Provođenje klimatskih ispitivanja, gost: čimbenici i metode

Klimatska ispitivanja - jedna od metoda za provjeru otpornosti proizvoda na vanjske čimbenike. Nepovoljni uvjeti okoliša mogu dovesti do kvara opreme, kritičnog stanja konstrukcija i rizika od njihovog urušavanja, kršenja integriteta zaštitnih premaza, gubitka izgleda i intenziviranja korozivnih procesa. Takva ispitivanja mogu se provesti u posebnim zatvorenim komorama ili na poligonima nekoliko tehnika.

Opći pojam

Tehnički proizvodi koji rade u otvorenoj atmosferi pod utjecajem su različitih klimatskih čimbenika koji narušavaju njihove performanse: visoka vlaga, sunčevo zračenje, niske i visoke temperature. Oni se uzimaju u obzir pri dizajniranju proizvoda. Dakle, ovisno o lokaciji područja na kojem će se izvoditi rad opreme, određuje se klimatska izvedba i odabire odgovarajući materijal koji udovoljava tehničkim zahtjevima.

Klimatska ispitivanja koriste se za procjenu funkcionalnih kvaliteta (pouzdanost, otpornost na lomove i opterećenja, očuvanje nepropusnosti) i izgled u određenim radnim uvjetima. Kao što studije pokazuju, najopasniji čimbenici, pod utjecajem kojih se u materijalima odvijaju negativni fizikalno-kemijski procesi, su niske temperature (povećava se krhkost), visoka vlaga (ubrzavanje procesa korozije) i nagle promjene temperature.

Rezultat ispitivanja utjecaja klimatskih čimbenika može se procijeniti pomoću kvalitativnih pokazatelja i kvantitativnih. Obično se provode u fazi razvojnog rada, kao i u masovnoj proizvodnji kao odbacivanje kritičnih struktura (tehnološka ispitivanja na redovnoj osnovi) i za provjeru stabilnost kvalitete (periodična kontrola).

Metodologija

Metodologija ispitivanja klime prema GOST 24813-81 ovisi o tehničkim zahtjevima koje potrošač nameće proizvodima, značajke dizajna, proces proizvodnja i ugradnja, kao i radni uvjeti. Postavljaju ih relevantni industrijski standardi i projektna dokumentacija.

Ispitivanja se provode u 3 faze:

1. Prethodno starenje u određenim klimatskim uvjetima. To je potrebno za uklanjanje utjecaja prethodnih uvjeta (vlaga, temperatura, tlak). Trajanje ove faze određeno je vremenom, potrebno za kako bi se uspostavila toplinska ravnoteža. Time se provode Početna mjerenja i vizualni pregled objekta.
2. Izlaz parametara u način rada, brzina zatvarača, vađenje iz kamere (s ispitnog mjesta), stabilizacija vanjskih uvjeta za naknadnu procjenu objekta. Način ispitivanja može biti kratkotrajan, dugotrajan ili ciklički.
3. Ispitivanje i mjerenje promjena, donošenje zaključaka. Razvoj prediktivne prirode promjena u operativnim karakteristikama.

Ako se objekt sastoji od nekoliko elemenata, tada se u dogovoru s kupcem ti radovi mogu izvoditi kao dio cijelog proizvoda.

Pripremna faza. Projektiranje tehnologije ispitivanja

Priprema za ispitivanje klimatskih utjecaja uključuje sljedeće postupke:

• Projektiranje matematičkog modela objekta.
• Prikupljanje podataka o mogućoj promjeni funkcionalnih ili vanjskih svojstava proizvoda pod utjecajem klimatskih čimbenika.
• Izbor sredstava za ispitivanje i mjerenje, utvrđivanje opsega i redoslijeda rada, izrada rasporeda, razvoj metodologije.
• Planiranje materijalne, tehničke i mjeriteljske potpore.
• Definiranje obrazaca izvještavanja.
• Brifing servisnog osoblja.
• Otklanjanje pogrešaka u ispitnim alatima.
• Odabir sredstava za obradu primljenih podataka.

Klasifikacija

Klimatska ispitivanja klasificirana su prema 3 kriterija: prema načinu izvođenja, prema načinu utjecaja i prema vrsti klimatskog čimbenika.

