ГОСТ Р 51372-99 Методы ускоренных испытаний на долговечность и сохраняемость при воздействии агрессивных и других специальных сред для технических изделий, материалов и систем материалов. Общие положения.
ГОСТ Р 51372-99
Группа Т51
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МЕТОДЫ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ И
СОХРАНЯЕМОСТЬ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ АГРЕССИВНЫХ И
ДРУГИХ СПЕЦИАЛЬНЫХ СРЕД ДЛЯ ТЕХНИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ,
МАТЕРИАЛОВ И СИСТЕМ МАТЕРИАЛОВ
Общие положения
Accelerated life and storable life test methods in special
aggresive and other special media for technical products,
materials and systems of materials. General
ОКС 19.040*
ОКСТУ 0001
Дата введения 2000-07-01
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 "Внешние воздействия" Госстандарта России
2 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Госстандарта России от 29 ноября 1999 г. N 442-ст
3 Настоящий стандарт соответствует международным стандартам МЭК 60068-2-42-82 "Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Глава 42. Испытание Кс. Испытание контактов и соединений на воздействие двуокиси серы", МЭК 60068-2-43-79 "Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Глава 43. Испытание Kd. Испытание контактов и соединений на воздействие сероводорода", МЭК 60068-2-46-82 "Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Глава 46. Руководство по испытанию Kd. Испытание контактов и соединений на воздействие сероводорода", МЭК 60068-2-49-83 "Основные методы испытаний на воздействие внешних факторов. Часть 2. Испытания. Глава 49. Руководство по испытанию Кс. Испытание контактов и соединений на воздействие двуокиси серы", ИСО 10062-91 "Испытания на коррозионную стойкость в искусственной атмосфере при низких концентрациях загрязняющих газов" с дополнительными требованиями, отражающими потребности экономики страны
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 5, 2012 год
Введение
Настоящий стандарт является частью комплекса стандартов "Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий" (группа стандартов ГОСТ 30630), состав которого приведен в ГОСТ 30630.0.0-99, приложение Е.
Настоящий стандарт соответствует международным стандартам, указанным в предисловии. При этом настоящий стандарт дополняет и уточняет методы проведения испытаний, их классификацию и состав, увязывая методы (режимы) испытаний с условиями и сроками эксплуатации изделий и охватывая всю совокупность технических изделий, что в настоящее время не имеется в международных стандартах, относящихся к внешним воздействующим факторам.
В связи с указанным в настоящее время невозможно полное использование публикаций международных стандартов по внешним воздействиям в качестве государственных стандартов.
В разработке стандарта принимал участие М.Л.Оржаховский (руководитель), академик Академии проблем качества Российской Федерации.
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на машины, приборы и другие технические изделия (далее - изделия); полимерные материалы, металлы и сплавы (далее - материалы); детали и узлы из них, полимерные системы электрической изоляции (далее - системы материалов); защитные покрытия от коррозии (далее - покрытия), применяемые в этих изделиях.
Стандарт устанавливает общие положения к методам исследовательских ускоренных испытаний на долговечность и сохраняемость в условиях воздействия агрессивных сред.
Требования разделов 4-9 и приложений А-И настоящего стандарта в части методов определения или подтверждения (контрольные испытания) показателей долговечности и сохраняемости являются обязательными, как относящиеся к требованиям безопасности.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 9.083-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Методы ускоренных испытаний на долговечность в жидких агрессивных средах
ГОСТ 6433.2-71 Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрического сопротивления при постоянном напряжении
ГОСТ 6433.3-71 Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения электрической прочности при переменном (частоты 50 Гц) и постоянном напряжении
ГОСТ 6433.4-71 Материалы электроизоляционные твердые. Методы определения тангенса угла диэлектрических потерь и диэлектрической проницаемости при частоте 50 Гц
ГОСТ 10518-88 Системы электрической изоляции. Общие требования к методам ускоренных испытаний на нагревостойкость
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 16350-80 Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей
ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия
ГОСТ 25336-82 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Типы, основные параметры и размеры
ГОСТ 25870-83 Макроклиматические районы земного шара с холодным и умеренным климатом. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей
ГОСТ 26883-86 Внешние воздействующие факторы. Термины и определения
ГОСТ 30630.0.0-99 Методы испытаний на стойкость к внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Общие требования
ГОСТ Р 51369-99 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытание на воздействие влажности*
_________________
* См. введение.
