Melakukan tes iklim, GOST: faktor dan metode

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Pengujian iklim adalah salah satu metode untuk menguji ketahanan produk terhadap faktor eksternal. Kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan dapat menyebabkan kegagalan peralatan, keadaan kritis struktur dan risiko keruntuhannya, kerusakan integritas lapisan pelindung, hilangnya penampilan dan intensifikasi proses korosi. Pengujian tersebut dapat dilakukan di ruang tertutup khusus atau di lokasi pengujian menggunakan beberapa metode.

Konsep umum

Produk teknis yang beroperasi di atmosfer terbuka dipengaruhi oleh berbagai faktor iklim yang memperburuk kinerjanya: kelembaban tinggi, radiasi matahari, suhu rendah dan tinggi. Mereka diperhitungkan saat merancang produk. Jadi, tergantung pada lokasi area di mana peralatan akan dioperasikan, desain iklim ditentukan dan bahan yang sesuai dipilih yang memenuhipersyaratan teknis.

Tes iklim digunakan untuk mengevaluasi kualitas fungsional (keandalan, ketahanan terhadap kerusakan dan stres, keketatan) dan penampilan dalam kondisi operasi yang ditentukan. Seperti yang ditunjukkan oleh penelitian, faktor paling berbahaya di bawah pengaruh proses fisik dan kimia negatif yang terjadi pada bahan adalah suhu rendah (kerapuhan meningkat), kelembaban tinggi (percepatan proses korosi) dan perubahan suhu mendadak.

Hasil uji iklim dapat dinilai baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Mereka biasanya dilakukan pada tahap pekerjaan pengembangan, serta dalam produksi massal sebagai penolakan terhadap struktur kritis (pengujian teknologi secara teratur) dan untuk memeriksa stabilitas kualitas (kontrol berkala).

Metodologi

Metode pengujian iklim menurut GOST 24813-81 tergantung pada persyaratan teknis yang ditempatkan konsumen pada produk, fitur desain, proses pembuatan dan pemasangan, serta pada kondisi operasi. Mereka ditetapkan oleh standar industri dan dokumentasi desain yang relevan.

Tes dilakukan dalam 3 tahap:

1. Penuaan awal dalam kondisi iklim tertentu. Ini diperlukan untuk menghilangkan pengaruh kondisi sebelumnya (kelembaban, suhu, tekanan). Durasi tahap ini ditentukan oleh waktu yang dibutuhkan untuk termalkeseimbangan. Pada saat yang sama, pengukuran awal dan inspeksi visual objek dilakukan.
2. Keluar dari parameter ke mode operasi, kecepatan rana, ekstraksi dari kamera (dari lokasi pengujian), stabilisasi kondisi eksternal untuk evaluasi objek selanjutnya. Modus uji bisa pendek, panjang atau siklik.
3. Melihat dan mengukur perubahan, menarik kesimpulan. Pengembangan sifat prediktif perubahan karakteristik operasional.

Jika objek terdiri dari beberapa elemen, maka, atas persetujuan pelanggan, pekerjaan ini dapat dilakukan sebagai bagian dari keseluruhan produk.

Tahap persiapan. Uji desain teknologi

Persiapan uji iklim meliputi prosedur berikut:

• Merancang model matematika suatu objek.
• Mengumpulkan informasi tentang kemungkinan perubahan sifat fungsional atau eksternal produk di bawah pengaruh faktor iklim.
• Memilih alat tes dan pengukuran, menetapkan ruang lingkup dan urutan pekerjaan, menyusun jadwal, mengembangkan metodologi.
• Bahan perencanaan, dukungan teknis dan metrologi.
• Tentukan formulir pelaporan.
• Menginstruksikan petugas layanan.
• Alat uji debug.
• Pilihan cara untuk memproses data yang diterima.

Klasifikasi

Uji iklim diklasifikasikan menurut 3 kriteria: menurut metode pelaksanaan, menurut metode pemaparan, dan menurut jenis iklimfaktor.

