ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ
СТАНДАРТ
пнет
45-
2015
(ИСО 9553:1997)
Возобновляемая энергетика
ЭНЕРГИЯ СОЛНЕЧНАЯ
Методы испытаний предварительно отформованных резиновых уплотнителей и герметиков, применяемых в коллекторах
ISO 9553:1997
Solar energy — Methods of testing preformed rubber seals and sealing compounds used in collectors (MOD)
Издание официальное
Москва
Стенда ртинформ 2015
ПНСТ 45—2015
Предисловие
1 ПОДГОТОВЛЕН Федеральным государственным унитарным предприятием Всероссийский научно-исследовательский институт стандартизации и сертификации в машиностроении (8НИИНМАШ) и Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский институт энергетических сооружений» (ОАО «НИИЭС») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом лостандартизацииТКЗЗО «Процессы, оборудование и энергетические системы на основе возобновляемых источников энергии»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 июня 2015 г. № 20-пнст
4 Настоящийстандарт является модифицированным поотношению к международному стандарту ИСО 9553:1997 «Энергия солнечная. Методы испытаний предварительно отформованных резиновых уплотнителей и герметиков, применяемых в коллекторах» (ISO 9553:1997 «Solar energy — Methods of testing preformed rubber seals and sealing compounds used in collectors») путем изменения отдельных слов, ссылок, которые выделены в тексте курсивом.
Внесение указанных технических отклонений направлено на учет особенностей объекта и аспекта стандартизации, характерных для Российской Федерации
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТР 1.16—2011 (разделы 5 и 6).
Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направить не позднее, чем за девять месяцев до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: 123007. г. Москва, уп. Шеногина. д. 4 и в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: Ленинский проспект. д. 9. МоскваВ-49. ГСП-1,119991.
В случае отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты» и журнале «Вестник технического регулирования». Уведомление будет размещено также на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
© Сгандартинформ. 2015
Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии
ПНСТ 45—2015
Содержание
1 Область применения...................................................1
2 Классификация......................................................1
2.1 Уплотнение......................................................1
2.2 Тил уплотнителя...................................................1
2.3 Степень твердости уплотнителя.........................................2
2.4 Класс уплотнителя.................................................2
3 Материалы.........................................................2
4 Размеры и допуски....................................................3
5 Физические требования.................................................3
6 Методы испытаний....................................................3
6.1 Подготовка образца для испытаний.......................................3
6.2 Жесткость.......................................................4
6.3 Предел прочности и растяжение при разрыве................................4
6.4 Испытание на сжатие................................................4
6.5 Устойчивость к нагреву..............................................4
6.6 Устойчивость к озону................................................5
6.7 Устойчивость к низкой температуре.......................................5
6.8 Потери на адгезию.................................................5
7 Протокол испытания...................................................5
Приложение А (обязательное) Определение адгезии герметиков........................6
Библиография........................................................7
in
ПНСТ 45—2015 (ИСО 9553:1997)
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ
Возобновляемая энергетика ЭНЕРГИЯ СОЛНЕЧНАЯ
Методы испытаний предварительно отформованных резиновых уплотнителей и герметиков, применяемых в коллекторах
Renewable power engineering. Solar energy.
Methods ol testing preformed rubber seals and sealing compounds used in collectors
Срок действия — с 2016—07—01 no 2019— 07—01
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает методы испытаний резин, используемых в качестве уплотни-теля в солнечных коллекторах.
Технические требования настоящего стандарта относятся только к допустимым отклонениям в структуре резины при телловом расширении или стягивании уплотнителя при использовании и к допускам ло размерам формованного и выдавленного уплотнителя.
Настоящий стандарт не включает требования, предъявляемые к геометрическим формам, изготовлению и установки уплотнителей.
Настоящийстандарт применим в сочетании с длительными испытаниями на старение и погодными испытаниями. Если проводят долгосрочные испытания, рекомендуется, чтобы испытания на старение выполнялось в соответствии с (1), ускоренное погодное испытание и испытание на воздействие окружающей среды на материалы в соответствии с (2J.
Примечание — Условия окружающей среды, конфигурация испытательного образце и любые изменения а испытании должны быть согласованы между заинтересованными сторонами. Также, если проводят долгосрочное испытание, то указанные в настоящем стандарте испытания должны быть проведены до и после долгосрочного испытания.