3 Определения
В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 полимерная система: Полимерный материал или совокупность полимерных материалов, рассматриваемых в сочетании с присоединенными неполимерными деталями применительно к конкретному типу серии или части изделия*.
_____________________
* Аналогично определяют срок службы материалов или систем изоляции в изделии.
3.2 система электрической изоляции: Изоляционный материал или совокупность изоляционных материалов, рассматриваемых вместе с относящимися к ним токоведущими частями, применительно к отдельному типу, типоразмеру или части электротехнического изделия (ГОСТ 10518, приложение 1)
3.3 ресурс материалов или систем материалов: Суммарное время, в течение которого материал или система материалов могут выполнять свои функции в работающем изделии.
3.4 срок сохраняемости в эксплуатации материалов, систем материалов: Суммарное время, в течение которого материалы или системы материалов могут выполнять свои функции при воздействии факторов внешней среды на находящееся в нерабочем состоянии изделие; последнее при этом может периодически включаться для работы.
3.5 срок сохраняемости образцов материалов или систем материалов: Условное понятие, выражающееся временем, в течение которого критерии отказа материалов или систем материалов превышают установленное критическое значение в условиях испытаний*.
_____________________
* Аналогично определяют срок службы или ресурс образцов материалов или системы изоляции.
3.6 агрессивная среда: Среда, обладающая кислотным, основным или окислительным действием и вызывающая разрушение (или ухудшение параметров) материалов и (или) изделий.
3.7 греющееся изделие: Изделие, у которого превышение температуры самой теплой точки его отдельных узлов, чувствительных к температуре, влажности, агрессивной среде, или изделия в целом над температурой внешней среды (при нагрузке, соответствующей верхнему значению температуры внешней среды) составляет 10 °С и более, или у которого превышение температуры поверхности, измеренной в условиях свободного обмена воздуха после достижения теплового равновесия, над температурой внешней среды при той же нагрузке составляет 5 °С и более* (ГОСТ 15150).
____________________
* В некоторой нормативной документации - тепловыделяющее изделие или тепловыделяющий образец.
3.8 критерий отказа: Параметр, определяющий работоспособность изделия, систем материалов, покрытия, материала*.
____________________
* В некоторой нормативной документации - характеристика или характеристический показатель.
3.9 критическое значение критерия отказа: Предельное значение критерия отказа, при котором изделие, система материалов, покрытия, материал еще удовлетворяют предъявленным к нему требованиям в условиях эксплуатации, хранения до ввода в эксплуатацию или испытания*.
___________________
* В некоторой нормативной документации - критерий конечной точки.
3.10 отказ системы материалов: Первый отказ любого элемента системы материалов.
- для греющихся изделий (в т.ч. деталей, нагрев которых является следствием выделения тепла готовым изделием или конструкцией при работе по назначению) - сроком сохраняемости в эксплуатации;
- для негреющихся деталей - сроком службы;
- для покрытий, основное назначение которых состоит в защите от воздействия агрессивной среды, - ресурсом.
3.12 эффективное значение: По ГОСТ 26883 и ГОСТ 15150.
3.13 коэффициент ускорения испытаний: Величина, показывающая, во сколько раз уменьшается значение показателей долговечности или срок сохраняемости при испытаниях относительно заданных значений показателей долговечности или срока сохраняемости в эксплуатации или при хранении до ввода в эксплуатацию.
Примечание - На практике при испытаниях для подтверждения заданных (в частности, гарантийных) сроков под коэффициентом ускорения понимают величину, равную указанной выше и показывающую, во сколько раз уменьшается время испытаний по сравнению с заданным сроком или сроком эксплуатации или сохраняемости.
4 Сущность метода
4.1 Ускорение испытания достигают ужесточением (форсированием) воздействия испытательных факторов, за исключением механических.
По результатам определения этой зависимости с требуемой доверительной вероятностью могут быть установлены:
- режим ускоренных контрольных испытаний при одном значении основных воздействующих факторов;
- прогнозирование зависимости изменения значений параметра-критерия отказа от продолжительности действия заданных значений основных воздействующих факторов (с учетом установленных в настоящем стандарте ограничений).
