إجراء الاختبارات المناخية GOST: العوامل والطرق

2024 مؤلف: Howard Calhoun | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 10:18

الاختبار المناخي هو إحدى طرق اختبار مقاومة المنتجات للعوامل الخارجية. يمكن أن تؤدي الظروف البيئية غير المواتية إلى تعطل المعدات ، والحالة الحرجة للهياكل وخطر انهيارها ، والإضرار بسلامة الطلاءات الواقية ، وفقدان المظهر ، وتكثيف عمليات التآكل. يمكن إجراء مثل هذه الاختبارات في غرف خاصة مغلقة أو في مواقع الاختبار باستخدام عدة طرق.

مفهوم عام

المنتجات التقنية التي تعمل في الجو المفتوح تتأثر بالعوامل المناخية المختلفة التي تزيد من سوء أدائها: الرطوبة العالية ، الإشعاع الشمسي ، درجات الحرارة المنخفضة والعالية. تؤخذ في الاعتبار عند تصميم المنتجات. لذلك ، اعتمادًا على موقع المنطقة التي سيتم تشغيل المعدات فيها ، يتم تحديد التصميم المناخي واختيار المواد المناسبة التي تلبيالمتطلبات الفنية.

تستخدم الاختبارات المناخية لتقييم الصفات الوظيفية (الموثوقية ، مقاومة التدمير والإجهاد ، الضيق) والمظهر في ظل ظروف تشغيل محددة. كما تظهر الدراسات ، فإن أخطر العوامل التي تحدث تحت تأثير العمليات الفيزيائية والكيميائية السلبية في المواد هي درجات الحرارة المنخفضة (زيادة الهشاشة) ، والرطوبة العالية (تسريع عمليات التآكل) والتغيرات المفاجئة في درجات الحرارة.

يمكن تقييم نتائج اختبار المناخ من حيث النوعية والكمية. يتم إجراؤها عادة في مرحلة أعمال التطوير ، وكذلك في الإنتاج الضخم كرفض للهياكل الحرجة (الاختبارات التكنولوجية على أساس منتظم) وللتحقق من استقرار الجودة (التحكم الدوري).

المنهجية

تعتمد طريقة الاختبار المناخي وفقًا لـ GOST 24813-81 على المتطلبات الفنية التي يضعها المستهلك على المنتجات ، وميزات التصميم ، وعملية التصنيع والتركيب ، وكذلك على ظروف التشغيل. تم تعيينها وفقًا لمعايير الصناعة ذات الصلة ووثائق التصميم.

يتم إجراء الاختبارات على 3 مراحل:

1. الشيخوخة الأولية في ظروف مناخية محددة. هذا مطلوب للقضاء على تأثير الظروف السابقة (الرطوبة ، درجة الحرارة ، الضغط). يتم تحديد مدة هذه المرحلة بالوقت اللازم للحرارةحالة توازن. في نفس الوقت ، يتم إجراء قياسات أولية وفحص بصري للكائن.
2. خروج المعلمات إلى وضع التشغيل ، وسرعة الغالق ، والاستخراج من الكاميرا (من موقع الاختبار) ، وتثبيت الظروف الخارجية للتقييم اللاحق للكائن. يمكن أن يكون وضع الاختبار قصيرًا أو طويلًا أو دوريًا.
3. رؤية وقياس التغييرات واستخلاص النتائج. تطوير الطبيعة التنبؤية للتغيرات في الخصائص التشغيلية

إذا كان الكائن يتكون من عدة عناصر ، فبالاتفاق مع العميل ، يمكن تنفيذ هذه الأعمال كجزء من المنتج بأكمله.

المرحلة الإعدادية. اختبار تصميم التكنولوجيا

يشمل التحضير لاختبار المناخ الإجراءات التالية:

• تصميم نموذج رياضي لكائن.
• جمع المعلومات حول تغيير محتمل في الخصائص الوظيفية أو الخارجية للمنتج تحت تأثير العوامل المناخية.
• اختيار أدوات الاختبار والقياس ، وتحديد نطاق العمل وتسلسله ، ووضع جدول زمني ، وتطوير منهجية.
• مواد التخطيط والدعم الفني والمترولوجي
• تحديد نماذج الإبلاغ.
• إرشاد موظفي الخدمة
• أدوات اختبار التصحيح.
• اختيار وسيلة لمعالجة البيانات المستلمة.