Dalam kasus pertama, ada 3 jenis pekerjaan seperti itu:

1. Uji coba tunggal. Produk hanya dipengaruhi oleh salah satu faktor iklim. Untuk satu tes, mereka dapat berubah secara berurutan, tetapi efeknya pada objek tidak tergantung. Keuntungan dari metode pengujian iklim ini adalah kesederhanaan peralatan. Kerugiannya termasuk kepatuhan yang tidak lengkap dengan kondisi operasi nyata.
2. Tes gabungan. Objek juga dipengaruhi hanya oleh satu faktor tunggal, tetapi ditingkatkan oleh pengaruh faktor sebelumnya. Contohnya adalah menempatkan produk di lingkungan dengan kelembapan tinggi dan kemudian menurunkan suhunya.
3. Tes kompleks. Objek secara bersamaan dipengaruhi oleh faktor iklim yang kompleks. Jenis ini adalah yang paling dapat diandalkan, karena sedekat mungkin dengan kondisi operasi. Kerugiannya adalah perlunya pengaturan pengujian yang rumit.

Tes lapangan dan akselerasi

Menurut metode tumbukan pada objek, uji iklim skala penuh dan dipercepat dibedakan. Jenis yang terakhir ini sering digunakan untuk pelapis pelindung dan plastik. Karena kehancurannya terjadi dalam jangka waktu yang lama, untuk mengurangi waktu untuk memperoleh hasil, produk dipengaruhi oleh siklus yang mensimulasikan perubahan kondisi selama beberapa bulan atau tahun (perubahan suhu dan kelembaban, radiasi matahari). Dampak ditentukan oleh satu atau lebih indikator.

Metodologi untuk mempercepat pengujian lapisan cat dan polimer diberikan dalam standar Sistem Perlindungan Korosi dan Penuaan Terpadu (ESZKS).

Faktor iklim

Klasifikasi uji iklim juga dilakukan menurut jenis faktor yang mempengaruhi:

• Tekanan atmosfer tinggi atau rendah.
• Curah hujan (hujan, salju, es, es).
• Kelembaban tinggi atau rendah.
• Kabut laut jenuh dengan garam.
• Suhu tinggi atau rendah.
• Beban angin.
• Atmosfer, kelembaban atau tanah yang jenuh dengan zat korosif.
• Perubahan suhu mendadak.
• Peningkatan insolasi matahari.
• Paparan debu dan pasir.

Alat Pengujian

Paling sering, produk diuji di ruang khusus (ruang cuaca buatan), di mana kondisi iklim yang sesuai dibuat secara artifisial. Objek dipasang sehingga stabilitas terbesar dipastikan dan ada sirkulasi udara bebas antara itu dan dinding instalasi. Peralatan ruang iklim untuk pengujian dapat berbeda dan tergantung pada persyaratan untuk pekerjaan itu. Ada jenis instalasi berikut:

• panas-dingin-kelembaban;
• panas dan beku dalam;
• semprotan garam;
• dengan terowongan angin (untuk pengujian angin);
• penuaan ringan;
• kejutan termal (ada setetes di dalamnyasuhu);
• hujan;
• radiasi matahari dengan sumber radiasi infra merah dan ultraviolet;
• ruang vakum termal dan lainnya.

Suhu rendah dicapai dengan menggunakan zat pendingin (nitrogen cair, karbon dioksida, amonia) atau unit penguapan kompresi.

Semua peralatan pengujian lingkungan harus diuji kinerjanya secara berkala dan memiliki perangkat yang mencegah kegagalan karena kesalahan manusia dan faktor eksternal.

Menguji item besar

Penelitian kemungkinan perangkat teknis atau elemen struktural besar dilakukan di poligon (stasiun iklim). Di Rusia, satu-satunya pusat ilmiah untuk pengujian iklim terletak di Gelendzhik (GTsKI VIAM). Sejak 1925, telah meneliti bahan untuk industri penerbangan dan mengembangkan sistem untuk melindungi dari korosi, penuaan, dan kerusakan biologis.

Ada juga ruang uji iklim besar (ruang iklim, Walk-In) dengan pintu masuk terpisah. Mereka berfungsi untuk efek kompleks suhu dan kelembaban.

