Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

63 страницы

548.00 ₽

Купить ГОСТ Р 51372-99 — официальный бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Распространяется на машины, приборы и другие технические изделия; полимерные материалы, металлы и сплавы; детали и узлы из них, полимерные системы электрической изоляции; защитные покрытия от коррозии, применяемые в этих изделиях.

Стандарт устанавливает общие положения к методам исследовательских ускоренных испытаний на долговечность и сохраняемость в условиях воздействия агрессивных сред.

  Скачать PDF

Дополнения:

Оглавление

Введение

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Определения

4 Сущность метода

5 Общие положения

6 Методы отбора образцов

7 Испытательное оборудование, материалы, реактивы

8 Проведение испытаний

9 Обработка результатов

Приложение А Планы проведения эксперимента, обработка экспериментальных данных и определение показателей надежности

Приложение Б Методы определения коэффициента ускорения испытаний и срока службы L сравнением скоростей изменения значений параметров-критериев отказа

Приложение В Определение показателей надежности и коэффициентов ускорения испытаний при переменных эксплуатационных значениях воздействующих факторов

Приложение Г Методы исключения резко выделяющихся значений результатов испытаний

Приложение Д Проверка гипотезы линейности

Приложение Е Проверка гипотезы линейности

Приложение Ж Методы определения долговечности лакокрасочных покрытий при ускоренных испытаниях в агрессивных газообразных средах

Приложение З Методы расчета показателей долговечности покрытий в смесях некоторых сред по результатам испытаний в каждой из сред

Приложение И Протокол испытаний

Приложение К Перечень обозначения математических символов

Приложение Л Сравнение показателей настоящего стандарта с показателями международных стандартов МЭК и ИСО

Показать даты введения Admin

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

БЗ 8-99/219


Издание официальное

ГОССТАНДАРТ РОССИИ Москва

ГОСТ P 51372-99

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. № 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

© ИПК Издательство стандартов, 2000

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Госстандарта России

II

ГОСТ Р 51372-99

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 проводится 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;

7

-    одновременного или попеременного воздействия дополнительных испытательных факторов, имитирующих другие (по сравнению с 1.2) эксплуатационные факторы.

з*

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 находится 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, предпочтительно 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:

lg L =/(lg С) при г| = const; Т= const;

lg L = ср (lg г|) при С = const; Т = const;

lg L = \|/ (Т) при г| = const; С = const, или в соответствии с 1.3 зависимости lg b2 =/, (lg С); lg b2 = (р (lg rj); lg b2 = \|/ (Г).

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.

Если материалы, покрытия или системы материалов предназначены для эксплуатации в воздушной среде при нормальных рабочих значениях температуры и влажности, то для проведения испытаний предпочтительно выбирать температуры из ряда 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 °С, относительной влажности из ряда 65, 80, 95, 100 % и не менее трех значений концентрации агрессивного газа. Крайние значения диапазона испытательных концентраций выбирают в зависимости от нормированного верхнего рабочего значения концентрации с учетом возможности экстраполяции (см. 6.1). Например, при верхнем рабочем значении С = 0,005 г/м3 испытательные концентрации принимают в диапазоне 0,1—100 г/м3. См. также приложение Л.

8.8    Если зависимость среднего логарифмического срока L (или логарифма средней скорости Ь2) от какого-либо из воздействующих факторов, определенная по 8.5 и вычисленная по формуле (2), резко отлична от линейной, для окончательного установления характера этой зависимости от данного фактора проводят дополнительные испытания. Эти испытания проводят не менее чем при двух значениях испытательного фактора, не совпадающих с прежними значениями (предпочтительно, чтобы дополнительные значения лежали между первоначальными). При этом предпочтительно проводить

ГОСТ Р 51372-99

параллельные испытания материалов, покрытий или систем материалов, характер зависимости которых от данного испытательного фактора не вызывает сомнений.

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.

