انجام آزمایش های آب و هوایی، GOST: عوامل و روش ها

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

آزمایش اقلیمی یکی از روش های آزمایش مقاومت محصولات در برابر عوامل خارجی است. شرایط محیطی نامطلوب می تواند منجر به خرابی تجهیزات، وضعیت بحرانی سازه ها و خطر فروپاشی آنها، آسیب به یکپارچگی پوشش های محافظ، از بین رفتن ظاهر و تشدید فرآیندهای خوردگی شود. چنین آزمایشاتی را می توان در اتاقک های بسته خاص یا در محل های آزمایش با استفاده از چندین روش انجام داد.

مفهوم کلی

محصولات فنی که در اتمسفر باز کار می کنند تحت تأثیر عوامل اقلیمی مختلفی قرار می گیرند که عملکرد آنها را بدتر می کند: رطوبت بالا، تابش خورشیدی، دمای پایین و بالا. هنگام طراحی محصولات به آنها توجه می شود. بنابراین بسته به موقعیت منطقه ای که تجهیزات در آن راه اندازی می شود، طرح اقلیمی تعیین می شود و مصالح مناسب انتخاب می شود.الزامات فنی.

تست های اقلیمیبرای ارزیابی کیفیت عملکرد (قابلیت اطمینان، مقاومت در برابر تخریب و تنش، سفتی) و ظاهر در شرایط عملیاتی مشخص استفاده می شود. همانطور که مطالعات نشان می دهد، خطرناک ترین عواملی که تحت تأثیر آنها فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی منفی در مواد رخ می دهد، دماهای پایین (افزایش شکنندگی)، رطوبت زیاد (تسریع فرآیندهای خوردگی) و تغییرات ناگهانی دما هستند..

نتایج آزمایش آب و هوا را می توان هم از نظر کیفی و هم از نظر کمی ارزیابی کرد. آنها معمولاً در مرحله کار توسعه و همچنین در تولید انبوه به عنوان رد ساختارهای حیاتی (تست های فناوری به طور منظم) و برای بررسی پایداری کیفیت (کنترل دوره ای) انجام می شوند.

روش شناسی

روش آزمایش آب و هوایی طبق GOST 24813-81 به الزامات فنی که مصرف کننده روی محصولات، ویژگی های طراحی، فرآیند ساخت و نصب و همچنین شرایط عملیاتی قرار می دهد بستگی دارد. آنها بر اساس استانداردهای صنعت مرتبط و اسناد طراحی تنظیم شده اند.

آزمون ها در 3 مرحله انجام می شود:

1. پیری اولیه در شرایط اقلیمی مشخص. این برای از بین بردن تأثیر شرایط قبلی (رطوبت، دما، فشار) مورد نیاز است. مدت زمان این مرحله بر اساس زمان لازم برای حرارتی تعیین می شودتعادل در همان زمان، اندازه‌گیری‌های اولیه و بازرسی بصری جسم انجام می‌شود.
2. پارامترهای خروج از حالت عملکرد، سرعت شاتر، استخراج از دوربین (از محل آزمایش)، تثبیت شرایط خارجی برای ارزیابی بعدی جسم. حالت تست می تواند کوتاه، طولانی یا چرخه ای باشد.
3. دیدن و اندازه گیری تغییرات، نتیجه گیری. توسعه ماهیت پیش بینی کننده تغییرات در ویژگی های عملیاتی.

اگر شی از چندین عنصر تشکیل شده باشد، با توافق با مشتری، می توان این کارها را به عنوان بخشی از کل محصول انجام داد.

مرحله آماده سازی. طراحی فناوری تست

آمادگی برای آزمایش آب و هوا شامل مراحل زیر است:

• طراحی مدل ریاضی یک شی.
• جمع آوری اطلاعات در مورد تغییر احتمالی در ویژگی های عملکردی یا خارجی محصول تحت تأثیر عوامل آب و هوایی.
• انتخاب ابزار تست و اندازه گیری، تعیین محدوده و ترتیب کار، ترسیم برنامه زمانی، توسعه روش.
• پشتیبانی مواد برنامه ریزی، فنی و اندازه شناسی.
• فرم‌های گزارش‌دهی را تعریف کنید.
• آموزش پرسنل خدمات.
• ابزارهای تست اشکال زدایی.
• انتخاب وسیله برای پردازش داده های دریافتی.

طبقه بندی

آزمایش های اقلیمی بر اساس 3 معیار طبقه بندی می شوند: روش اجرا، روش قرار گرفتن در معرض و نوع آب و هوا.فاکتور.