Для жидких сред требования, установленные в настоящем стандарте для относительной влажности, не учитывают.
или
величина.
4.4 Испытания проводят следующими методами:
II - испытания путем определения зависимости величины параметра-критерия отказа от продолжительности воздействия испытательных факторов с последующей экстраполяцией по начальной части зависимости до критического параметра-критерия отказа;
III - испытания до наступления отказа части образцов.
5 Общие положения
5.1 Методы ускоренных испытаний применяют для определения долговечности и сохраняемости в средах, содержащих:
- один агрессивный компонент (помимо кислорода воздуха);
- несколько агрессивных компонентов, если заранее известно, что только один агрессивный компонент (помимо кислорода воздуха) вызывает отказы изделия. В этом случае действием остальных компонентов пренебрегают и испытания проводят в среде компонента, вызывающего отказы.
В других случаях многокомпонентных агрессивных сред эти методы могут быть применены, если все компоненты, кроме одного, содержатся в испытательной среде при рабочей концентрации.
5.2 Методы, изложенные в настоящем стандарте, применяют для изделий, эксплуатирующихся в агрессивных средах. Эти методы могут быть применимы также для изделий, эксплуатирующихся в других средах, например:
- в газовых заполнениях (гелий, аргон, азот и др.); в этом случае испытания проводят при давлении и влажности среды, при которых требуется определить долговечность и сохраняемость;
- во влажном воздухе в случаях, когда действие влажности не сопровождается химическим взаимодействием с материалами.
Примечание - При эксплуатации (или испытании) узлов и деталей, работающих в агрессивной среде под воздействием постоянного электрического напряжения (за исключением герметизированных узлов или деталей) или под напряжением 3000 В и более, могут наблюдаться дополнительные факторы, не учтенные в методах испытания настоящего стандарта.
Методы, изложенные в настоящем стандарте, не предназначены для проверки электроизоляционных панелей (или материалов для них) электротехнических изделий на возможность образования токопроводящих мостиков при длительной эксплуатации изделий в газовых средах. Долговечность в этих случаях обеспечивается правильным выбором материалов панелей.
5.3 Настоящий стандарт содержит требования, общие для различных видов материалов, систем материалов, покрытий и изделий. Для испытания конкретных групп и видов материалов, систем материалов, покрытий и изделий должны быть разработаны соответствующие методы, конкретизирующие требования настоящего стандарта применительно к конкретным объектам испытаний или другой нормативной документации (далее - НД на методы испытаний).
5.4 В НД на методы ускоренных испытаний должны быть установлены результаты выполнения следующих этапов работ:
- для материалов, покрытий, систем материалов - выбор формы образца:
- для готовых изделий - выбор узлов, наиболее подверженных воздействию данной среды;
- определение критериев отказа, характеризующих стойкость к воздействию агрессивной среды;
- выбор критических значений критериев отказа;
- выбор видов, последовательности и способов приложения испытательных факторов;
- выбор плана и режимов испытаний, периодичности контроля показателей критериев отказа в процессе испытания, последовательности и контроля параметров после испытаний.
5.5 В НД на методы ускоренных испытаний конкретных материалов или покрытий способы приложения и виды воздействующих факторов, критерии отказа и формы образца должны соответствовать преимущественному применению материалов или покрытий в конструкции. Если возможно несколько основных применений материала или покрытия, то могут быть разработаны несколько методов испытаний.
При испытании материалов в виде образцов по методам испытаний материалов результаты испытаний используют для предварительной оценки долговечности материалов. Для определения долговечности и сохраняемости материалов в составе изделия должны быть проведены испытания материалов в составе покрытий или систем материалов по методам испытаний покрытий или систем материалов, если иное не указано в НД на испытания материалов.
5.6 Испытания проводят при нескольких значениях температуры и относительной влажности среды, увеличенных по сравнению со значениями (для воздушной среды - по сравнению с рабочими или эффективными значениями сочетаний влажности и температуры воздуха, установленных в соответствующей НД), а также при нескольких концентрациях агрессивной среды, ужесточенных (как правило увеличенных) по сравнению с верхним рабочим или эффективным значением, установленным в НД на материалы, покрытия или изделия. Допускается при испытаниях не изменять значения одного или двух внешних воздействующих факторов по сравнению с рабочим или эффективным значениями в зависимости от особенностей механизма наступления отказа конкретных материалов, покрытий, систем материалов или изделий.
