Efectuarea de teste climatice, GOST: factori și metode

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Testarea climatică este una dintre metodele de testare a rezistenței produselor la factorii externi. Condițiile de mediu nefavorabile pot duce la defecțiuni ale echipamentelor, la starea critică a structurilor și la riscul prăbușirii acestora, deteriorarea integrității straturilor de protecție, pierderea aspectului și intensificarea proceselor de coroziune. Astfel de teste pot fi efectuate în camere speciale închise sau în locurile de testare folosind mai multe metode.

Concept general

Produsele tehnice care funcționează în atmosferă deschisă sunt afectate de diverși factori climatici care le înrăutățesc performanța: umiditate ridicată, radiații solare, temperaturi scăzute și ridicate. Ele sunt luate în considerare la proiectarea produselor. Deci, în funcție de locația zonei în care vor fi operate echipamentele, se determină designul climatic și se selectează materialele adecvate care să îndeplineascăcerințe tehnice.

Testele climatice sunt folosite pentru a evalua calitățile funcționale (fiabilitatea, rezistența la distrugere și stres, etanșeitate) și aspectul în condiții de funcționare specificate. După cum arată studiile, cei mai periculoși factori sub influența cărora apar procese fizice și chimice negative în materiale sunt temperaturile scăzute (creșterea fragilității), umiditatea ridicată (accelerarea proceselor de coroziune) și schimbările bruște de temperatură.

Rezultatele testelor climatice pot fi evaluate atât calitativ, cât și cantitativ. Ele sunt de obicei efectuate în stadiul de lucru de dezvoltare, precum și în producția de masă, ca o respingere a structurilor critice (teste tehnologice în mod regulat) și pentru a verifica stabilitatea calității (control periodic).

Metodologie

Metoda de testare climatică conform GOST 24813-81 depinde de cerințele tehnice pe care consumatorul le impune asupra produselor, caracteristicilor de proiectare, procesului de fabricație și instalare, precum și de condițiile de funcționare. Acestea sunt stabilite de standardele industriale relevante și de documentația de proiectare.

Testele sunt efectuate în 3 etape:

1. Îmbătrânire preliminară în condiții climatice specificate. Acest lucru este necesar pentru a elimina influența condițiilor anterioare (umiditate, temperatură, presiune). Durata acestei etape este determinată de timpul necesar pentru termicăechilibru. În același timp, se efectuează măsurători inițiale și o inspecție vizuală a obiectului.
2. Parametri de ieșire în modul de funcționare, viteza obturatorului, extracție din cameră (din locul de testare), stabilizarea condițiilor externe pentru evaluarea ulterioară a obiectului. Modul de testare poate fi scurt, lung sau ciclic.
3. Vederea și măsurarea schimbărilor, tragerea concluziilor. Dezvoltarea unei naturi predictive a modificărilor caracteristicilor operaționale.

Dacă obiectul este format din mai multe elemente, atunci, de comun acord cu clientul, aceste lucrări pot fi efectuate ca parte a întregului produs.

Etapa pregătitoare. Testarea designului tehnologiei

Pregătirea pentru un test climatic include următoarele proceduri:

• Proiectarea unui model matematic al unui obiect.
• Colectarea de informații despre o posibilă modificare a proprietăților funcționale sau externe ale produsului sub influența factorilor climatici.
• Alegerea instrumentelor de testare și măsurare, stabilirea domeniului și succesiunea lucrărilor, întocmirea unui program, elaborarea unei metodologii.
• Material de planificare, suport tehnic și metrologic.
• Definiți formularele de raportare.
• Instruirea personalului de service.
• Depanați instrumentele de testare.
• Alegerea mijloacelor de procesare a datelor primite.

Clasificare

Testele climatice se clasifica dupa 3 criterii: dupa metoda de executie, dupa metoda de expunere si dupa tipul de climatfactor.

