Klimaatikatestide läbiviimine, GOST: tegurid ja meetodid

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-17 10:25

Kliimatestimine on üks meetoditest toodete välistegurite vastupidavuse testimiseks. Ebasoodsad keskkonnatingimused võivad kaasa tuua seadmete rikke, konstruktsioonide kriitilise seisundi ja nende kokkuvarisemise ohu, kaitsekatete terviklikkuse kahjustamise, välimuse kaotuse ja korrosiooniprotsesside intensiivistumise. Selliseid katseid saab läbi viia spetsiaalsetes suletud kambrites või katsekohtades, kasutades mitmeid meetodeid.

Üldkontseptsioon

Avatud atmosfääris töötavaid tehnilisi tooteid mõjutavad mitmesugused kliimategurid, mis halvendavad nende toimivust: kõrge õhuniiskus, päikesekiirgus, madal ja kõrge temperatuur. Neid võetakse toodete kujundamisel arvesse. Seega, sõltuv alt seadme kasutamise piirkonna asukohast, määratakse kliimakujundus ja valitakse sobivad materjalid, mis vastavad.tehnilised nõuded.

Klimaatilisi teste kasutatakse funktsionaalsete omaduste (töökindlus, vastupidavus purunemisele ja pingele, tihedus) ja välimuse hindamiseks kindlaksmääratud töötingimustes. Nagu uuringud näitavad, on kõige ohtlikumad tegurid, mille mõjul materjalides toimuvad negatiivsed füüsikalised ja keemilised protsessid, madalad temperatuurid (haprus suureneb), kõrge õhuniiskus (korrosiooniprotsesside kiirenemine) ja äkilised temperatuurimuutused.

Kliimatesti tulemusi saab hinnata nii kvalitatiivselt kui kvantitatiivselt. Tavaliselt viiakse need läbi arendustöö etapis, aga ka masstootmises kriitiliste struktuuride tagasilükkamiseks (regulaarsed tehnoloogilised testid) ja kvaliteedi stabiilsuse kontrollimiseks (perioodiline kontroll).

Metoodika

Klimatestimise meetod vastav alt standardile GOST 24813-81 sõltub tehnilistest nõuetest, mida tarbija esitab toodetele, disainifunktsioonidele, tootmis- ja paigaldusprotsessile ning töötingimustele. Need on kehtestatud asjakohaste tööstusstandardite ja projekteerimisdokumentatsiooniga.

Testid viiakse läbi kolmes etapis:

1. Eelnev vanandamine kindlaksmääratud kliimatingimustes. See on vajalik eelmiste tingimuste (niiskus, temperatuur, rõhk) mõju kõrvaldamiseks. Selle etapi kestuse määrab termiliseks kulumiseks kuluv aegtasakaal. Samal ajal tehakse esmased mõõtmised ja objekti visuaalne kontroll.
2. Väljumise parameetrid töörežiimi, säriaeg, kaamerast eemaldamine (testimiskohast), välistingimuste stabiliseerimine objekti järgnevaks hindamiseks. Testrežiim võib olla lühike, pikk või tsükliline.
3. Muutuste nägemine ja mõõtmine, järelduste tegemine. Tööomaduste muutuste ennustava iseloomu arendamine.

Kui objekt koosneb mitmest elemendist, siis kokkuleppel tellijaga saab neid töid teostada osana kogu tootest.

Ettevalmistav etapp. Testitehnoloogia disain

Kliimatesti ettevalmistamine hõlmab järgmisi protseduure:

• Objekti matemaatilise mudeli kujundamine.
• Teabe kogumine toote funktsionaalsete või väliste omaduste võimaliku muutumise kohta kliimategurite mõjul.
• Testi- ja mõõtmisvahendite valimine, tööde mahu ja järjestuse paikapanemine, ajakava koostamine, metoodika väljatöötamine.
• Planeerimismaterjal, tehniline ja metroloogiline tugi.
• Määrake aruandlusvormid.
• Teeninduspersonali juhendamine.
• Silumistesti tööriistad.
• Vastuvõetud andmete töötlemise vahendite valik.

Klassifikatsioon

Kliimatestid liigitatakse 3 kriteeriumi järgi: teostamismeetodi, kokkupuutemeetodi ja kliimatüübi järgitegur.