8.10    Если предполагаемый срок L можно установить на основе предварительной информации, то продолжительность воздействия основных испытательных факторов выбирают в каждом цикле так, чтобы среднее число циклов до наступления отказа составляет 7—10. Если предполагаемый срок L установить нельзя, продолжительность воздействия факторов в каждом цикле выбирают исходя из необходимости получения достаточной информации в результате измерения параметров образцов после каждого цикла. При этом продолжительность циклов предпочтительно устанавливать различной: меньшую на первых циклах и большую — на последующих.

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.

8.11    При испытании изделий или систем материалов отказом считают первый отказ любого элемента или системы. Допускается продолжать испытания образца для оценки поведения остальных элементов. При этом принимают во внимание возможность частичного повреждения остальных элементов изделия или системы при отказе первого. Время до отказа остальных элементов учитывают отдельно и не включают в срок L.

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 применять 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.

При этом выбранная доверительная вероятность должна соответствовать доверительной вероятности, выбранной для подсчетов срока L. Необходимость и методику предварительной стабилизации свойств образцов (например, тренировка, выдерживание в кондиционированных условиях) устанавливают в стандартах на методы испытаний.

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

Продолжительность

испытаний

Периодичность измерения параметра-критерия отказа

До 0,5 сут включ.

0,5 ч

Св. 2 » 4 нед. включ.

24,0 ч

Св. 0,5 до 1 сут включ.

1,0 ч

» 4 » 7 нед. »

2 сут

» 1 » 2 сут »

2,0 ч

» 7 » 14 нед. »

4 сут

» 2 » 4 сут »

4,0 ч

» 14 » 25 нед. »

7 сут

» 4 » 7 сут »

8,0 ч

» 25 » 50 нед. »

14 сут

» 1 » 2 нед. »

12,0 ч

» 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.

ГОСТ Р 51372-99

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 Испытания по методу III являются комбинацией методов I и II. Метод допускается применять с целью сокращения общей продолжительности испытаний в случаях, когда ожидается (но окончательно не подтверждено), что зависимость математической функции параметра-критерия отказа / (П) от продолжительности может быть представлена в виде прямой линии (например, если за критерий отказа принят пробой, или при воздействии испытательного электрического напряжения). Испытания проводят следующим образом.

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;

б)    через 15—20 % ожидаемого срока L определяют значение / (П) у половины испытуемых образцов (или отдельно элементов конструкции) и вычисляют среднее этих значений (например, среднее логарифмов значений пробивных электрических напряжений);

в)    если у оставшихся образцов не наступили отказы, то спустя 40—60 % ожидаемого срока L определяют значения/(П) у половины оставшихся образцов и вычисляют среднее этих значений;

г)    по полученным данным в масштабе /(П) от продолжительности (т) проводят экстраполяцию по продолжительности до критического значения критерия отказа и прогнозируют средний срок в этом режиме, при этом на график наносят среднее значение /(П). Здесь /(П) — функция параметра-критерия отказа (например, lg 1/н, где и — значение пробивного напряжения); т — суммарная продолжительность воздействия испытательной среды во всех проведенных циклах испытаний;

д)    определяют средний срок L в данном режиме по результатам двух других режимов каждой серии испытаний путем линейной экстраполяции соответственно в масштабе

lg L — lg С или lg L — lg г) или lg L — \/Т;

е)    сравнивают средние сроки L, определенные по перечислениям г и д;

ж)    если между сроками (перечисление е) различия несущественны, определяют значение/(П) оставшихся образцов и по этим данным уточняют средний прогнозируемый срок в данном режиме. Этот срок принимают для расчетов по разделу 6 настоящего стандарта;

з)    если между сроками (перечисление ё) различия существенны, то испытания оставшихся образцов продолжают до наступления отказа в режиме испытания. Полученные при этом сроки L принимают для расчета по разделу 9 настоящего стандарта;

и)    линейную экстраполяцию по перечислениям гид проводят при помощи метода наименьших квадратов с определением дисперсии по срокам Ц сравнение сроков по перечислению е проводят при помощи дисперсионного анализа с использованием критерия Фишера.

9 Обработка результатов

9.1 Результаты испытаний выражают в виде математической зависимости срока L от основных воздействующих факторов по формулам (1) и (2).

Допускается применять графические зависимости.

