Genomförande av klimattester, GOST: faktorer och metoder

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Klimattestning är en av metoderna för att testa produkters motståndskraft mot yttre faktorer. Ogynnsamma miljöförhållanden kan leda till utrustningsfel, kritiskt tillstånd hos strukturer och risk för deras kollaps, skador på integriteten hos skyddande beläggningar, förlust av utseende och intensifiering av korrosionsprocesser. Sådana tester kan utföras i speciella slutna kammare eller på testplatser med flera metoder.

Allmänt koncept

Tekniska produkter som arbetar i öppen atmosfär påverkas av olika klimatfaktorer som försämrar deras prestanda: hög luftfuktighet, solstrålning, låga och höga temperaturer. De beaktas vid design av produkter. Så, beroende på platsen för området där utrustningen kommer att användas, bestäms klimatdesignen och lämpliga material väljs som uppfyllertekniska krav.

Klimattest används för att utvärdera de funktionella egenskaperna (tillförlitlighet, motståndskraft mot förstörelse och stress, täthet) och utseende under specificerade driftsförhållanden. Som studier visar är de farligaste faktorerna under påverkan av vilka negativa fysikaliska och kemiska processer inträffar i material låga temperaturer (ökar sprödhet), hög luftfuktighet (acceleration av korrosionsprocesser) och plötsliga temperaturförändringar.

Klimattestresultat kan bedömas både kvalitativt och kvantitativt. De utförs vanligtvis i utvecklingsarbetet, såväl som i massproduktion som ett förkastande av kritiska strukturer (tekniska tester på regelbunden basis) och för att kontrollera stabiliteten i kvaliteten (periodisk kontroll).

Methodology

Metoden för klimattestning enligt GOST 24813-81 beror på de tekniska krav som konsumenten ställer på produkter, designegenskaper, tillverknings- och installationsprocessen, såväl som på driftsförhållanden. De bestäms av relevanta industristandarder och designdokumentation.

Tester utförs i 3 steg:

1. Preliminär åldrande under specificerade klimatförhållanden. Detta krävs för att eliminera påverkan av tidigare förhållanden (fuktighet, temperatur, tryck). Varaktigheten av detta steg bestäms av den tid som krävs för termikenjämvikt. Samtidigt görs initiala mätningar och en visuell inspektion av föremålet.
2. Avsluta parametrar till driftläge, slutartid, extraktion från kameran (från testplatsen), stabilisering av yttre förhållanden för efterföljande utvärdering av objektet. Testläget kan vara kort, långt eller cykliskt.
3. Se och mäta förändringar, dra slutsatser. Utveckling av en prediktiv karaktär av förändringar i operativa egenskaper.

Om objektet består av flera delar kan dessa arbeten i samförstånd med kunden utföras som en del av hela produkten.

Förberedande skede. Testteknikdesign

Förberedelser för ett klimattest inkluderar följande procedurer:

• Designa en matematisk modell av ett objekt.
• Insamling av information om en möjlig förändring av produktens funktionella eller yttre egenskaper under påverkan av klimatfaktorer.
• Välja test- och mätverktyg, fastställa omfattning och sekvens av arbetet, upprätta ett schema, utveckla en metodik.
• Planeringsmaterial, teknisk och metrologisk support.
• Definiera rapporteringsformulär.
• Instruerar servicepersonal.
• Felsöka testverktyg.
• Val av sätt att behandla mottagen data.

Klassificering

Klimattest klassificeras enligt 3 kriterier: efter utförandemetoden, efter exponeringsmetoden och efter typen av klimatfaktor.

I det första fallet finns det tre typer av sådant arbete:

1. Enstaka försök. Produkten påverkas endast av en av klimatfaktorerna. För ett test kan de ändras sekventiellt, men deras effekt på objektet är oberoende. Fördelen med denna metod för klimattestning är utrustningens enkelhet. Nackdelarna inkluderar ofullständig överensstämmelse med verkliga driftsförhållanden.
2. Sammansatta tester. Objektet påverkas också av endast en enda faktor, men det förstärks av inverkan av den föregående faktorn. Ett exempel skulle vara att placera en produkt i en miljö med hög luftfuktighet och sedan sänka temperaturen.
3. Komplexa tester. Objektet påverkas samtidigt av ett komplex av klimatfaktorer. Denna typ är den mest tillförlitliga, eftersom den är så nära driftsförhållandena som möjligt. Dess nackdel är behovet av komplexa testinställningar.

Fält- och accelererade tester

Enligt metoden för påverkan på objektet särskiljs fullskaliga och accelererade klimattester. Den senare typen används ofta för skyddande beläggningar och plaster. Eftersom deras förstörelse sker under en lång tidsperiod, för att minska tiden för att få resultat, påverkas produkter av cykler som simulerar förändringar i förhållandena under flera månader eller år (temperatur- och fuktighetsförändringar, solstrålning). Effekten bestäms av en eller flera indikatorer.

Metodiken för accelererad testning av färgbeläggningar och polymerer anges i standarderna för Unified Corrosion and Aging Protection System (ESZKS).

Klimatfaktorer

Klassificering av klimattester utförs också enligt typen av påverkansfaktor:

• Högt eller lågt atmosfärstryck.
• Nerbörd (regn, snö, frost, is).
• Hög eller låg luftfuktighet.
• Havsdimma mättad med s alter.
• Hög eller låg temperatur.
• Vindlast.
• Atmosfär, fukt eller jord som är mättad med frätande ämnen.
• Plötsliga temperaturförändringar.
• Ökad solinstrålning.
• Exponering för damm och sand.