U prvom slučaju postoje 3 vrste takvog rada:

1. Pojedinačni izazovi. Na proizvod utječe samo jedan od klimatskih čimbenika. U jednom ispitivanju mogu se mijenjati uzastopno, ali njihov utjecaj na objekt je neovisan. Prednost ove metode ispitivanja klime je jednostavnost opreme. Nedostaci uključuju nepotpunu usklađenost sa stvarnim radnim uvjetima.
2. Složeni testovi. Objekt je također izložen samo jednom pojedinačnom faktoru, ali je pojačan utjecajem prethodnog faktora. Primjer je stavljanje proizvoda u uvjete visoke vlažnosti, a zatim smanjenje temperature.
3. Sveobuhvatna ispitivanja. Na objekt istodobno utječe kompleks klimatskih čimbenika. Ova vrsta je najpouzdanija, jer je što bliža radnim uvjetima. Njegov nedostatak je potreba za korištenjem složenih ispitnih postrojenja.

Prirodni i ubrzani testovi

Prema načinu utjecaja na objekt razlikuju se cjelovita i ubrzana klimatska ispitivanja. Potonja vrsta često se koristi za zaštitne premaze i plastiku. Budući da se njihovo uništavanje događa tijekom dugog vremenskog razdoblja, kako bi se skratilo vrijeme dobivanja rezultata, na proizvode utječu ciklusi koji simuliraju promjene uvjeta tijekom nekoliko mjeseci ili godina (promjene temperature i vlažnosti, sunčevo zračenje). Određivanje utjecaja provodi se prema jednom ili više pokazatelja.

Metodologija za provođenje ubrzanih ispitivanja boja i lakova i polimera dana je u standardima jedinstvenog sustava zaštite od korozije i starenja (ESZKS).

Klimatski čimbenici

Klasifikacija klimatskih ispitivanja također se provodi prema vrsti utjecajnog čimbenika:

• Povećani ili smanjeni atmosferski tlak.
• Oborine (kiša, snijeg, stvaranje mraza, leda).
• Visoka ili niska vlažnost.
• Morska magla zasićena solima.
• Povišena ili snižena temperatura.
• Opterećenje vjetrom.
• Atmosfera, vlaga ili tlo zasićeno korozivnim tvarima.
• Nagle promjene temperature.
• Povećana Solarna insolacija.
• Izloženost prašini i pijesku.

Ispitna sredstva

Najčešće se proizvodi testiraju u posebnim komorama (umjetne vremenske komore), gdje se umjetno stvaraju odgovarajući klimatski uvjeti. Objekt je instaliran tako da se osigura najveća stabilnost, a između njega i zidova instalacije postoji slobodna cirkulacija zraka. Oprema klimatskih komora za ispitivanje može biti različita i ovisi o zahtjevima za rad. Razlikuju se sljedeće vrste takvih instalacija:

• toplina-hladnoća-vlaga;
• toplina i duboko zamrzavanje;
• slani sprej;
• s vjetroelektranama (u ispitivanjima vjetra);
• svjetlosno starenje;
• toplinski udar (u njima se stvara temperaturna razlika);
• kiše;
• sunčevo zračenje s izvorima infracrvenog i ultraljubičastog zračenja;
• termalne komore i drugi.

Niske temperature postižu se upotrebom rashladnih sredstava (tekući dušik, ugljični dioksid, amonijak) ili kompresijskim postrojenjima za isparavanje.

Sva oprema za klimatsko ispitivanje mora se povremeno provjeravati u skladu s deklariranim karakteristikama i imati uređaje koji sprječavaju kvar zbog pogrešaka operatera i vanjskih čimbenika.

Ispitivanje velikih proizvoda

Studije o mogućnostima tehničkih uređaja ili strukturnih elemenata velikih veličina provode se na odlagalištima (klimatske stanice). U Rusiji se jedini znanstveni centar za klimatska ispitivanja nalazi u Gelendzhiku (GCKI viam). U njemu, počevši od 1925., istraživanje materijali za zrakoplovne industrije i uvježbavaju sustave protiv korozije, starenja i bio-oštećenja.