По результатам ускоренных испытаний проводят экстраполяцию результатов в области эффективных значений испытательных факторов. Эффективные значения определяют по приложению В.

Экстраполяцию следует проводить не более чем на 50 % разности логарифмов максимального и минимального из воздействующих значений относительной влажности и концентрации коррозионноагрессивного агента и на 50 % разности между максимальным и минимальным значениями испытательных температур в масштабе 1/72

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).

11

9.2    Экспериментальные данные для получения аналитической зависимости срока L материала, покрытия или систем материалов от температуры, влажности и концентрации агрессивной среды обрабатывают по методу наименьших квадратов с вычислением среднего логарифмического срока L, коэффициентов зависимостей (8.1) и, если требуется, нижних доверительных границ для среднего, а также математических ожиданий требуемых вероятностей безотказного хранения и безотказной работы (гамма-процентных сроков L) и нижних доверительных (толерантных) границ для этих показателей. Возможно также определение вероятности безотказной работы (или безотказного хранения) при заданных ресурсе (или сроке сохраняемости в эксплуатации), температуре, влажности и концентрации агрессивной среды и выбранной доверительной вероятности.

Способ расчетов для метода I приведен в приложениях Б—Е.

Способ расчетов для метода II приведен в приложении Б с использованием приложений В—Е.

9.3    Если зависимость среднего логарифмического срока L (или логарифма средней скорости Ь2) от какого-либо из воздействующих факторов, определенная по 8.5 и вычисленная по формуле (2) в соответствии с 4.3, существенно отлична от линейной (что проверено по приложению Д), то после испытания по 8.8 экспериментальные данные обрабатывают по линейной части зависимости логарифма срока от какого-либо из воздействующих факторов, причем не менее чем по трем экспериментальным точкам, исключая из рассмотрения значения факторов, более жесткие, чем значения при точке перегиба.

9.4    Если результаты испытаний используют для установления режима ускоренных контрольных испытаний при одном значении каждого испытательного фактора, определяют коэффициент ускорения испытаний следующим образом:

а) в соответствии с выбранными значениями испытательных параметров определяют среднее значение коэффициента ускорения Куск по формуле

'8 Кск = а2 (х-xj + а3 (у-у„) + а4 (z-Z„),    (3)

где хэ , уэ , ^ — значения х, у, z (формула А.1 приложения А), соответствующие эффективным значениям основных воздействующих факторов; хи , >’и , z„ — значения х, у, z (формула А.1 приложения А), соответствующие значениям воздействующих факторов при испытании.

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;

в)    в качестве коэффициента ускорения Куск для узла или детали принимают нижнюю толерантную границу, вычисленную с доверительной вероятностью 0,95 (если другие условия не указаны в документации на изделие) с требуемой вероятностью безотказной работы для изделий.

Коэффициент ускорения Куск для изделия в целом принимают равным среднему значению коэффициентов ускорения испытаний, установленных для узлов и деталей определенного вида изделий;

г)    продолжительность ускоренных контрольных испытаний изделия ти определяют по формуле

х = х /К ,    (4)

и э' уск 5    '    '

где тэ — продолжительность воздействия агрессивной среды на изделие, принятая для эксплуатации или хранения и установленная в документации на изделие, при этом учитывают определение срока L (раздел 3).

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.

ГОСТ Р 51372-99

ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное)

Планы проведения эксперимента, обработка экспериментальных данных и определение показателей надежности

АЛ 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, изложенных ниже.

В этих вариантах эксперимент для определения средних сроков L (или скоростей Ь2) по 4.3 и разделу 8 проводят следующим образом:

-    вариант 1 — при нескольких температурах и одной (сравнительно высокой) концентрации, а также при нескольких меньших концентрациях в сочетании с одной (сравнительно высокой) температурой (рисунок А.1), при этом одна из экспериментальных точек (полученная, как правило, в наиболее жестком режиме) является общей для всех основных воздействующих факторов.

Допускается получать общую экспериментальную точку в ином, отличном от наиболее жесткого, режиме, если при этом обеспечивается более высокая достоверность сроков L.