6 Методы отбора образцов
6.1 В НД на методы испытаний конкретных материалов, покрытий или систем материалов должны быть даны соответствующие указания по конструкции образцов для испытаний и способам их подготовки. Размеры образцов выбирают с учетом размеров реальных конструкций, где предполагают применять материал или сочетание материалов. При этом размеры испытуемых образцов конструкций должны, по возможности, приближаться к реальной конструкции (выбранной в качестве типовой для данного вида изделий) с учетом экономических соображений и удобства проведения испытаний.
6.2 При испытании материалов проверяют как отдельные материалы, так и простые комбинации материалов (например, пропитанные эмалированные провода, пленкокартон). При испытаниях покрытий учитывают влияние подложки.
6.3 Для испытаний систем материалов следует применять макеты или узлы изделий. Конструкция макетов должна воспроизводить основные элементы конструкции готовых изделий или их реальных узлов. Конструкция макетов и узлов должна позволять имитировать основные эксплуатационные воздействия, способствующие старению или его выявлению.
Допускается проводить испытания готовых изделий с оценкой отдельных узлов или изделия в целом.
При испытании герметизированных изделий, которые в эксплуатации не подлежат разгерметизации в агрессивных средах, испытывают только наружные детали, включая оболочку, обеспечивающую герметизацию.
6.4 В НД на методы испытаний должны быть предусмотрены контрольные испытания, которым до начала испытаний на долговечность и сохраняемость подвергают образцы для проверки их качества и идентичности.
6.5 Испытания проводят на образцах, не подвергавшихся старению или износу в эксплуатации или при испытаниях, имитирующих эксплуатацию.
Испытания электроизоляционных материалов и систем, а также других материалов, покрытий, систем материалов для греющихся изделий, ресурс которых при нагрузке, вызывающей нагрев материала, покрытия, системы материалов, составляет 10-40 тыс.ч, проводят также на образцах, подвергнутых старению на 50 и 80% ресурса. Это требование не распространяется на неорганические материалы и системы этих материалов, не содержащие органических или элементоорганических компонентов. Рекомендуется проводить такие испытания на образцах неэлектроизоляционных полимерных материалов и систем материалов.
Ускоренное тепловое старение проводят циклическим методом, подвергая образцы попеременному воздействию температуры и влажности и, если требуется, воздействию механических факторов. Режимы воздействия температуры выбирают по ГОСТ 10518, при этом лакокрасочные покрытия условно относят к тому температурному индексу электроизоляционного материала, которому соответствует температура эксплуатации лакокрасочного покрытия, указанная в его обозначении. Методы воздействия влажности - по ГОСТ Р 51369, но при этом режим увлажнения выбирают по таблице 1 настоящего стандарта в зависимости от условий эксплуатации материала, покрытия, системы материалов.
Таблица 1 - Выбор режимов увлажнения
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| Продолжительность режима, сут | |||||||||
Вид климатического исполнения по ГОСТ 15150 | Номер классифи- кационной группы "  " по | Для =8±2 при температуре | Для = 4,5±1,5 при температуре | Без различия при температуре | |||||||
Исполнение | Кате- гория |
| 40 °С | 55 °С | 40 °С | 55 °С | 40 °С | 55 °С | |||
|
|
| Посто- янный | Цикли- ческий | Посто- янный | Посто- янный | Цикли- ческий | Посто- янный | Посто- янный | Цикли- ческий | Посто- янный |
ТВ, Т, O, В, ОМ, ТМ | 1, 2, 2.1, 5, 5.1 |
| 6 | 2 | 2 | 6 | 2 | 2 | 6 | 2 | 2 |
ТВ, Т, O, В, ОМ, ТМ | 3, 3.1, 4, 4.2, 1.1 | 1 | 3 | 1 | 1 | 3 | 1 | 1 | 3 | 1 | 1 |
М | 1, 2, 2.1, 5, 5.1 |
| 3 | 1 | 1 | 4 | 1 | 1 | 3 | 1 | 1 |
У, УХЛ, ТУ, ТС | 5, 5.1 | 2 | 3 | 1 | 1 | 3 | 1 | 1 | 3 | 1 | 1 |
У, УХЛ, ТУ | 1, 2, 2.1, 3, 3.1 |
| 2 | - | - | 2 | - | - | 2 | - | - |
М | 3, 3.1, 4, 4.2 | 3 | 2 | - | - | 2 | - | - | 2 | - | - |
У*, ХЛ* | 1, 2, 2.1, 3, 3.1 |
| 1 | - | - | 1 | - | - | 1 | - | - |
У, УХЛ | 1.1 | 4 | 1 | - | - | 1 | - | - | 1 | - | - |
Примечание - " " сочетание "среднегодовая относительная влажность - среднегодовая температура воздуха". | |||||||||||
6.6 В НД на методы испытания должно быть указано минимально допустимое число образцов, требуемое для получения необходимой статистической достоверности результатов. При выборе числа образцов учитывают требования раздела 5.