در مورد اول، 3 نوع از این کار وجود دارد:

1. تک آزمایشی. محصول تنها تحت تاثیر یکی از عوامل اقلیمی است. برای یک آزمایش، آنها می توانند به صورت متوالی تغییر کنند، اما تأثیر آنها بر روی جسم مستقل است. مزیت این روش آزمایش آب و هوا، سادگی تجهیزات است. معایب عبارتند از انطباق ناقص با شرایط عملیاتی واقعی.
2. آزمایشات مرکب. شی نیز تنها تحت تأثیر یک عامل واحد قرار می گیرد، اما تحت تأثیر عامل قبلی تقویت می شود. به عنوان مثال می توان یک محصول را در محیطی با رطوبت بالا قرار داد و سپس دما را کاهش داد.
3. آزمون های پیچیده. شی به طور همزمان تحت تأثیر مجموعه ای از عوامل آب و هوایی قرار می گیرد. این نوع قابل اعتمادترین است، زیرا تا حد امکان به شرایط عملیاتی نزدیک است. نقطه ضعف آن نیاز به تنظیمات آزمایشی پیچیده است.

تست های میدانی و تسریع

با توجه به روش تاثیر بر روی جسم، آزمایش‌های آب و هوایی در مقیاس کامل و شتاب‌دار متمایز می‌شوند. نوع دوم اغلب برای پوشش های محافظ و پلاستیک استفاده می شود. از آنجایی که تخریب آنها در یک دوره زمانی طولانی اتفاق می افتد، به منظور کاهش زمان برای به دست آوردن نتایج، محصولات تحت تأثیر چرخه هایی قرار می گیرند که تغییرات شرایط را در طی چندین ماه یا سال شبیه سازی می کنند (تغییرات دما و رطوبت، تابش خورشیدی). تأثیر توسط یک یا چند شاخص تعیین می شود.

روش آزمایش سریع پوشش های رنگ و پلیمرها در استانداردهای سیستم یکپارچه حفاظت از خوردگی و پیری (ESZKS) ارائه شده است.

عوامل اقلیمی

طبقه بندی آزمایشات آب و هوایی نیز بر اساس نوع عامل تأثیرگذار انجام می شود:

• فشار اتمسفر بالا یا پایین.
• بارش (باران، برف، یخبندان، یخ).
• رطوبت زیاد یا کم.
• مه دریای اشباع شده از نمک.
• دمای بالا یا پایین.
• بار باد.
• اتمسفر، رطوبت یا خاک اشباع شده با مواد خورنده.
• تغییر ناگهانی دما.
• افزایش تابش خورشیدی.
• قرار گرفتن در معرض گرد و غبار و شن و ماسه.

ابزارهای تست

اغلب، محصولات در اتاقک های ویژه (اتاق های آب و هوای مصنوعی) آزمایش می شوند، جایی که شرایط آب و هوایی مناسب به طور مصنوعی ایجاد می شود. جسم به گونه ای نصب می شود که بیشترین پایداری را تضمین می کند و گردش هوای آزاد بین آن و دیواره های نصب وجود دارد. تجهیزات اتاق های آب و هوایی برای آزمایش می تواند متفاوت باشد و بستگی به الزامات کار دارد. انواع زیر از این گونه نصب ها وجود دارد:

• گرما-سرما-رطوبت؛
• گرما و انجماد عمیق؛
• نمک پاشی;
• با تونل باد (برای آزمایش باد)؛
• پیری سبک؛
• شوک حرارتی (یک قطره در آنها ایجاد می شوددما)؛
• باران؛
• تابش خورشیدی با منابع تابش مادون قرمز و فرابنفش؛
• محفظه های خلاء حرارتی و دیگران.

دماهای پایین با استفاده از مبردها (نیتروژن مایع، دی اکسید کربن، آمونیاک) یا واحدهای تبخیر فشاری به دست می آیند.

همه تجهیزات تست محیطی باید به طور دوره ای از نظر عملکرد آزمایش شوند و دارای دستگاه هایی باشند که از خرابی ناشی از خطای انسانی و عوامل خارجی جلوگیری کنند.

آزمایش موارد بزرگ

تحقیق در مورد امکانات تجهیزات فنی یا عناصر ساختاری بزرگ در چند ضلعی ها (ایستگاه های آب و هوایی) انجام می شود. در روسیه، تنها مرکز علمی برای آزمایش آب و هوا در گلندژیک (GTsKI VIAM) واقع شده است. از سال 1925، این شرکت در حال تحقیق در مورد مواد برای صنعت هوانوردی و ایجاد سیستم هایی برای محافظت در برابر خوردگی، پیری و آسیب زیستی است.

همچنین اتاق‌های آزمایش آب و هوایی بزرگ (اتاق‌های آب و هوا، Walk-In) با ورودی جداگانه وجود دارد. آنها برای اثرات پیچیده دما و رطوبت مفید هستند.