Если испытания проводят в многокомпонентных агрессивных средах (5.1 настоящего стандарта) и известно, что несколько компонентов могут вызвать отказы, то при необходимости ускорения испытания повышением концентрации агрессивных компонентов проводят несколько серий испытаний, меняя концентрацию каждого из агрессивных компонентов при рабочей концентрации остальных и принимая в качестве срока L минимальный из сроков, полученных в результате экстраполяции в области рабочих (эффективных) значений 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.З).

Варианты 1—3 относятся к случаю, когда перегибы зависимостей логарифма срока L или логарифма скорости Ь2 по приложению А от логарифма концентрации не обнаружено;

-    вариант 4 — то же, что варианты 1 и 2 (рисунок А.4);

-    вариант 5 — то же, что вариант 3, но при наличии перегиба зависимости логарифмов срока L или скорости Ь2 от логарифма концентрации. Эти же варианты можно применять, если отсутствие перегиба этой зависимости неизвестно или сомнительно (отсутствие перегиба указанной зависимости (гипотезу линейности) для вариантов 1—3 проверяют по приложению Д).

Во всех указанных случаях зависимости срока L (или скорости Ь2) от концентрации, температуры и влажности агрессивной среды выражают формулой (А.1), полученной из формулы (2) (если согласно 8.5 проводились две или одна серия испытаний, коэффициенты в формуле (А.1) при соответствующем воздействующем факторе принимают равным нулю, а другие требования, касающиеся указанного фактора не учитывают).

u = ai + a2x+a3 y + a4z ,    (А.1)

где а, = А'; а2 = В'; а3 = —т; а4 = —п; х = 1/Т; у = lg С ; z = lg h ;

А'; В'; m; п — постоянные по формуле (2) настоящего стандарта; и = lg L (или и = lg b2).

При этом в вариантах 1—3 коэффициенты а2, а3, а4 являются неизменными, так что при обработке результатов определяют их значение. Дисперсии для этих вариантов определяют по всей поверхности отклика.

В вариантах 4 и 5 коэффициент а2 (или аъ и а4) различен в разных поддиапазонах испытательного диапазона, поэтому результаты удобнее обрабатывать графоаналитическим методом, определяя коэффициент а2 и не определяя коэффициенты а3 и а4. Зная коэффициент а2 и определив коэффициенты aik и для различных концентраций, при которых проводился эксперимент, можно построить семейство линий и = f (х) и определить средние значения и при заданных условиях эксплуатации. Дисперсии в этих вариантах удобнее определять для каждой линии и = /(х) в отдельности с использованием данных всех испытаний.

13

П римечание — На рисунках А.1— А. 4 для простоты изложения приведены схемы серий испытаний для получения зависимостей

L =f(T) и L =/(с) при г| = const.

Аналогично в испытания включают дополнительно серию испытаний для получения зависимости L=f{r\).

Варианты 1—5 применяют, когда в каждом режиме испытывают одинаковые образцы.

Вариант 6 относится к испытаниям в одном из наиболее жестких режимов образцов конструкций или готовых изделий и параллельным по всем требуемым режимам испытаниям образцов подобия (испытания по методам для материалов стандартных образцов из тех же видов материалов и (или) покрытий, которые применены в конструкциях или изделиях), или испытаниям малогабаритных готовых изделий или макетов.

Выбор режимов для образцов конструкций или готовых изделий проводят с учетом требований 9.3 и 9.4, для образцов подобия — по одному из вариантов 1—5.

Вариант 6 применяют, если это указано (с учетом требований подобия) в НД на методы испытаний готовых изделий или конструкций.

Рисунок А.1 — Схема эксперимента по варианту 1

Рисунок А.2 — Схема эксперимента по варианту 2

14

ГОСТ P 51372-99

Рисунок А.З — Схема эксперимента по варианту 3

"V—

Уж

Рисунок А.4 — Схема эксперимента по варианту 4

Условные обозначения на рисунках А.1—А.4:

Я сп-диапазон испытательных значений; £э — допустимый диапазон экстраполяции (D3 = 0,5 2)исп);

1, 2, 3 ... — номера испытательного режима; «—» — интерполяция в диапазоне Dmn; «---»    —    экстраполяция    в

диапазоне D ;«•» — фактические испытательные точки, • — точки, полученные расчетом или экстраполяцией; ° — приведенная точка.