التصنيف

تصنف الاختبارات المناخية وفق 3 معايير: طريقة التنفيذ وطريقة التعرض ونوع المناخالعامل

في الحالة الأولى ، هناك 3 أنواع من هذا العمل:

1. تجارب فردية. يتأثر المنتج بواحد فقط من العوامل المناخية. بالنسبة لاختبار واحد ، يمكن أن تتغير بالتتابع ، لكن تأثيرها على الكائن يكون مستقلاً. ميزة هذه الطريقة في الاختبار المناخي هي بساطة المعدات. تشمل العيوب عدم الامتثال الكامل لظروف التشغيل الحقيقية.
2. الاختبارات المركبة. يتأثر الكائن أيضًا بعامل واحد فقط ، ولكنه يتعزز بتأثير العامل السابق. مثال على ذلك هو وضع منتج في بيئة عالية الرطوبة ثم خفض درجة الحرارة.
3. اختبارات معقدة. يتأثر الكائن في نفس الوقت بمجموعة من العوامل المناخية. هذا النوع هو الأكثر موثوقية ، لأنه أقرب ما يمكن من ظروف التشغيل. عيبه هو الحاجة إلى إعدادات اختبار معقدة.

الاختبارات الميدانية والمتسارعة

وفقًا لطريقة التأثير على الكائن ، يتم تمييز الاختبارات المناخية الشاملة والمتسارعة. غالبًا ما يستخدم النوع الأخير للطلاء الواقي والبلاستيك. نظرًا لأن تدميرها يحدث على مدى فترة طويلة من الزمن ، من أجل تقليل وقت الحصول على النتائج ، تتأثر المنتجات بالدورات التي تحاكي التغيرات في الظروف على مدى عدة أشهر أو سنوات (تغيرات درجة الحرارة والرطوبة ، الإشعاع الشمسي). يتم تحديد التأثير من خلال مؤشر واحد أو أكثر.

تم تقديم منهجية الاختبار المتسارع لطلاء الطلاء والبوليمرات في معايير النظام الموحد للحماية من التآكل والشيخوخة (ESZKS).

العوامل المناخية

يتم تصنيف الاختبارات المناخية أيضًا وفقًا لنوع العامل المؤثر:

• ضغط جوي مرتفع أو منخفض.
• هطول (مطر ، ثلج ، صقيع ، جليد).
• رطوبة عالية أو منخفضة.
• ضباب البحر مشبع بالاملاح
• درجة حرارة عالية أو منخفضة.
• حمل الرياح.
• الجو أو الرطوبة أو التربة المشبعة بمواد أكالة.
• تغيرات مفاجئة في درجات الحرارة.
• زيادة التشمس الشمسي
• التعرض للغبار والرمل.

أدوات الاختبار

في أغلب الأحيان ، يتم اختبار المنتجات في غرف خاصة (غرف طقس صناعية) ، حيث يتم إنشاء الظروف المناخية المناسبة بشكل مصطنع. يتم تثبيت الكائن بحيث يتم ضمان أكبر قدر من الاستقرار ويكون هناك دوران هواء حر بينه وبين جدران التركيب. يمكن أن تكون معدات الغرف المناخية للاختبار مختلفة وتعتمد على متطلبات العمل. هناك الأنواع التالية من هذه التركيبات:

• حرارة-باردة-رطوبة
• حرارة وتجميد عميق ؛
• رذاذ الملح
• مع أنفاق الرياح (لاختبار الرياح) ؛
• شيخوخة الضوء
• صدمة حرارية (يحدث انخفاض فيهادرجات الحرارة) ؛
• مطر ؛
• الإشعاع الشمسي مع مصادر الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية ؛
• غرف الفراغ الحراري و غيرها

يتم الوصول إلى درجات حرارة منخفضة باستخدام المبردات (النيتروجين السائل ، وثاني أكسيد الكربون ، والأمونيا) أو وحدات تبخير الضغط.

يجب اختبار جميع معدات الاختبار البيئي بشكل دوري من أجل الأداء ولديها أجهزة تمنع الفشل بسبب خطأ بشري وعوامل خارجية.

اختبار العناصر الكبيرة

يتم إجراء بحث عن إمكانيات الأجهزة التقنية أو العناصر الهيكلية الكبيرة في المضلعات (المحطات المناخية). في روسيا ، يقع المركز العلمي الوحيد لاختبار المناخ في Gelendzhik (GTsKI VIAM). منذ عام 1925 ، تم البحث عن مواد لصناعة الطيران وعمل أنظمة للحماية من التآكل والشيخوخة والتلف البيولوجي.

هناك أيضًا غرف اختبار مناخية كبيرة (غرف مناخية ، و Walk-In) بمدخل منفصل. أنها تعمل لتأثيرات معقدة من درجة الحرارة والرطوبة.