Tu su i velike klimatske ispitne komore (klimatske sobe, i-I-I-I) s vlastitim ulazom. Služe za složene učinke temperature i vlage.

Zahtjevi za ispitne objekte

Za provođenje klimatskih ispitivanja dopušteni su proizvodi koji su prošli završnu montažu, koji udovoljavaju zahtjevima regulatorne i tehničke dokumentacije u pogledu izgleda i radnih parametara pri tlaku od 1 atm. i temperaturi od 20.

U nedostatku dimenzijskih ispitnih komora, dopušteno je utjecati na dijelove objekta. Ako su strukturni elementi u stvarnim radnim uvjetima u različitim uvjetima, tada su moguće 3 mogućnosti ispitivanja:

• za svaki dio zasebno (osim ako nije narušena operativnost);
• općenito, za cijeli proizvod s najviše nepovoljne klime čimbenici;
• na rasporedu koji je u potpunosti strukturno i tehnološki primjeren objektu.

Značajke ispitivanja otpornosti na koroziju pomoću kemijski agresivnih tvari

Ispitivanja s korozivnim tvarima provode se u posebnim komorama. Prema vrsti agresivnog okruženja postoje 3 vrste rada:

• u atmosferi (uzima se u obzir sadržaj klorida, sumpornog dioksida, dušikovih oksida, vodikovog nitrita i drugih spojeva);
• u vodi s određenom kiselošću, slanošću, sadržajem otopljenog ugljičnog dioksida, sumporovodika, kisika, soli kalcija, magnezija i drugih kemijskih elemenata;
• u tlu čije su glavne karakteristike vlaga, slanost, stanje agregacije, koncentracija klorida, nitrata, sulfata, karbonata i drugih korozivnih tvari.

Analiza rezultata

Nakon ispitivanja bilježe se vrijednosti izmjerenih parametara i kvalitativni podaci. Izvješće navodi sljedeće podatke:

• svrha rada;
• mjesto održavanja i primijenjena tehnička sredstva;
• dopuštena odstupanja iz regulatorne dokumentacije i razlozi njihovog prihvaćanja;
• otkriveni nedostaci;
• rezultati mjerenja;
• preporuke za reviziju dizajna ili provođenje dodatnih ispitivanja.

Ispitivanje klimatskih premaza

Životni vijek zaštitnih premaza uvelike ovisi o klimatskim uvjetima i može varirati u velikim granicama. Sljedeći čimbenici imaju najveći utjecaj:

• Svjetlost i toplina. To se u većoj mjeri odnosi na ultraljubičasto područje sunčevog zračenja, jer kratkovalne zrake uništavaju vezivne komponente u sastavu boja i lakova. Kao rezultat toga, povećava se njihova krhkost, gubitak sjaja i svjetline.
• Kolebanja temperature. U prirodnim uvjetima mogu doseći i do 20. Visoke temperature ubrzavaju fotokemijske reakcije u formiranju filma, niske temperature dovode do krhkosti premaza, a njihova razlika do pucanja uslijed promjene unutarnjih naprezanja.
• Vlaga koja pomaže omekšavanju i bubrenju zaštitnih filmova.
• Oborine i magla.
• Prisutnost abrazivnih čestica i vjetar.

Budući da su premazi u prirodnim uvjetima izloženi odjednom cijelom kompleksu čimbenika, tada su standardni metode ispitivanja kamere ne mogu reproducirati ove utjecaje.

Klimatska ispitivanja premaza na odlagalištima provode se u skladu s GOST 6992-98. Uzorci se postavljaju na tribine (na otvorenom zemljištu ili na krovu zgrade), pod kutom od 45 asa prema horizontu, okrenutom prema jugu. Ovaj raspored omogućuje ubrzana ispitivanja pod utjecajem vremenskih uvjeta. Vertikalni položaj bolje odgovara stvarnim uvjetima, ali zahtijeva dulje ispitivanje.

Prije ugradnje na odlagališta, preliminarni utjecaj jednog od klimatskih čimbenika u komorama. Da biste to učinili, odaberite vrstu agresivnog utjecaja koji najviše utječe na premaz u tim radnim uvjetima. Procjena sigurnosti svojstava provodi se u skladu s GOST 9.407-2015.