А.2 Общая схема обработки результатов испытаний для определения показателей надежности

А.2.1 Определяют срок L по результатам испытаний в соответствии с А.2.1.1 и А.2.1.5.

А.2.1.1 Результаты испытаний начинают обрабатывать с вычисления срока L, полученного при испытаниях каждого образца. Этот срок вычисляют в часах как суммарное время воздействия среды во всех циклах испытаний при данном режиме испытаний, за вычетом длительности воздействия в последнем цикле, после которого наступил отказ образцов (половину длительности не вычитают, если методика определения параметров образца позволяет обнаружить момент наступления отказа в процессе воздействия испытательной среды).

Для предварительной оценки при испытаниях в наиболее легких режимах допускается применять значение срока L для 50 %-ного образца (медианное значение).

15

ГОСТ Р 51372-99

Рисунок А.5 — Зависимость ресурса от температуры для проводов ПЭТВ в воздушной среде, содержащей оксиды азота разных концентраций при относительной влажности 100 %, нижние доверительные пределы для Lp (95) и нижние толерантные пределы для различных вероятностей безотказного

хранения Lv (95, 90) и Lv (95, 99)

А.2.1.2 Затем вычисляют средний срок L как среднее арифметическое всех сроков L образцов, испытывавшихся в данном режиме.

А.2.1.3 После этого вычисляют логарифмы каждого срока L и средний логарифмический срок L в каждом режиме (среднее арифметическое логарифмов сроков L).

А.2.1.4 При необходимости результаты испытаний корректируют, исключая из рассмотрения образцы с резко выделяющимися значениями логарифмов. Резко выделяющиеся значения оценивают по приложению Д.

А.2.1.5 Затем для каждого режима испытаний вычисляют среднеарифметический срок L (среднее арифметическое логарифмов сроков L всех оставшихся для рассмотрения образцов).

А.2.2 Определяют вид статистического распределения экспериментальных данных (логарифмически нормальное распределение, распределение Вейбулла или нормальное распределение) по статистическим справочникам.

Если данные могут быть описаны двумя или тремя видами распределений или вид распределения неопределенный, дальнейшую обработку проводят как для логарифмически нормального распределения.

ГОСТ Р 51372-99

Содержание

Введение........................................... IV

1    Область применения.................................... 1

2    Нормативные ссылки.................................... 1

3    Определения......................................... 2

4    Сущность метода...................................... 3

5    Общие положения...................................... 4

6    Методы отбора образцов................................... 5

7    Испытательное оборудование, материалы, реактивы..................... 7

8    Проведение испытаний................................... 7

9    Обработка результатов.................................... 11

Приложение А Планы проведения эксперимента, обработка экспериментальных данных и определение показателей надежности ........................ 13

Приложение Б Методы определения коэффициента ускорения испытаний и срока службы L

сравнением скоростей изменения значений параметров-критериев отказа.....27

Приложение В Определение показателей надежности и коэффициентов ускорения испытаний

при переменных эксплуатационных значениях воздействующих факторов ....    33

Приложение Г Методы исключения резко выделяющихся значений результатов испытаний ...    34

Приложение Д    Проверка гипотезы линейности......................... 35

Приложение Е Обработка экспериментальных данных при неравноточных измерениях...... 37

Приложение Ж Методы определения долговечности лакокрасочных покрытий при ускоренных

испытаниях в агрессивных газообразных средах................ 41

Приложение 3 Методы расчета показателей долговечности покрытий в смесях некоторых сред по

результатам испытаний в каждой из сред.................... 46

Приложение И    Протокол испытаний............................. 46

Приложение К    Перечень обозначения математических символов................ 47

Приложение Л Сравнение показателей настоящего стандарта с показателями международных стандартов МЭК и ИСО .............................. 55

III


Далее в А.2.3— А.2.8 приводится порядок вычисления необходимых параметров для статистических распределений логарифмически нормального и Вейбулла. Порядок вычисления для нормального распределения приведен в А.2.9.