6.7 Для испытаний должны применяться материалы или покрытия из одной партии, однородные по верхнему виду и удовлетворяющие соответствующим требованиям. Для проверки тождественности результатов рекомендуется проводить повторные испытания образцов, в которых применены материалы из других партий.
6.8 Маркировка образцов должна быть четкой, содержать четкое различие в процессе испытаний и оценки, не повреждаться в процессе испытаний и не искажать результатов испытаний.
7 Испытательное оборудование, материалы, реактивы
7.1 Испытательная камера должна позволять поддерживать в месте расположения образцов температуру с погрешностью ±2 °С; допускаются отдельные кратковременные - не более 15 мин за 6 ч - отклонения ±5 °С. Перепад температуры внутри камеры в месте расположения образцов не должен превышать 2 °С.
7.2 Камера для испытаний в газовых агрессивных средах дополнительно должна удовлетворять следующим требованиям:
- позволять поддерживать концентрацию агрессивного газа с погрешностью ±25% величины концентрации при испытаниях и относительную влажность с погрешностью ±5%;
- иметь устройства для перемешивания среды со скоростью 1-2 м/с, устройства для отбора проб среды, ввода среды извне, эвакуации среды по окончании испытаний;
- обеспечивать равномерность поступления газа в камеру и не допускать попадания струи газа на образцы.
7.3 Камера при необходимости должна иметь устройства для электрических вводов для проведения измерений и (или) для обеспечения работ изделий, а также устройство для измерения температуры воздуха или газовой среды.
7.4 Камера влажности должна обеспечить испытательный режим с отклонениями, не превышающими указанные в ГОСТ 30630.0.0.
7.5 Химические реактивы должны быть квалификации ч. или - для создания специальной среды - х.ч. или ч.д.а. - для контроля специальной среды.
7.6 Стойки и штативы для размещения образцов должны быть изготовлены из материалов, стойких к воздействию соответствующих видов газообразных агрессивных сред.
7.7 Испытательное оборудование и приборы должны быть аттестованы и проверены в соответствии с установленным порядком.
8 Проведение испытаний
8.1 Перед началом испытаний проводят подготовку устройств и приспособлений. Если испытания должны проводиться в газообразных средах, рекомендуемый порядок обработки указан в 8.1.1-8.1.5.
8.1.1 Камеру выводят на испытательный режим без размещения в ней образцов.
8.1.2 Замеры параметров испытательного режима на соответствие заданным значениям проводят периодически. Периодичность замеров устанавливают в зависимости от изменения концентрации, температуры и относительной влажности агрессивной среды.
8.1.3 В процессе обработки режима проводят необходимые корректировки заданных значений концентрации, температуры и относительной влажности агрессивной среды.
8.1.4 Установленный испытательный режим поддерживают не менее 24 ч, периодически контролируя его параметры. Затем камеру отключают.
8.1.5 Предварительную отработку режима допускается не проводить перед испытаниями новой партии образцов, если испытание предыдущей партии проводилось в том же режиме, а перерыв между испытаниями не превышал длительности этого режима.
8.2 Образцы размещают в камере и выводят ее на испытательный режим. Время начала испытательного цикла считают с момента достижения в камере требуемых параметров воздействующих факторов.