În primul caz, există 3 tipuri de astfel de lucrări:

1. Incercări unice. Produsul este afectat doar de unul dintre factorii climatici. Pentru un test, ele se pot schimba secvenţial, dar efectul lor asupra obiectului este independent. Avantajul acestei metode de testare climatică este simplitatea echipamentului. Dezavantajele includ respectarea incompletă a condițiilor reale de funcționare.
2. Teste compuse. Obiectul este, de asemenea, afectat de un singur factor, dar este sporit de influența factorului anterior. Un exemplu ar fi plasarea unui produs într-un mediu cu umiditate ridicată și apoi scăderea temperaturii.
3. Teste complexe. Obiectul este afectat simultan de un complex de factori climatici. Acest tip este cel mai fiabil, deoarece este cât mai aproape de condițiile de funcționare. Dezavantajul său este necesitatea unor setări complexe de testare.

Teste de teren și accelerate

În funcție de metoda de impact asupra obiectului, se disting testele climatice la scară maximă și cele accelerate. Ultimul tip este adesea folosit pentru acoperiri de protecție și materiale plastice. Întrucât distrugerea lor are loc pe o perioadă lungă de timp, pentru a reduce timpul de obținere a rezultatelor, produsele sunt afectate de cicluri care simulează modificări ale condițiilor pe mai multe luni sau ani (modificări de temperatură și umiditate, radiații solare). Impactul este determinat de unul sau mai mulți indicatori.

Metodologia pentru testarea accelerată a vopselelor și a polimerilor este dată în standardele Sistemului unificat de protecție împotriva coroziunii și îmbătrânirii (ESZKS).

Factori climatici

Clasificarea testelor climatice se realizează și în funcție de tipul de factor de influență:

• Presiune atmosferică ridicată sau scăzută.
• Precipitații (ploaie, zăpadă, îngheț, gheață).
• Umiditate ridicată sau scăzută.
• Ceață de mare saturată cu săruri.
• Temperatura ridicată sau scăzută.
• Încărcare de vânt.
• Atmosferă, umiditate sau sol saturat cu substanțe corozive.
• Schimbări bruște de temperatură.
• Insolație solară crescută.
• Expunerea la praf și nisip.

Instrumente de testare

Cel mai adesea, produsele sunt testate în camere speciale (camere meteorologice artificiale), unde sunt create artificial condiții climatice adecvate. Obiectul este instalat astfel încât să fie asigurată cea mai mare stabilitate și să existe o circulație liberă a aerului între acesta și pereții instalației. Echipamentul camerelor climatice pentru testare poate fi diferit și depinde de cerințele pentru lucru. Există următoarele tipuri de astfel de instalații:

• caldura-rece-umiditate;
• încălzire și congelare;
• spray cu sare;
• cu tuneluri de vânt (pentru testarea vântului);
• imbatranire usoara;
• șoc termic (în ele se creează o picăturătemperaturi);
• ploaie;
• radiație solară cu surse de radiații infraroșii și ultraviolete;
• camere cu vid termic și altele.

Temperaturile scăzute sunt atinse folosind agenți frigorifici (azot lichid, dioxid de carbon, amoniac) sau unități de evaporare prin compresie.

Toate echipamentele de testare a mediului trebuie să fie testate periodic pentru performanță și să aibă dispozitive care previn defecțiunile din cauza erorilor umane și a factorilor externi.

Testarea articolelor mari

Cercetarea posibilităților dispozitivelor tehnice sau elementelor structurale mari se realizează la poligoane (stații climatice). În Rusia, singurul centru științific pentru testarea climei este situat în Gelendzhik (GTsKI VIAM). Din 1925, cercetează materiale pentru industria aviației și elaborează sisteme de protecție împotriva coroziunii, îmbătrânirii și daunelor biologice.

Există și camere mari de testare climatică (camere climatice, walk-in) cu intrare separată. Acestea servesc pentru efecte complexe de temperatură și umiditate.