Esimesel juhul on selliseid töid 3 tüüpi:

1. Üksikud proovid. Toodet mõjutab ainult üks kliimategur. Ühe testi puhul võivad need muutuda järjestikku, kuid nende mõju objektile on sõltumatu. Selle klimaatilise testimise meetodi eeliseks on seadmete lihtsus. Puuduste hulka kuulub mittetäielik vastavus tegelikele töötingimustele.
2. Ühendustestid. Objekti mõjutab ka ainult üksainus tegur, kuid seda võimendab eelmise teguri mõju. Näiteks võib toote asetada kõrge õhuniiskusega keskkonda ja seejärel temperatuuri alandada.
3. Keerulised testid. Objekti mõjutab samaaegselt kliimategurite kompleks. See tüüp on kõige usaldusväärsem, kuna see on töötingimustele võimalikult lähedal. Selle puuduseks on vajadus keerukate testiseadete järele.

Välja- ja kiirendatud testid

Vastav alt objektile löömise meetodile eristatakse täismahus ja kiirendatud klimaatilisi katseid. Viimast tüüpi kasutatakse sageli kaitsekatete ja plastide jaoks. Kuna nende hävimine toimub pika aja jooksul, siis tulemuste saamise aja lühendamiseks mõjutavad tooteid tsüklid, mis simuleerivad tingimuste muutumist mitme kuu või aasta jooksul (temperatuuri ja niiskuse muutused, päikesekiirgus). Mõju määratakse ühe või mitme näitajaga.

Värvikatete ja polümeeride kiirendatud testimise metoodika on toodud ühtse korrosiooni- ja vananemiskaitsesüsteemi (ESZKS) standardites.

Kliimategurid

Klimaatikatestide klassifikatsioon viiakse läbi ka mõjuteguri tüübi järgi:

• Kõrge või madal atmosfäärirõhk.
• Sademed (vihm, lumi, pakane, jää).
• Kõrge või madal õhuniiskus.
• Sooladest küllastunud mereudu.
• Kõrge või madal temperatuur.
• Tuulekoormus.
• Söövitavate ainetega küllastunud atmosfäär, niiskus või pinnas.
• Äkilised temperatuurimuutused.
• Suurem päikesekiirgus.
• Tolmu ja liivaga kokkupuude.

Testimistööriistad

Kõige sagedamini testitakse tooteid spetsiaalsetes kambrites (kunstlikud ilmastikukambrid), kus kunstlikult luuakse sobivad kliimatingimused. Objekt paigaldatakse nii, et oleks tagatud suurim stabiilsus ning selle ja paigalduse seinte vahel oleks vaba õhuringlus. Kliimakambrite varustus katsetamiseks võib olla erinev ja sõltub töö nõuetest. Selliseid paigaldusi on järgmist tüüpi:

• soojus-külm-niiskus;
• kuumus ja sügavkülm;
• soolapihusti;
• tuuletunnelitega (tuule testimiseks);
• kerge vananemine;
• termošokk (neis tekib tilktemperatuurid);
• vihm;
• päikesekiirgus koos infrapuna- ja ultraviolettkiirguse allikatega;
• termilised vaakumkambrid ja muud.

Madalad temperatuurid saavutatakse külmutusagensi (vedel lämmastik, süsinikdioksiid, ammoniaak) või aurustusseadmetega.

Kõigi keskkonna testimisseadmete toimivust tuleb perioodiliselt testida ja neil peavad olema seadmed, mis hoiavad ära inimliku vea ja välistegurite põhjustatud rikke.

Suurte üksuste testimine

Polügoonidel (kliimajaamades) tehakse tehniliste seadmete või suurte konstruktsioonielementide võimaluste uuringuid. Venemaal asub ainuke kliimatestide teaduskeskus Gelendžikis (GTsKI VIAM). Alates 1925. aastast on ta uurinud materjale lennundustööstuse jaoks ning välja töötanud süsteeme kaitseks korrosiooni, vananemise ja biokahjustuste eest.

Samuti on suured eraldi sissepääsuga kliimakatsekambrid (kliimaruumid, Walk-In). Neid kasutatakse temperatuuri ja niiskuse komplekssete mõjude jaoks.