А.2.3 Следующим этапом обработки экспериментальных данных является вычисление коэффициентов формулы (1). Таким образом определяют параметры поверхности отклика (или линии регрессии).

Порядок вычисления коэффициентов принимают в зависимости от варианта эксперимента в соответствии с разделом А.1 и вычисления проводят по разделу А.З.

После подстановки полученных данных в формулу (А.1) можно вычислить средние значения U при

испытательных или других требуемых значениях воздействующих факторов (соответственно Un и U ) и

построить графики зависимостей L от температуры, концентрации агрессивной среды и влажности воздуха (на рисунке А. 5 в качестве примера приведены графики зависимости от температуры и концентрации при постоянной влажности).

Примечание — Если при построении графиков появляются сомнения в линейности зависимостей U (х), U (у) или U (z) во всем диапазоне испытательных факторов, проводят проверку гипотезы линейности по приложению Д.

А.2.4 Определяют общую дисперсию экспериментальных точек относительно вычисленной поверхности (или линии регрессии)


s2 = X X (Н, - «о2 / л ,

Щ щ


(А. 2)


где щ — логарифмы срока L каждого образца из числа оставленных для рассмотрения, подбираемые для каждого режима испытаний;

Mj — логарифмы срока L, полученные по формуле (А.1) или графику, построенному для каждого режима испытаний; fs — число степеней свободы.

Щ,Щ, fs, а также s выбирают по указаниям, приведенным для каждого конкретного варианта эксперимента по разделу А.З.

Примечание — Если проводилась проверка гипотезы линейности или при циклических испытаниях (в случае измерения параметров-критериев отказа в конце цикла) все отказы в каком-либо из режимов произошли только в одном или двух циклах, то дисперсию определяют по результатам вычисления дисперсии для каждого режима испытаний в данной серии в соответствии с приложением Д. Если имеются сомнения в однородности дисперсий экспериментальных точек каждого режима испытаний данной серии, проводят проверку гипотезы однородности дисперсий в соответствии с приложением Е, а при обнаружении неоднородности дисперсий — проводят вычисления по приложению Е. При неодинаковом количестве образцов в различных режимах испытаний обработку результатов проводят в соответствии с приложением Е.

А.2.5 Определяют дисперсию средних значений поверхности отклика (дисперсию, характеризующую возможное смещение генерального среднего относительно поверхности отклика, вычисленной по выборочным данным). Эту дисперсию вычисляют при заданных (требуемых) значениях воздействующих факторов по формулам:


52 =520;


(АЗ)


- ч2


b = 1 / N +


(хтр Xj)


- \2


(Утр - п)


Snxj П[ (хц


Xi)2


2 «yi «i Oik - у о2    2 «zi «i Oik - z\V


(A 4)


где А—общее число образцов, применяемых при всех режимах испытаний (при наличии перегиба зависимости и от х, у или z под «всеми режимами испытаний» понимают режимы по 9.3); хтр ’ JO > ^-ip параметры требуемых значений воздействующих факторов; xlk, yik, ziV — параметры испытательных значений воздействующих факторов (параметры испытательных режимов), отобранные для каждой серии испытаний;

х,,    ,    Zj    —    по формуле (А. 15);


17


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.

IV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МЕТОДЫ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИИ 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

Дата введения 2000—07—01

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 22372-77 Материалы диэлектрические. Методы определения диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне частот от 100 до 5 • 106 Гц

ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия

Издание официальное

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 других технических изделий. Испытание на воздействие влажности*

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 изделия1*.

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 испытаний2*.

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 более3* (ГОСТ 15150).

3.8    критерий отказа: Параметр, определяющий работоспособность изделия, систем материалов, покрытия, материала4*.

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 испытания5*.

ЗЛО отказ системы материалов: Первый отказ любого элемента системы материалов.

3.11 срок L: Срок сохраняемости до ввода в эксплуатацию или же часть срока службы, или весь срок службы, в течение которых агрессивная среда воздействует на систему материалов, изделие,

ГОСТ Р 51372-99

покрытие, материал, температура поверхности которых равна температуре внешней среды или превышает ее более чем на 5 °С. В частности, для периода эксплуатации срок L определяется:

-    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.