2 Классификация
2.1 Уплотнение
Уплотнение может быть выполнено при помощи.
• предварительно отформованного резинового уплотнителя:
• герметика.
Примечание — Не следует использовать герметик в коллекторах, находящихся под механической нагрузкой.
2.2 Тип уплотнителя
Следующая классификация типов уплотнителей выполнена в соответствии с (3}. Выбор типа уплотнителя должен быть основан на максимальной температуре эксплуатации коллектора, когда он находится в равновесных условиях и принимает максимально допустимый поток излучения.
Максимальные рабочие температуры и температуры испытания, указанные в таблицах 3 и 4. для уплотнителей различных типов приведены втаблице 1.
Издание официальное
1
ПНСТ 45—2015
Таблица 1 —Максимальные рабочие температуры и температуры испытания уплотнителей
Тип уплотнителя | Температура испытания. *С | Максимальная рабочая температура. *С |
8 | 100 | 70 |
С | 125 | 100 |
0 | 1S0 | 125 |
Е” | 175 | 150 |
F,} | 200 | 175 |
G’> | 225 | 200 |
н" | 2S0 | 225 |
'' Типы Е. F. G и Н не применяют для большинстве коллекторов. |
2.3 Степень твердости уплотнителя
Степень твердости уплотнителя в соответствии с [4} и /5/ приведена в таблице 2. Какая степень будет использоваться в конкретном случае зависит от конструкции уплотнителя и устанавливается проектировщиком.
Таблица 2 — Обозначение для различных степеней твердости
Степень | Твердость |
3 | 30 ± 5 |
4 | 40 X 5 |
5 | 50 * 5 |
6 | 60 X 5 |
7 | 70X5 |
8 | 60 X 5 |
2.4 Класс уплотнителя
Классы уплотнителя, указанные в таблице 3, созданы на основе устойчивости уплотнителей к низ* ким температурам. Выбор класса должен основываться на значении наименьшей температуры, при которой будет эксплуатироваться коллектор.
Таблица 3 — Классы уплотнителя, температуры испытания и наименьшие рабочие температуры
Класс | Климат | Температура испытания. *С | Минимальная рабочая температура. *С |
W | Теплый | 0 | -10 |
М | Умеренный | -25 | -35 |
С | Холодный | -40 | -50 |
F | Полярный | -60 | -70 |
3 Материалы
3.1 Уплотнитель должен быть изготовлен из резиновой смеси, которая устойчива к воздействию ультрафиолетового света и. при вулканизации поб.1. должен соответствовать требованиям раздела 4.
3.2 Уплотнительне должен содержать дефектов, которые отрицательно влияют на работоспособность изделия. Текстура поверхности предварительно отформованного уплотнителя должна соот* ветствовать методу производства, выбранному заинтересованными сторонами.
2
ПНСТ 45—2015
4 Размеры и допуски
4.1 Особое внимание необходимо уделить такому явлению как тепловое расширение уплотните* ля. По этой причине размеры в солнечных коллекторах будут значительно меняться из-за большого диа* пазона достигаемых температур.
Применение — Если не известен тепловой коэффициент линейного расширения для резины, то для проектных цепей может быть принято знвнение 0.0003 К*1.
4.2 Допуски на размеры должны соответствовать следующим обозначениям в соответствии с [6]\
a) формованный уплотнитель:
• формовка хорошего качества (класс М3);
• формовка высокого качества (класс М3).
b) выдавленное уплотнение:
• хорошее качество экструзии (класс Е2).
Примечание — Такжеследуетучитывать усадку.
5 Физические требования
5.1 Предварительно отформованный уплотнитель должен соответствовать требованиям, указан* ным в таблице 4. при испытаниях — указанным в разделе в.
Примечание — Требования для гибкости при низких температурах и устойчивость к озону относятся к структуре вулканизированной резины; эти испытания требуется только если структура изменилась.
5.2 Герметики должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 5. при испытаниях — указанным в разделе в (см. примечание в 4.1).
6 Методы испытаний
6.1 Подготовка образца для испытаний
Необходимо подготовить образцы для испытаний из предварительно отформованных уплотнителей в соответствии c/7/и провести испытание в соответствии с методами, приведенными в таблице 4.