Образцы рекомендуется загружать в предварительно прогретую камеру. При проведении испытаний в газовой среде образцы в камере размещают таким образом, чтобы агрессивный газ мог свободно обдувать их; после загрузки образцов повышают относительную влажность до заданного значения и в камеру подают агрессивный газ. В одной испытательной партии не должно быть образцов, выделяющих агрессивные продукты деструкции, способные вызвать повреждение соседних образцов.
8.3 Испытания проводят циклически, с повторяющимися циклами. Каждый цикл состоит из:
- совместного воздействия основных факторов;
- одновременного или попеременного воздействия дополнительных испытательных факторов, имитирующих другие (по сравнению с 1.2) эксплуатационные факторы.
Следует учитывать, что одинаковые факторы могут либо вызывать разрушение, либо только выявлять уже произведенное разрушение (диагностические факторы) в зависимости от значения и продолжительности действия фактора, его сочетания с другими факторами и последовательности приложения испытательных воздействий.
Допускается проводить нециклические испытания, если заранее известно, что разрушение вызывают только одновременно воздействующие испытательные факторы, а остальные факторы только его выявляют. При испытании в газообразных средах допускаются перерывы не более 24 ч на каждый период испытаний продолжительностью не менее 10 сут. Образцы должны находиться в закрытой камере, освобожденной от испытательной среды. Время перерыва не включают в продолжительность испытаний. При продолжительности испытаний менее 10 сут перерывы не допускаются.
8.4 В НД на методы испытаний должны быть указаны виды и последовательность приложения испытательных факторов. Например, для полимерных систем (в т.ч. систем электрической изоляции), предназначенных для эксплуатации с воздействием динамических механических воздействий в воздушной среде, содержащей агрессивные газы, предпочтительна следующая последовательность: приложение основных факторов по 4.2, механические воздействия, увлажнение как диагностический фактор, контроль параметров-критериев отказа (для электроизоляционных систем - приложение испытательного напряжения).
8.5 По каждому из основных видов воздействующих факторов следует получить не менее трех экспериментальных режимов, причем один режим может быть общим для нескольких видов воздействующих факторов. Для этого проводят три или более серий испытаний. В каждой серии один из воздействующих факторов при каждом испытании изменяют, остальные сохраняют неизменными, что позволяет определить зависимости:
8.6 Общее число испытательных режимов, необходимых для определения влияния основных воздействующих факторов, должно быть не менее семи.
Если испытания в соответствии с 5.6 проводят при одном значении одного или двух факторов внешней среды, то проводят соответственно две или одну серию испытаний. При этом общее число испытательных режимов должно быть не менее пяти или трех соответственно.
Возможно несколько вариантов планов проведения эксперимента, указанных в приложении А.
8.7 При выборе граничных (как правило максимальных) испытательных значений ограничиваются значениями, при которых один доминирующий процесс разрушения заменяется другим. Эти граничные значения допускается определять при помощи косвенных критериев. При этом следует учитывать, что изменение процесса разрушения, определенное по косвенному критерию, не всегда воспроизводится при определении по прямому критерию. Если граничное значение фактора неизвестно, допускается проводить испытания по 8.8 и 9.3.
Допускается не проводить дополнительных испытаний, если:
- при первоначальных испытаниях были соблюдены требования настоящего пункта в части общего числа значений испытательных факторов;
- отклонения от линейной зависимости имеются (или предполагаются) только для зависимостей от концентрации и влажности, а результаты обработаны по вариантам 4 и 5 приложения А.
8.9 При включении в испытательный цикл механических воздействий в НД на методы испытаний должны быть указаны их интенсивность, направление и время действия. Если в цикл вводят увлажнение как фактор, выявляющий разрушение образцов, то образцы изделий и систем материалов подвергают увлажнению в соответствии с таблицей 1.
Рекомендуется вместо введения механических воздействий в циклы испытаний обеспечивать воздействие механических нагрузок на образцы в процессе воздействия агрессивных сред.
Среднее число циклов для каждого образца вычисляют как среднее арифметическое до наступления отказов, включая цикл, в котором произошел отказ.
Поскольку число циклов может влиять на долговечность и сохраняемость образцов в условиях испытаний, при которых средние числа циклов при каждом режиме испытаний не отличаются друг от друга более чем в два раза. При этом среднее число циклов при любом испытательном режиме должно быть не менее семи.
