Efectuarea testelor de mediu, gost: factori și metode

Testarea climatică este una dintre metodele utilizate pentru a testa rezistența produselor la factorii externi. Condițiile nefavorabile de mediu pot duce la defecțiuni ale echipamentelor, la starea critică a structurilor și la riscul de prăbușire a acestora, la deteriorarea integrității acoperirilor de protecție, la pierderea aspectului exterior și la intensificarea proceselor de coroziune. Astfel de teste pot fi efectuate în camere speciale închise sau în depozite de deșeuri mai multe metode.

Concept general

Produsele tehnice care lucrează în atmosferă deschisă sunt supuse la diverși factori climatici care le afectează performanța: umiditate crescută, radiații solare, temperaturi scăzute și ridicate. Acestea sunt luate în considerare în proiectarea produselor. În funcție de locația regiunii în care va fi exploatat echipamentul, se determină versiunea climatică și se selectează materialele adecvate pentru a îndeplini cerințele tehnice.

Testele climatice sunt utilizate pentru a evalua calitățile funcționale (fiabilitate, rezistență la distrugere și stres, integritate) și aspectul în anumite condiții de funcționare. Cercetările arată că cei mai periculoși factori, sub influența cărora apar procese fizice și chimice negative în materiale, sunt temperaturile scăzute (fragilitate crescută), umiditatea ridicată (accelerarea proceselor de coroziune) și fluctuațiile bruște de temperatură.

Rezultatul testării factorilor climatici poate fi evaluat atât calitativ, cât și cantitativ. De obicei, acestea sunt efectuate în timpul fazei de dezvoltare, precum și în producția de serie ca respingere a modelelor critice (teste de proces în mod regulat) și pentru testare Durata fazei de testare este determinată de intervalele de timp (inspecții periodice).

Metodologie

Metodologia testelor climatice în conformitate cu GOST 24813-81 depinde de cerințele tehnice pe care clientul le impune produselor, caracteristici de design, proces tehnologic timpul de fabricație și de instalare, precum și condițiile de funcționare. Acestea sunt specificate în standardele industriale și în documentele de proiectare relevante.

Testele se desfășoară în 3 etape:

1. Precondiționarea în condiții climatice specificate. Acest lucru este necesar pentru a elimina influența condițiilor anterioare (umiditate, temperatură, presiune). Durata acestei etape este determinată de timpul, necesare pentru astfel încât să se atingă echilibrul termic. Se efectuează o măsurare inițială și o inspecție vizuală a obiectului.
2. Parametrizarea, expunerea, scoaterea din cameră (din locul de testare), stabilizarea condițiilor ambientale pentru evaluarea ulterioară a obiectului. Modul de testare poate fi pe termen scurt, pe termen lung sau ciclic.
3. Inspecția și măsurarea schimbărilor, formularea de concluzii. Caracterizarea predictivă a modificărilor de performanță.

În cazul în care obiectul este format din mai multe elemente, acesta poate fi executat ca parte a întregului produs, cu acordul clientului.

Faza pregătitoare. Proiectarea tehnologiei de testare

Pregătirea pentru testarea prin impact climatic include următoarele proceduri:

• Proiectarea modelului matematic al obiectului.
• Colectarea de informații despre posibilele modificări ale proprietăților funcționale sau externe ale produsului din cauza factorilor climatici.
• Selectarea instrumentelor de testare și măsurare, stabilirea domeniului de aplicare și a secvenței de lucru, programarea, dezvoltarea metodologiei.
• Planificarea asigurării materiale, tehnice și metrologice.
• Definiția formularelor de raportare.
• Formare pentru personalul de exploatare.
• Ajustarea mediului de testare.
• Alegerea instrumentelor de prelucrare a datelor obținute.

Clasificare

Testele climatice se clasifică în funcție de 3 criterii: metoda de realizare, metoda de expunere și tipul de factor climatic.