Таблица 4 — Требования для предварительно отформованных уплотнителей
Свойство | Степень | Метод | ||||
4 | 5 | 6 | 7 | 8 | испытания | |
Твердость IRHD. *5 -4 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | По 7.2 |
Удлинение при разрыве. %, не менее | 300 | 250 | 200 | 50 | 100 | По 7.3 |
Остаточная деформация при сжатии. %. не более | ||||||
После 24°2 ч при высокой температуре | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | По 7.4 |
После 1бво2 ч при низкой температуре | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | По 7.6 |
Устойчивость к нагреву" | По 7.5 | |||||
Изменение твердости. IRHD. не более | 10 | 10 | 10 | 10 | 10 | По 7.2 |
Удлинение при разрыве. %. не более | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | По 7.3 |
Предел прочности при растяжении. не более | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | По 7.3 |
Летучие потери. %. не более | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | По 7.5.2 |
Летучие потери. %, не более | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | По 7.S.3 |
Устойчивость к озону | Нет трещин | По 7 6 | ||||
Устойчивость к низким температурам'1 (только | Нет разломов или трещин | По 7.7 | ||||
классы М. С. и Р) | ||||||
" Температура зависит от типа. 11 Температура зависит от класса. |
3
ПНСТ 45—2015
Для герметиков необходимо подготовить пять листов приблизительно 150 х 150 * 2 мм в соответствии с инструкциями изготовителя. Также необходимо подготовить пять комплектов для адгезии в соответствии с приложением А. Необходимо проверить листы и комплекты для адгезии в течение 14 дней при стандартных лабораторных условиях, приведенных в (8}.
Проводят испытания материалов в соответствии с методами испытаний, приведенными в таблице 5.
Таблице 5 — Требований к герметикам
Свойство | Степень | Метод испытания | |
3 | 5 | ||
Твердость IRHD, | 30 | 40 | ПО 7.2 |
♦5 | |||
-4 | |||
Удлинение при разрыве. %. не ыенее | 150 | 100 | По 7.3 |
Устойчивость к нагреву'1 | По 7.5 | ||
Изменение жесткости. IRHO. не более | 10 | 10 | ПО 7.2 |
Удлинение при разрыве. %. не более | 30 | 30 | По 7.3 |
Предел прочности при растяжении. %. не более | 20 | 20 | По 7.3 |
Летучие потери. %. не более | 1 | 1 | По 7.5.2 |
Летучие потери. %. не более | 0.1 | 0.1 | По 7.5.3 |
Устойчивость к озону | Нет трещин | По 7.6 | |
Устойчивость к низким темпера турам''' | Нет разломов или трещин | По 7.7 | |
Только классы М. С. и Р | |||
Потери на адгезию2' | 9 | 9 | По 7.8 |
ь Температура зависит от типа (см. таблицу 1).
3> Температура зависит от класса (см. таблицу 3).
3) Общие потери в узлах и сцеплениях для трех испытательных образцов не должны превышать 9 см2.
6.2 Жесткость
Испытания в соответствии с (4) или [5).
6.3 Предел прочности и растяжение при разрыве
Испытание в соответствии с (9} (тип 2: гантелевидный образец для испытаний).
6.4 Испытание на сжатие
Испытание в соответствии с (10}при высоких температурах и (11)— при низких температурах.
6.5 Устойчивость к нагреву
6.5.1 Необходимо нагреть образцы для испытаний е пробирке в соответствии с (12} в течение 14 дней при соответствующей температуре для типа уплотнителя, приведенной в таблице 1. Пробирка должна быть приблизительно 38 х 300 мм и должна быть снабжена двумя отверстиями с термостойкими заглушками (9x420 мм входной трубкой длинной 25 мм от дна. 9x380 мм выходной трубкой длиной около 320 мм выше заглушки).
6.5.2 После нагрева необходимо привести образцы испытания к условиям стандартной температуры в лаборатории не менее чем через 16 ч и выполнить требуемые испытания в течение 96 ч.
6.5.3 Определяют массовые изменения через разницу масс образцов испытания до и после старения.
6.5.4 Определяют конденсат, который оказывается летучим при 23 *С. через разницу масс на выходной трубке до и после нагрева образцов испытания. Необходимо убедиться, что открытые части отводной трубки выдерживают при температуре (2312) *С. Если летучие вещества конденсируются на входной в трубке или других частях устройства, то они должны быть добавлены к массе материала на отводной трубке.