متطلبات عناصر الاختبار

الاختبارات المناخية مسموح بها للمنتجات التي خضعت للتجميع النهائي وتفي بمتطلبات التوثيق التنظيمي والفني من حيث المظهر والمعايير التشغيلية بضغط 1 atm. ودرجة حرارة 20 درجة مئوية

في حالة عدم وجود غرف اختبار شاملة ، يُسمح بتنفيذ التأثير على أجزاء من الكائن. إذا كانت العناصر الهيكلية في ظروف التشغيل الحقيقية في ظروف مختلفة ، فهناك 3 خيارات للاختبار ممكنة:

• لكل جزء على حدة (إذا كان هذا لا ينتهك الأداء) ؛
• ككل للمنتج بأكمله في ظل أكثر العوامل المناخية غير المواتية ؛
• في التخطيط ، بناءة بالكامل ومناسبة من الناحية التكنولوجية للكائن.

ميزات اختبارات مقاومة التآكل باستخدام المواد الكيميائية العدوانية

يتم إجراء الاختبارات باستخدام المواد المسببة للتآكل في غرف خاصة. وفقًا لنوع البيئة العدوانية ، يتم تمييز 3 أنواع من العمل:

• في الغلاف الجوي (مع مراعاة محتوى الكلوريدات وثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين ونتريت الهيدروجين ومركبات أخرى) ؛
• في ماء بدرجة حموضة معينة ، وملوحة ، وثاني أكسيد الكربون المذاب ، وكبريتيد الهيدروجين ، والأكسجين ، والكالسيوم ، والمغنيسيوم وعناصر كيميائية أخرى ؛
• في التربة ، وأهم خصائصها الرطوبة ، والملوحة ، وحالة التجمع ، وتركيز الكلوريدات ، والنترات ، والكبريتات ، والكربونات وغيرها من المواد المسببة للتآكل.

تحليل النتائج

بعد الاختبار ، قم بتسجيل قيم المعلمات المقاسة والبيانات النوعية. يشير التقرير إلى المعلومات التالية:

• هدف العمل
• مكان وتطبيقي تقنيالأموال ؛
• الانحرافات المسموح بها عن الوثائق المعيارية وأسباب اعتمادها ؛
• العيوب المكتشفة ؛
• نتائج القياس
• توصيات لإنهاء التصميم أو لإجراء اختبار إضافي.

اختبار مناخي للطلاء

تعتمد مدة خدمة الطلاءات الواقية بشكل كبير على الظروف المناخية ويمكن أن تختلف على نطاق واسع. العوامل التالية لها التأثير الأكبر:

• الضوء والدفء. إلى حد كبير ، ينطبق هذا على المنطقة فوق البنفسجية للإشعاع الشمسي ، لأن أشعة الموجة القصيرة تدمر مكونات الموثق في تكوين الطلاء والطلاء بالورنيش. والنتيجة زيادة في هشاشتها وفقدان لمعانها وسطوعها.
• تقلبات درجات الحرارة. في ظل الظروف الطبيعية ، يمكن أن تصل إلى 20 درجة مئوية في ساعة واحدة. تعمل درجات الحرارة المرتفعة على تسريع التفاعلات الكيميائية الضوئية في الفيلم السابق ، وتؤدي درجات الحرارة المنخفضة إلى هشاشة الطلاء ، ويؤدي اختلافهما إلى التشقق بسبب التغيرات في الضغوط الداخلية.
• الرطوبة لتليين وانتفاخ الأغشية الواقية.
• هطول وضباب.
• وجود جزيئات كاشطة ورياح.

نظرًا لتعرض الطلاءات بشكل طبيعي لمجموعة كاملة من العوامل في وقت واحد ، لا يمكن لطرق اختبار الغرفة القياسية إعادة إنتاج هذه التأثيرات.

يتم إجراء الاختبار المناخي للطلاء في مدافن النفايات وفقًا لـ GOST 6992-98. توضع العينات على منصات (في منطقة مفتوحة من الأرض أو على سطح مبنى) ، بزاوية 45 درجة إلىأفق يواجه الجنوب. يسمح هذا الترتيب بإجراء اختبار سريع تحت تأثير الظروف الجوية. الوضع العمودي يتوافق بشكل أفضل مع الظروف الحقيقية ، لكنه يتطلب اختبارًا أطول.

قبل التثبيت في المكبات يتم إجراء تعريض أولي لواحد من العوامل المناخية في الغرف. للقيام بذلك ، حدد نوع التأثير القوي الذي له أكبر تأثير على الطلاء في ظروف التشغيل هذه. يتم إجراء تقييم سلامة الممتلكات وفقًا لـ GOST 9.407-2015.