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

1. Teste unice. Produsul este expus unui singur factor climatic. Acestea pot varia pe parcursul unui singur test, dar efectele lor asupra subiectului sunt independente. Avantajul acestui tip de metodă de testare climatică este reprezentat de simplitatea echipamentului. Dezavantajele includ o corespondență incompletă cu condițiile reale de funcționare.
2. Teste de componente. De asemenea, obiectul este afectat de un singur factor, dar acesta este amplificat de efectul factorului anterior. Un exemplu ar fi plasarea produsului într-un mediu cu umiditate ridicată urmată de o scădere a temperaturii.
3. Teste cuprinzătoare. Obiectul este expus în același timp la un set de factori climatici. Acest tip este cel mai fiabil, deoarece se apropie cât mai mult posibil de condițiile de funcționare. Dezavantajul său este necesitatea de a utiliza dispozitive de testare complexe.

Testarea in situ și accelerată

Se face o distincție între testele in situ și testele climatice accelerate. Această din urmă metodă este adesea utilizată în cazul acoperirilor de protecție și al materialelor plastice. Deoarece se descompun pe o perioadă lungă de timp, pentru a scurta timpul necesar pentru a obține rezultate, produsele sunt supuse unor cicluri care simulează condițiile schimbătoare pe parcursul a mai multor luni sau ani (variații de temperatură și umiditate, radiații solare). Expunerea este determinată de unul sau mai multe dintre următoarele elemente.

Metodologiile pentru testarea accelerată a acoperirilor și polimerilor sunt prezentate în standardele EPCAS (Sistemul unificat de protecție împotriva coroziunii și anti-îmbătrânire).

Factori climatici

Clasificarea încercărilor climatice se bazează, de asemenea, pe tipul de factor:

• Presiune atmosferică ridicată sau scăzută.
• Precipitații (ploaie, zăpadă, îngheț, gheață).
• Umiditate ridicată sau scăzută.
• Ceață de mare încărcată de sare.
• Temperaturi ridicate sau scăzute.
• Încărcarea la vânt.
• Atmosferă, umiditate sau sol saturat cu substanțe corozive.
• Fluctuații bruște de temperatură.
• Insolație excesivă.
• Expunerea la praf și nisip.

Mediile de testare

Produsele sunt testate cel mai frecvent în camere speciale (camere meteorologice) în care sunt create artificial condiții climatice adecvate. Obiectul de testare este poziționat astfel încât să fie cât mai stabil posibil și să existe o circulație liberă a aerului între obiect și pereții instalației. Gama de accesorii disponibile pentru testarea camerelor climatice poate varia în funcție de cerințe. Există următoarele tipuri de instalații:

• căldură - culoare - umezeală;
• căldură și congelare
• Spray de sare;
• cu tuneluri aerodinamice (pentru testele de vânt);
• îmbătrânire ușoară;
• șoc termic (în cazul în care se creează o diferență de temperatură)
• ploaie;
• radiații solare cu surse de radiații infraroșii și ultraviolete;
• camere termobarice și altele.

Temperaturile scăzute se obțin fie cu ajutorul unor agenți frigorifici (azot lichid, dioxid de carbon, amoniac), fie cu ajutorul unor evaporatoare cu compresie.

Toate echipamentele de testare a climei trebuie verificate periodic pentru a se asigura că funcționează conform specificațiilor și trebuie să includă măsuri de prevenire a defecțiunilor datorate erorilor operatorului sau unor cauze externe.

Testarea produselor mari

Investigațiile privind capacitățile dispozitivelor tehnice sau ale elementelor structurale mari se efectuează pe poligoane (stații climatice). În Rusia, singurul centru științific pentru teste climatice este situat în Gelendzhik (GTSKI VIAM). Din 1925, singurul centru de testare climatică din Rusia se află la Gelendzhik (GTSKI VIAM)., investighează materiale pentru Camerele climatice Walk-In sunt concepute pentru industria aeronautică și au rolul de a proteja împotriva coroziunii, îmbătrânirii și biodegradării.