شرایط مورد نیاز برای موارد آزمایشی

آزمایشات آب و هوایی برای محصولاتی که مونتاژ نهایی را پشت سر گذاشته اند و از نظر ظاهری و پارامترهای عملیاتی با فشار 1 اتمسفر دارای الزامات اسناد نظارتی و فنی هستند مجاز است. و دمای 20 درجه سانتیگراد.

در غیاب محفظه های آزمایش کلی، مجاز به انجام ضربه بر روی قسمت هایی از جسم است. اگر عناصر سازه ای در شرایط عملیاتی واقعی در شرایط مختلف قرار داشته باشند، 3 گزینه برای آزمایش امکان پذیر است:

• برای هر بخش به طور جداگانه (اگر این عملکرد را نقض نمی کند)؛
• به طور کلی برای کل محصول تحت نامطلوب ترین عوامل اقلیمی؛
• در چیدمان، کاملاً سازنده و از نظر فناوری مناسب با شی.

ویژگی های آزمایش مقاومت به خوردگی با استفاده از مواد شیمیایی تهاجمی

آزمایشات با استفاده از مواد خورنده در محفظه های مخصوص انجام می شود. با توجه به نوع محیط تهاجمی، 3 نوع کار متمایز می شود:

• در جو (با در نظر گرفتن محتوای کلریدها، دی اکسید گوگرد، اکسیدهای نیتروژن، نیتریت هیدروژن و سایر ترکیبات)؛
• در آب با اسیدیته معین، شوری، دی اکسید کربن محلول، سولفید هیدروژن، اکسیژن، کلسیم، منیزیم و سایر عناصر شیمیایی؛
• در خاک که مشخصات اصلی آن رطوبت، شوری، حالت تجمع، غلظت کلریدها، نیترات ها، سولفات ها، کربنات ها و سایر مواد خورنده می باشد.

تجزیه و تحلیل نتایج

پس از آزمایش، مقادیر پارامترهای اندازه گیری شده و داده های کیفی را ثبت کنید. این گزارش اطلاعات زیر را نشان می دهد:

• هدف کار؛
• محل برگزاری و فنی کاربردیبودجه;
• انحراف مجاز از اسناد هنجاری و دلایل پذیرش آنها؛
• عیوب شناسایی شده؛
• نتایج اندازه گیری؛
• توصیه‌هایی برای نهایی کردن طرح یا آزمایش‌های اضافی.

آزمایش اقلیمی پوششها

عمر پوشش های محافظ به شدت به شرایط آب و هوایی وابسته است و می تواند بسیار متفاوت باشد. عوامل زیر بیشترین تأثیر را دارند:

• نور و گرما. این امر تا حد زیادی در مورد ناحیه فرابنفش تابش خورشیدی صدق می کند، زیرا پرتوهای موج کوتاه اجزای اتصال دهنده را در ترکیب پوشش های رنگ و لاک از بین می برند. نتیجه افزایش شکنندگی، از دست دادن درخشندگی و درخشندگی آنهاست.
• نوسانات دما. در شرایط طبیعی، آنها می توانند در عرض 1 ساعت به 20 درجه سانتیگراد برسند. دماهای بالا واکنش‌های فتوشیمیایی را در لایه اولیه تسریع می‌کنند، دمای پایین منجر به شکنندگی پوشش می‌شود و تفاوت آنها منجر به ترک خوردن در اثر تغییر در تنش‌های داخلی می‌شود.
• رطوبت برای نرم کردن و متورم کردن لایه های محافظ.
• بارش و مه.
• وجود ذرات ساینده و باد.

از آنجایی که پوشش‌ها به طور طبیعی در معرض طیف وسیعی از عوامل به طور همزمان قرار می‌گیرند، روش‌های تست اتاقک استاندارد نمی‌توانند این اثرات را بازتولید کنند.

آزمایش آب و هوایی پوشش‌ها در محل‌های دفن زباله مطابق با GOST 6992-98 انجام می‌شود. نمونه ها روی پایه ها (در یک زمین باز یا روی پشت بام ساختمان)، با زاویه 45 درجه قرار می گیرند.افق، رو به جنوب این چیدمان امکان تست سریع تحت تاثیر شرایط آب و هوایی را فراهم می کند. قرارگیری عمودی با شرایط واقعی بهتر مطابقت دارد، اما به آزمایش طولانی‌تری نیاز دارد.

قبل از نصب در محل های دفن زباله، قرار گرفتن اولیه در معرض یکی از عوامل اقلیمی در اتاقک ها انجام می شود. برای این کار، نوع ضربه تهاجمی را انتخاب کنید که در این شرایط عملیاتی بیشترین تأثیر را بر روی پوشش دارد. ارزیابی ایمنی املاک طبق GOST 9.407-2015 انجام می شود.