4.2    Ускоренные испытания на долговечность и сохраняемость проводят путем экспериментального определения зависимости срока L от значений основных воздействующих факторов внешней среды: температуры, относительной влажности воздуха, концентрации агрессивной среды.

По результатам определения этой зависимости с требуемой доверительной вероятностью могут быть установлены:

-    срок L средний или гамма-процентный (ресурс или срок службы, или срок сохраняемости) при заданных значениях (постоянных или переменных) основных воздействующих факторов;

-    значения основных воздействующих факторов, при которых допустима эксплуатация изделий при заданном сроке L;

-    графики зависимости срока L от основных воздействующих факторов, могущие служить аттестованными нормативно-справочными данными о свойствах материала, покрытия, системы материалов, изделия;

-    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.

4.3    Зависимость срока L от основных воздействующих факторов определяют по формулам:

в

L = А ■ ет ■ С~т • rf"    О)

или

lg L = А' +— - т • lg С - п • lg Г| ,    (2)

где А, А', В, В', т,п — постоянные коэффициенты, определяемые экспериментально по методам

настоящего стандарта;

Т — температура, К;

г) — относительная влажность, %;

С — концентрация агрессивной среды, г/м6 или %.

Необходимо учитывать, что для каждого материала, покрытия или системы материалов может быть получено более одной зависимости срока L от основных воздействующих факторов, при этом каждая зависимость определяется выбранными критериями, их уровнями, а также видами и уровнями других испытательных воздействий.

Если математическая функция зависимости параметра-критерия отказа от времени воздействия агрессивной среды может быть представлена в виде прямой линии, вместо срока L может быть применена скорость (Ь2) изменения указанной функции с учетом того, что b2 = KJ L, где К{ — постоянная величина.

4.4 Испытания проводят следующими методами:

I    — испытания до наступления отказа всех образцов с последующей экстраполяцией полученной зависимости срока L от величины внешних воздействующих факторов в область эксплуатационного значения фактора;

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;

ГОСТ Р 51372-99

-    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 сранению 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

Вид климатического исполнения по ГОСТ 15150

Номер клас-сификацион-ной группы «Т|—t» по ГОСТ 15150

Продолжительность режима, сут

Для п = 8±2 при температуре

Для п = 4,5±1,5 при температуре

Без различия п при температуре

Исполне

ние

Катего

рия

40 'С

55 °С

40 °С

55 °С

40 °С

55 'С

Пос

тоян

ный

Цикли

ческий

Пос

тоян

ный

Пос

тоян

ный

Цикли

ческий

Пос

тоян

ный

Пос

тоян

ный

Цикли

ческий

Пос

тоян

ный

ТВ, Т, О,

в, ом, тм

1, 2, 2.1, 5, 5.1

1

6

2

2

6

2

2

6

2

2

ТВ, Т, О,

в, ом, тм

3, 3.1, 4, 4.2, 1.1

3

1

1

3

1

1

3

1

1

м

1, 2, 2.1, 5, 5.1

2

3

1

1

4

1

1

3

1

1

У, УХЛ, ТУ, тс

5, 5.1

3

1

1

3

1

1

3

1

1

У, УХЛ, ТУ

1, 2, 2.1, 3, 3.1

3

2

2

2

м

3, 3.1, 4, 4.2

2

_

_

2

_

_

2

_

_

У*, хл*

1, 2, 2.1, 3, 3.1

4

1

1

_

1

У, УХЛ

1.1

1

-

-

1

-

1

* Для ряда районов по ГОСТ 16350 и ГОСТ 25870 (например, П4 , П5 , У, , У2). 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.

1

* См. введение.

0 Аналогично определяют срок службы материалов или систем изоляции в изделии.

2

   Аналогично определяют срок службы или ресурс образцов материалов или системы изоляции.

3

   В некоторой нормативной документации — тепловыделяющее изделие или тепловыделяющий образец.

4

   В некоторой нормативной документации — характеристика или характеристический показатель.

5

   В некоторой нормативной документации — критерий конечной точки.

6