Există, de asemenea, camere de testare climatică de mari dimensiuni (camere climatice, Walk-Ins) cu intrare separată. Acestea sunt utilizate pentru efectele combinate ale temperaturii și umidității în industria aeronautică.

Cerințe pentru obiectele de testare

Numai articolele care au trecut de asamblarea finală, care respectă cerințele documentației normative și tehnice privind aspectul și parametrii de funcționare la presiunea de 1 atm sunt acceptate pentru testarea climatică. și o temperatură de 20 °C.

În absența unor camere de testare de mari dimensiuni, anumite părți ale instalației pot fi expuse la. În cazul în care elementele de proiectare sunt expuse la condiții diferite în viața reală, sunt posibile trei opțiuni de testare:

• pentru fiecare parte în parte (atâta timp cât nu afectează performanța);
• pentru întregul produs la cel mult În cazul unor condiții climatice dure, testul de coroziune trebuie efectuat în apă cu o aciditate și o temperatură specifice factori;
• pe o configurație care este complet relevantă din punct de vedere structural și tehnologic pentru instalație.

Particularități ale testelor de coroziune cu substanțe chimic agresive

Testele cu substanțe corozive se efectuează în camere speciale. Se disting trei tipuri de lucrări în funcție de tipul de mediu agresiv:

• în atmosferă (se iau în considerare conținuturile de cloruri, dioxid de sulf, oxizi de azot, nitriți de hidrogen și alți compuși);
• În apa cu o anumită aciditate, salinitate, dioxid de carbon dizolvat, hidrogen sulfurat, oxigen, săruri de calciu, magneziu și alte elemente chimice;
• Caracteristicile de bază ale solului sunt umiditatea, salinitatea, starea de agregare, concentrația de cloruri, nitrați, sulfați, carbonați și alte substanțe corozive.

Analiza rezultatelor

Valorile parametrilor care urmează să fie măsurați și datele calitative sunt înregistrate după teste. Raportul trebuie să conțină următoarele informații:

• scopul lucrării;
• Locul în care a fost efectuată și echipamentul tehnic utilizat;
• Abateri permise din documentația de reglementare și motivele acceptării acestora;
• defecte detectate;
• rezultatele măsurătorilor;
• Recomandări de îmbunătățire sau teste suplimentare.

Testarea climatică a acoperirilor

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

• lumină și căldură. Acest lucru este valabil în special pentru radiațiile ultraviolete de la soare, deoarece radiațiile cu unde scurte distrug agenții de lipire din straturile de vopsea. Acest lucru are ca rezultat o fragilitate crescută, pierderea luciului și a luminozității.
• Fluctuații de temperatură. În condiții naturale, acestea pot atinge 20°C în 1 oră. Temperaturile ridicate accelerează reacțiile fotochimice în formarea peliculei, temperaturile scăzute duc la acoperiri fragile, iar fluctuațiile de temperatură duc la fisurarea din cauza schimbărilor în tensiunile interne.
• Umiditatea, care favorizează înmuierea și umflarea peliculelor protectoare.
• Precipitații și ceață.
• Particule abrazive și vânt.

Deoarece acoperirile în condiții naturale sunt expuse în același timp la întreaga gamă de factori, standardul metode de testare Efectele abraziunii, ale vântului, precipitațiilor și ale ceții nu pot fi reproduse în camere de testare.

Testele climatice ale acoperirilor pe poligoane sunt efectuate în conformitate cu GOST 6992-98. Exemplarele sunt așezate pe suporturi (pe teren deschis sau pe acoperișul clădirii), la 45° față de orizont, orientate spre sud. Acest aranjament permite testarea accelerată sub influența condițiilor meteorologice. Plasarea verticală se potrivește mai bine în condiții realiste, dar necesită o încercare mai lungă.

Înainte de instalarea în depozitele de deșeuri, unul dintre factorii climatici din camere este pretratat. În acest scop, se selectează tipul de acțiune corozivă care are cel mai mare impact asupra stratului de acoperire în condițiile de utilizare date. Evaluarea conservării proprietății se efectuează în conformitate cu GOST 9.407-2015.