Nõuded testüksustele

Kliimatestid on lubatud toodetele, mis on läbinud lõpliku kokkupaneku ning vastavad regulatiivse ja tehnilise dokumentatsiooni nõuetele nii välimuse kui ka tööparameetrite osas rõhul 1 atm. ja temperatuur 20 °C.

Üldiste katsekambrite puudumisel on lubatud sooritada löök objekti osadele. Kui konstruktsioonielemendid reaalsetes töötingimustes on erinevates tingimustes, on testimiseks võimalik 3 võimalust:

• iga osa eest eraldi (kui see ei riku esitust);
• tervikuna kogu toote jaoks kõige ebasoodsamate ilmastikutingimuste korral;
• plaanil, täielikult konstruktiivne ja tehnoloogiliselt objektile sobiv.

Keemiliselt agressiivseid aineid kasutavate korrosioonikindluskatsete omadused

Söövitavate ainete kasutamise katsed viiakse läbi spetsiaalsetes kambrites. Vastav alt agressiivse keskkonna tüübile eristatakse 3 tüüpi tööd:

• atmosfääris (võttes arvesse kloriidide, vääveldioksiidi, lämmastikoksiidide, vesiniknitriti ja muude ühendite sisaldust);
• teatud happesuse, soolsusega, lahustunud süsinikdioksiidi, vesiniksulfiidi, hapniku, k altsiumi, magneesiumi ja muude keemiliste elementidega vees;
• pinnases, mille põhiomadused on niiskus, soolsus, agregatsiooniaste, kloriidide, nitraatide, sulfaatide, karbonaatide ja muude söövitavate ainete kontsentratsioon.

Tulemuste analüüs

Pärast testimist registreerige mõõdetud parameetrite väärtused ja kvalitatiivsed andmed. Aruanne sisaldab järgmist teavet:

• tööeesmärk;
• toimumiskoht ja rakendustehnilinerahalised vahendid;
• normatiivdokumentatsioonist lubatud kõrvalekalded ja nende vastuvõtmise põhjused;
• tuvastatud defektid;
• mõõtmistulemused;
• Soovitused kujunduse viimistlemiseks või täiendavaks testimiseks.

Katete kliimakatsed

Kaitsekatete kasutusiga sõltub suuresti kliimatingimustest ja võib olla väga erinev. Kõige suuremat mõju avaldavad järgmised tegurid:

• Valgus ja soojus. Suuremal määral kehtib see päikesekiirguse ultraviolettpiirkonna kohta, kuna lühilainelised kiired hävitavad sideaine komponendid värvi- ja lakikatete koostises. Tulemuseks on nende hapruse suurenemine, läike ja heleduse vähenemine.
• Temperatuuri kõikumised. Looduslikes tingimustes võivad nad 1 tunni jooksul jõuda 20 ° C-ni. Kõrged temperatuurid kiirendavad fotokeemilisi reaktsioone kilemoodustajas, madalad temperatuurid põhjustavad katte haprust ja nende erinevus põhjustab sisepingete muutuste tõttu pragunemist.
• Niiskus kaitsekilede pehmendamiseks ja paisumiseks.
• Sademed ja udu.
• Abrasiivsete osakeste ja tuule olemasolu.

Kuna katted puutuvad loomulikult kokku paljude teguritega korraga, ei suuda standardsed kambritestimeetodid neid mõjusid reprodutseerida.

Prügilate pinnakatete kliimakatsed viiakse läbi vastav alt standardile GOST 6992-98. Proovid asetatakse alustele (lagedale maa-alale või hoone katusele) 45° nurga all.horisont, suunatud lõuna poole. Selline paigutus võimaldab kiirendada testimist ilmastikutingimuste mõjul. Vertikaalne paigutus vastab paremini tegelikele tingimustele, kuid see nõuab pikemat testi.

Enne prügilasse paigaldamist viiakse läbi esialgne kokkupuude ühe kambrite kliimateguriga. Selleks valige agressiivse mõju tüüp, millel on nendes töötingimustes kõige suurem mõju kattekihile. Omaduste ohutuse hindamine toimub vastav alt standardile GOST 9.407-2015.