Testverktyg

Oftast testas produkter i speciella kammare (konstgjorda väderkammare), där lämpliga klimatförhållanden skapas på konstgjord väg. Objektet installeras så att största stabilitet säkerställs och det finns fri luftcirkulation mellan det och installationens väggar. Utrustningen av klimatkammare för testning kan vara annorlunda och beror på kraven för arbetet. Det finns följande typer av sådana installationer:

• värme-kall-fukt;
• värme och djupfrysning;
• s altspray;
• med vindtunnlar (för vindtestning);
• lätt åldrande;
• termisk chock (en droppe skapas i demtemperaturer);
• regn;
• solstrålning med källor för infraröd och ultraviolett strålning;
• termiska vakuumkammare och andra.

Låga temperaturer uppnås med hjälp av köldmedier (flytande kväve, koldioxid, ammoniak) eller kompressionsförångningsenheter.

All miljötestutrustning måste testas regelbundet för prestanda och ha enheter som förhindrar fel på grund av mänskliga fel och externa faktorer.

Testar stora föremål

Forskning av möjligheterna med tekniska anordningar eller stora strukturella element utförs vid polygoner (klimatstationer). I Ryssland finns det enda vetenskapliga centret för klimattester i Gelendzhik (GTsKI VIAM). Sedan 1925 har man forskat på material för flygindustrin och utarbetat system för att skydda mot korrosion, åldrande och biologiska skador.

Det finns också stora klimattestkammare (klimatrum, Walk-In) med separat ingång. De tjänar till komplexa effekter av temperatur och fukt.

Krav för testartiklar

Klimattest är tillåtna för produkter som har genomgått slutmontering och uppfyller kraven i regulatorisk och teknisk dokumentation när det gäller utseende och driftsparametrar vid ett tryck på 1 atm. och en temperatur på 20 °C.

I avsaknad av övergripande testkammare är det tillåtet att utföra anslaget på delar av föremålet. Om de strukturella elementen i verkliga driftsförhållanden är i olika förhållanden, är tre alternativ för testning möjliga:

• för varje del separat (om detta inte strider mot framförandet);
• som helhet för hela produkten under de mest ogynnsamma klimatfaktorerna;
• på layouten, helt konstruktiv och tekniskt lämplig för objektet.

Funktioner för korrosionsbeständighetstester med kemiskt aggressiva ämnen

Tester med användning av frätande ämnen utförs i speciella kammare. Beroende på typen av aggressiv miljö särskiljs tre typer av arbete:

• i atmosfären (med hänsyn till innehållet av klorider, svaveldioxid, kväveoxider, vätenitrit och andra föreningar);
• i vatten med en viss surhet, s alth alt, löst koldioxid, vätesulfid, syre, kalcium, magnesium och andra kemiska grundämnen;
• i jorden, vars huvudsakliga egenskaper är fukt, s alth alt, aggregationstillstånd, koncentration av klorider, nitrater, sulfater, karbonater och andra frätande ämnen.

Analys av resultat

Efter testning, registrera värdena för de uppmätta parametrarna och kvalitativa data. Rapporten visar följande information:

• mål med arbetet;
• plats och tillämpad tekniskmedel;
• tillåtna avvikelser från den normativa dokumentationen och skälen för deras antagande;
• upptäckta defekter;
• mätresultat;
• Rekommendationer för att slutföra designen eller för ytterligare tester.

Klimattestning av beläggningar

Livstiden för skyddande beläggningar är starkt beroende av klimatförhållandena och kan variera kraftigt. Följande faktorer har störst inflytande:

• Ljus och värme. I större utsträckning gäller detta det ultravioletta området av solstrålning, eftersom kortvågiga strålar förstör bindemedelskomponenterna i sammansättningen av färg- och lackbeläggningar. Resultatet är en ökning av deras bräcklighet, förlust av lyster och ljusstyrka.
• Temperatursvängningar. Under naturliga förhållanden kan de nå 20 ° C på 1 timme. Höga temperaturer påskyndar fotokemiska reaktioner i filmbildaren, låga temperaturer leder till sprödhet i beläggningen och deras skillnad leder till sprickbildning på grund av förändringar i inre spänningar.
• Fuktighet för att mjuka upp och svälla skyddsfilmer.
• Nerbörd och dimma.
• Närvaro av slipande partiklar och vind.

Eftersom beläggningar naturligt utsätts för en hel rad faktorer samtidigt, kan standardkammaretestmetoder inte reproducera dessa effekter.

Klimattestning av beläggningar på deponier utförs i enlighet med GOST 6992-98. Prover placeras på stativ (på en öppen markyta eller på taket av en byggnad), i en vinkel av 45° mothorisont, mot söder. Detta arrangemang möjliggör accelererad testning under påverkan av väderförhållanden. Vertikal placering matchar bättre verkliga förhållanden, men det kräver ett längre test.

Innan installationen på deponierna utförs en preliminär exponering för en av klimatfaktorerna i kamrarna. För att göra detta, välj den typ av aggressiv påverkan som har störst effekt på beläggningen under dessa driftsförhållanden. Bedömningen av fastigheternas säkerhet utförs enligt GOST 9.407-2015.