillatt for produkter som har gjennomgått sluttmontering og oppfyller kravene til forskriftsmessig og teknisk dokumentasjon når det gjelder utseende og driftsparametre ved et trykk på 1 atm. og en temperatur på 20 °C.

I mangel av overordnede testkamre er det tillatt å utføre påvirkningen på deler av objektet. Hvis de strukturelle elementene under reelle driftsforhold er under forskjellige forhold, er 3 alternativer for testing mulig:

• for hver del separat (hvis dette ikke er i strid med ytelsen);
• som helhet for hele produktet under de mest ugunstige klimatiske faktorene;
• på oppsettet, fullt konstruktivt og teknologisk tilpasset objektet.

Funksjoner av korrosjonsbestandighetstester med kjemisk aggressive stoffer

Tester med bruk av etsende stoffer utføres i spesielle kammer. Avhengig av typen aggressivt miljø skilles det mellom 3 typer arbeid:

• i atmosfæren (med hensyn til innholdet av klorider, svoveldioksid, nitrogenoksider, hydrogennitritt og andre forbindelser);
• i vann med en viss surhet, s altholdighet, oppløst karbondioksid, hydrogensulfid, oksygen, kalsium, magnesium og andre kjemiske elementer;
• i jorda, hvis hovedkarakteristika er fuktighet, s altholdighet, aggregeringstilstand, konsentrasjon av klorider, nitrater, sulfater, karbonater og andre etsende stoffer.

Analyse av resultater

Etter testing, registrer verdiene for de målte parameterne og kvalitative data. Rapporten viser følgende informasjon:

• mål med arbeid;
• sted og anvendt tekniskmidler;
• tillatte avvik fra den normative dokumentasjonen og begrunnelsen for vedtakelsen;
• oppdagede defekter;
• målingsresultater;
• Anbefalinger for ferdigstillelse av designet eller for ytterligere testing.

Klimatisk testing av belegg

Levetiden til beskyttende belegg er svært avhengig av klimatiske forhold og kan variere mye. Følgende faktorer har størst innflytelse:

• Lys og varme. I større grad gjelder dette det ultrafiolette området av solstråling, siden kortbølgede stråler ødelegger bindemiddelkomponentene i sammensetningen av maling og lakkbelegg. Resultatet er en økning i deres skjørhet, tap av glans og lysstyrke.
• Temperatursvingninger. Under naturlige forhold kan de nå 20 ° C på 1 time. Høye temperaturer akselererer fotokjemiske reaksjoner i filmdanneren, lave temperaturer fører til sprøhet i belegget, og forskjellen deres fører til sprekker på grunn av endringer i indre spenninger.
• fuktighet for å myke opp og svelle beskyttende filmer.
• Nedbør og tåke.
• Tilstedeværelse av slipende partikler og vind.

Fordi belegg naturlig blir utsatt for en rekke faktorer samtidig, kan ikke standard kammertestmetoder reprodusere disse effektene.

Klimatisk testing av belegg på deponier utføres i henhold til GOST 6992-98. Prøver plasseres på stativ (på et åpent landområde eller på taket av en bygning), i en vinkel på 45 ° tilhorisont, vendt mot sør. Dette arrangementet tillater akselerert testing under påvirkning av værforhold. Vertikal plassering samsvarer bedre med virkelige forhold, men det krever en lengre test.

Før installasjon på deponiene gjennomføres en foreløpig eksponering for en av de klimatiske faktorene i kamrene. For å gjøre dette, velg typen aggressiv påvirkning som har størst effekt på belegget under disse driftsforholdene. Vurderingen av sikkerheten til eiendommer utføres i henhold til GOST 9.407-2015.