Если при испытаниях на одном испытательном режиме наблюдался отказ у 100% образцов, а при других испытательных режимах за такое же время наблюдался отказ у менее 50% образцов, время выдержки увеличивают в два-три раза без изменения параметров испытательного режима. Если среднее число циклов будет меньше семи, испытания повторяют (если требуются более достоверные результаты для данного материала, покрытия, системы материалов), но при этом уменьшают продолжительность циклов без изменения параметров испытательного режима.
В случаях, когда необходимо получить данные по одному элементу изделия или системы материалов, допускается усиление (защита) других элементов, не влияющих на стойкость изучаемого элемента.
8.12 Для электроизоляционных материалов и систем изоляции электротехнических изделий за критерий отказа рекомендуется принимать пробой при воздействии испытательного напряжения. Значение испытательного напряжения выбирают в зависимости от функции, которую выполняют материалы в изделии или системе материалов. Значение испытательного напряжения должно быть достаточно высоким, чтобы можно было установить критическую степень деструкции изоляции, но в то же время не настолько высоким, чтобы изменить характер старения изоляции, определяемый воздействием основных факторов, или вывести изоляцию из строя в том состоянии, когда она еще способна выполнять свои функции в данном изделии или системе материалов.
В НД на методы испытаний указывают длительность приложения испытательного напряжения и стадию цикла, на которой его прикладывают.
Для электроизоляционных материалов и систем изоляции неэлектротехнических изделий за критерий отказа принимают пробой при воздействии испытательного напряжения или изменения других параметров (например, удельного объема сопротивления, волновых параметров, тангенса угла диэлектрических потерь или же механической прочности) до установленного критического значения, если этими параметрами в большей степени, чем приложенным напряжением, определяется работоспособность материала или системы изоляции.
Для неэлектроизоляционных материалов и конструкций критерии отказа указывают в НД на методы испытаний.
8.13 При выборе критерия отказа учитывают фиксированное значение измеряемого параметра, а не степень его изменения по отношению к исходному значению. При исследовании систем изоляции (конструкций), для которых в различных видах изделий критичными могут быть разные уровни измеряемого параметра, рекомендуется в качестве критерия отказа принимать несколько уровней параметра и соответственно определять разные ресурсы.
Допускается при сравнении материалов использовать при выборе критерия степень изменения измеряемого параметра по отношению к исходному значению. При этом следует учитывать, что этот способ может привести к необоснованной отбраковке образцов с более высокими начальными значениями параметра, но с несколько большей скоростью его изменения. За исходные значения параметра при этом способе принимают (если иное не установлено в НД на испытания конкретных материалов) среднее арифметическое результатов испытаний при количестве образцов, определенных по статистическим методам, обеспечивающим попадание среднего (с заданной относительной ошибкой) в интервал с заданной доверительной вероятностью.
8.14 В НД на методы испытаний должна быть установлена стадия цикла, на которой проводят измерения показателей-критериев отказа или приложение воздействий, выявляющих произведенные разрушения. В частности, если измерения или приложение выявляющих воздействий проводят после таких разрушающих воздействий, влияние которых изменяется во времени, должно быть указано время, в течение которого после разрушающего воздействия должно быть проведено измерение или приложено выявляющее воздействие.
Предпочтительно, чтобы указанные измерения проводились в одинаковых условиях, а уровень выявляющих воздействий был одинаков во всех экспериментальных режимах, независимо от уровня разрушающих воздействий в данном режиме.
При нециклических испытаниях через определенные интервалы времени, установленные в программе испытаний в зависимости от скорости процесса разрушения образца и предполагаемой общей продолжительности испытаний, из испытательной камеры извлекают образцы в количестве, принятом в соответствии с 6.6, для измерения параметра-критерия отказа. Если скорость процесса разрушения неизвестна, параметр-критерий отказа измеряют с интервалами времени по таблице 2. В технически возможных случаях вместо указанного порядка измерения рекомендуется проводить непрерывное измерение параметра-критерия отказа.