Cerințe pentru articolele de testare

Testările climatice sunt permise pentru produsele care au fost supuse asamblarii finale și îndeplinesc cerințele documentației normative și tehnice în ceea ce privește aspectul și parametrii de funcționare la o presiune de 1 atm. și o temperatură de 20 °C.

În absența camerelor generale de testare, este permisă efectuarea impactului asupra unor părți ale obiectului. Dacă elementele structurale în condiții reale de funcționare sunt în condiții diferite, atunci sunt posibile 3 opțiuni de testare:

• pentru fiecare parte separat (dacă acest lucru nu încalcă performanța);
• în ansamblu pentru întregul produs în condițiile celor mai nefavorabili factori climatici;
• pe aspect, complet constructiv și adecvat din punct de vedere tehnologic obiectului.

Caracteristici ale testelor de rezistență la coroziune folosind substanțe chimic agresive

Testările cu utilizarea substanțelor corozive se efectuează în camere speciale. După tipul de mediu agresiv se disting 3 tipuri de muncă:

• în atmosferă (ținând cont de conținutul de cloruri, dioxid de sulf, oxizi de azot, azotat de hidrogen și alți compuși);
• în apă cu o anumită aciditate, salinitate, dioxid de carbon dizolvat, hidrogen sulfurat, oxigen, calciu, magneziu și alte elemente chimice;
• în sol, ale căror principale caracteristici sunt umiditatea, salinitatea, starea de agregare, concentrația de cloruri, nitrați, sulfați, carbonați și alte substanțe corozive.

Analiza rezultatelor

După testare, înregistrați valorile parametrilor măsurați și datele calitative. Raportul indică următoarele informații:

• scop de lucru;
• loc și tehnică aplicatăfonduri;
• abateri permise de la documentația normativă și motivele adoptării acestora;
• defecte detectate;
• rezultate măsurători;
• Recomandări pentru finalizarea designului sau pentru teste suplimentare.

Testarea climatică a acoperirilor

Durata de viață a straturilor de protecție depinde foarte mult de condițiile climatice și poate varia foarte mult. Următorii factori au cea mai mare influență:

• Lumină și căldură. Într-o măsură mai mare, acest lucru se aplică regiunii ultraviolete a radiației solare, deoarece razele cu unde scurte distrug componentele liantului din compoziția vopselei și a vopselei de lac. Rezultatul este o creștere a fragilității lor, pierderea strălucirii și a luminozității.
• Fluctuații de temperatură. În condiții naturale, pot atinge 20 ° C în 1 oră. Temperaturile ridicate accelerează reacțiile fotochimice în formatorul de peliculă, temperaturile scăzute duc la fragilitatea stratului de acoperire, iar diferența dintre acestea duce la fisurare din cauza modificărilor tensiunilor interne.
• Umiditate pentru a înmuia și a umfla peliculele de protecție.
• Precipitații și ceață.
• Prezența particulelor abrazive și a vântului.

Deoarece acoperirile sunt expuse în mod natural la o serie întreagă de factori simultan, metodele standard de testare în cameră nu pot reproduce aceste efecte.

Testările climatice ale acoperirilor la depozitele de gunoi se efectuează în conformitate cu GOST 6992-98. Probele sunt plasate pe standuri (pe o zonă deschisă de teren sau pe acoperișul unei clădiri), la un unghi de 45 ° față deorizont, orientat spre sud. Acest aranjament permite testarea accelerată sub influența condițiilor meteorologice. Plasarea verticală se potrivește mai bine cu condițiile reale, dar necesită un test mai lung.

Înainte de instalare la depozitele de gunoi se efectuează o expunere preliminară la unul dintre factorii climatici din camere. Pentru a face acest lucru, selectați tipul de impact agresiv care are cel mai mare efect asupra acoperirii în aceste condiții de funcționare. Evaluarea siguranței proprietăților se realizează conform GOST 9.407-2015.