Persyaratan untuk item tes

Tes iklim diperbolehkan untuk produk yang telah menjalani perakitan akhir dan memenuhi persyaratan dokumentasi peraturan dan teknis dalam hal penampilan dan parameter operasional pada tekanan 1 atm. dan suhu 20 °C.

Dengan tidak adanya ruang uji keseluruhan, diperbolehkan untuk melakukan tumbukan pada bagian-bagian objek. Jika elemen struktural dalam kondisi operasi nyata berada dalam kondisi yang berbeda, maka 3 opsi untuk pengujian dimungkinkan:

• untuk setiap bagian secara terpisah (jika ini tidak melanggar kinerja);
• secara keseluruhan untuk seluruh produk di bawah faktor iklim yang paling tidak menguntungkan;
• pada tata letak, sepenuhnya konstruktif dan sesuai secara teknologi dengan objek.

Fitur uji ketahanan korosi menggunakan bahan kimia agresif

Pengujian dengan penggunaan zat korosif dilakukan di ruang khusus. Menurut jenis lingkungan agresif, 3 jenis pekerjaan dibedakan:

• di atmosfer (dengan mempertimbangkan kandungan klorida, sulfur dioksida, nitrogen oksida, hidrogen nitrit, dan senyawa lainnya);
• dalam air dengan keasaman tertentu, salinitas, karbon dioksida terlarut, hidrogen sulfida, oksigen, kalsium, magnesium dan unsur kimia lainnya;
• di dalam tanah, karakteristik utamanya adalah kelembaban, salinitas, keadaan agregasi, konsentrasi klorida, nitrat, sulfat, karbonat dan zat korosif lainnya.

Analisis hasil

Setelah pengujian, catat nilai parameter yang diukur dan data kualitatif. Laporan menunjukkan informasi berikut:

• tujuan kerja;
• tempat dan teknis terapandana;
• memungkinkan penyimpangan dari dokumentasi normatif dan alasan adopsinya;
• cacat yang terdeteksi;
• hasil pengukuran;
• Rekomendasi untuk menyelesaikan desain atau untuk pengujian tambahan.

Uji iklim pelapis

Masa pakai lapisan pelindung sangat bergantung pada kondisi iklim dan dapat sangat bervariasi. Faktor-faktor berikut memiliki pengaruh terbesar:

• Cahaya dan kehangatan. Untuk tingkat yang lebih besar, ini berlaku untuk wilayah ultraviolet radiasi matahari, karena sinar gelombang pendek menghancurkan komponen pengikat dalam komposisi lapisan cat dan pernis. Hasilnya adalah peningkatan kerapuhan, hilangnya kilau dan kecerahan.
• Fluktuasi suhu. Dalam kondisi alami, mereka dapat mencapai 20 ° C dalam 1 jam. Temperatur tinggi mempercepat reaksi fotokimia pada bekas film, temperatur rendah menyebabkan kerapuhan lapisan, dan perbedaannya menyebabkan keretakan karena perubahan tegangan internal.
• Kelembaban untuk melembutkan dan menggembungkan lapisan pelindung.
• Hujan dan kabut.
• Adanya partikel abrasif dan angin.

Karena pelapis secara alami terkena berbagai macam faktor sekaligus, metode uji bilik standar tidak dapat mereproduksi efek ini.

Pengujian iklim lapisan di tempat pembuangan sampah dilakukan sesuai dengan GOST 6992-98. Sampel diletakkan pada tegakan (pada lahan terbuka atau pada atap bangunan), dengan sudut 45° terhadapcakrawala, menghadap ke selatan. Pengaturan ini memungkinkan pengujian dipercepat di bawah pengaruh kondisi cuaca. Penempatan vertikal lebih cocok dengan kondisi nyata, tetapi membutuhkan pengujian yang lebih lama.

Sebelum pemasangan di tempat pembuangan sampah, paparan awal terhadap salah satu faktor iklim di dalam bilik dilakukan. Untuk melakukan ini, pilih jenis dampak agresif yang memiliki efek terbesar pada lapisan dalam kondisi operasi ini. Penilaian keamanan properti dilakukan sesuai dengan GOST 9.407-2015.