Таблица 2 - Выбор периодичности измерения параметров-критериев отказа
|
|
Продолжительность испытаний | Периодичность измерения параметра-критерия отказа |
До 0,5 сут включ. | 0,5 ч |
Св. 0,5 до 1 сут включ. | 1,0 ч |
" 1 " 2 сут " | 2,0 ч |
" 2 " 4 сут " | 4,0 ч |
" 4 " 7 сут " | 8,0 ч |
" 1 " 2 нед. " | 12,0 ч |
Св. 2 " 4 нед. включ. | 24,0 ч |
" 4 " 7 нед. " | 2 сут |
" 7 " 14 нед. " | 4 сут |
" 14 " 25 нед. " | 7 сут |
" 25 " 50 нед. " | 14 сут |
" 50 нед. | 30 сут |
8.15 Испытания по методу I являются предпочтительными.
8.16 Испытания по методу II можно проводить в следующих случаях, указанных в 8.16.1 и 8.16.2.
8.16.1 Если заранее известно, что математическая функция зависимости значения параметра-критерия отказа от продолжительности воздействия испытательных факторов может быть представлена прямой линией.
8.16.2 Если невозможно проводить испытания по методу I, в этих случаях экспериментальным путем находят приближенную математическую функцию зависимости параметра-критерия отказа от продолжительности воздействия испытательных факторов и представляют ее в виде прямой линии.
8.16.3 При испытаниях применяют метод, указанный в приложении А.
8.17.1 В наиболее жестких режимах (не менее чем при двух значениях испытательных факторов в каждой серии испытаний) испытания проводят по методу I.
8.17.2 В слабых режимах каждой серии испытания проводят в следующем порядке:
а) для испытаний по соответствующему режиму применяют удвоенное число образцов;
9 Обработка результатов
Допускается применять графические зависимости.
По результатам ускоренных испытаний проводят экстраполяцию результатов в области эффективных значений испытательных факторов. Эффективные значения определяют по приложению В.
Допускается расширять пределы экстраполяции, если в результате изучения механизма возникновения отказа выявлено, что в расширенных пределах не должно происходить изменения коэффициентов формул (1) и (2).
Способ расчетов для метода I приведен в приложениях Б-Е.
Способ расчетов для метода II приведен в приложении Б с использованием приложений В-Е.
9.4 Если результаты испытаний используют для установления режима ускоренных контрольных испытаний при одном значении каждого испытательного фактора, определяют коэффициент ускорения испытаний следующим образом:
Значения воздействующих факторов испытательной среды предпочтительно выбирать такими, чтобы коэффициент ускорения был не более 400 с учетом требований 9.3;
б) по результатам испытания определяют нижнюю доверительную границу среднего значения и нижние толерантные границы коэффициентов ускорения с необходимой вероятностью;
При предъявлении к одним и тем же видам изделий требований по эксплуатации в разных средах испытания проводят на разных образцах. Если одно и то же изделие предназначено для эксплуатации последовательно в разных средах, то допускается проводить испытания последовательно на одних и тех же образцах.
9.5 Особенности испытаний лакокрасочных покрытий в газообразных агрессивных средах и методов обработки результатов этих испытаний приведены в приложении Ж.
9.6 Форма протокола испытаний приведена в приложении И.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
Планы проведения эксперимента, обработка экспериментальных данных и
определение показателей надежности
А.1 Общие положения
В зависимости от предварительных знаний о механизме возникновения отказа (от диапазона неизменности коэффициентов математической модели долговечности), от возможностей проведения эксперимента (наличия времени или оборудования), от целей эксперимента с точки зрения необходимости изучения механизма отказа, а также требуемой статистической точности результатов могут быть осуществлены различные варианты (планы) эксперимента и соответственно различные варианты обработки экспериментальных данных, изложенные ниже.
- вариант 1 - при нескольких температурах и одной (сравнительно высокой) концентрации, а также при нескольких меньших концентрациях в сочетании с одной (сравнительно высокой) температурой (рисунок A.1), при этом одна из экспериментальных точек (полученная, как правило, в наиболее жестком режиме) является общей для всех основных воздействующих факторов.
- вариант 2 - при нескольких температурах и одной сравнительно высокой концентрации и влажности, а также при нескольких меньших концентрациях и влажности в сочетании с различными (обычно более высокими) температурами (рисунок А.2);
- вариант 3 - при нескольких температурах, концентрациях и влажностях (имеется несколько температурных точек при каждой концентрации и влажности) (рисунок А.3).
- вариант 4 - то же, что варианты 1 и 2 (рисунок А.4);
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.