ПНСТ 45—2015
6.6 Устойчивостькозону
Устойчивость к озону необходимо определить в соответствии с методом по А [13} 20 % растяжения. концентрацию озона в воздухе 200 10-*. для 96*г0 ч при 40 ®С.
6.7 Устойчивость к низкой температуре
Устойчивость к низкой температуре необходимо определить в соответствии с [14). После испытания проверить образцы на ломкость (трещины и разломы).
6.8 Потери на адгезию
Потери на адгезию определяют в соответствии с приложением А.
7 Протокол испытания
Протокол испытания должен содержать, как минимум, следующую информацию:
- полная идентификация испытуемого уплотнителя;
• используемые методы и условия испытания, включая любые отклонения от указанных мето-дов/услоеий;
• результаты испытания;
• наименования организации и ответственного лица, выполняющего испытание.
5
ПНСТ 45—2015
Приложение А (обязательное)
Определение адгезии герметиков
А.1 Область применения
Данный метод является ускоренной лабораторной процедурой для определения характеристик герметиков, используемых в солнечных коллекторах, которые совместно подвергают воздействию воды, циклическим движениям и изменениям температуры.
А.2 Оборудование
А.2.1 Оборудование сжатия—рветяхения. предназначенное для сжатия и растяжения комплекта для адгезии с 12.5 мм герметика на 25% (то есть от 75% до 125% от ширины шва) с постоянной скоростью 4 ч а цикле (который включает в себя 2 ч сжатия и 2 ч растягивания).
А.2.2 Печь.способная регулировать температуру а пределах s2*C от температуры, приведенной а таблице 1 для типа испытуемого уплотнителя.
А.2.3 Холодильная камера, способная регулировать температуру а пределах з2 ‘С от температуры, приведенной в таблице Здля класса испытуемого уплотнителя
А.2.4 С-эажимы.
А.2.5 Разделительные блоки и подложки.
А.З Комплект для адгезии
А.3.1 Подложки
Подложки являются материалами в солнечном коллекторе, которые должны быть уплотнены. Алюминиевая и стеклянная подложки должны быть использованы для испытания, если не указаны конкретные подложки. Размер подложки должен составлять по крайней мере 75 * 25 *6 мм.
А.3.2 Грунтовка
Если изготовитель герметика рекомендует использовать грунтовку, то поверхность подложки, соприкасае-мой с герметиком, должнв быть обработана грунтовкой в соответствии с рекомендациями.
А.3.3 Комплект
Необходимо подготовить пять комплектов для каждой комбинации подложка/герметик. Закрытая упаковка герметика доводится до условий стандартной лабораторной температуры не менее 24 ч. в соответствии с инструкциями изготовителя, при условии, что они не противоречат следующим требованиям:
- два разделительных блока 12.5 мм располагают между двумя параллельными подложками для образования полости формы размерами 12.5 х 12,5 «50 мм.
- чтобы предотвратить прилипание разделительных блоков к герметику, применяют полиэтиленовую липкую ленту или любое другое разделительное покрытие. Форму удерживают вместе с помощью липкой ленты, резиновой ленты или зажимов. Для многокомпонентных герметиков необходимо перемешать (около 5 мин) 250 г основного соединения с соответствующим количеством затвердевающего агента:
- необходимо наполнить полость формы с герметиком для испытания. Испытуемый комплект доводят до стандартных лабораторных условий в течении 21 дня в соответствии с {6J:
• как только необходимая жесткость достигается в процессе выдерживания, разделительные блохи отделяют таким образом, чтобы избежать повреждения герметика.
А.4 Метод испытания
А.4.1 Испытуемый комплект погружают в дистиллированную воду на семь дней. За данный период необходимо дважды проверить комплект на качество соединения, вытащив его из воды и изогнув на 60*.
А.4.2 Если соединение прочное, то необходимо сжать комплект на 25 % его ширины и закрепить зажимами. Далее необходимо поместить комплект а печь на семь дней при температуре испытания, соответствующей той. что указана в таблице 1 для денного типа герметика. Затем комплект убирают из печи, снимают зажимы и охлаждают до стандартной лабораторной температуры.
А.4.3 Комплект помещают а оборудование для сжатия—растяжения и проводят 10 циклов сжатия— растяжения при длительности одного цикла порядка 4 ч. Амплитуда растяжения и сжатия составляет 25% длины комплекта. По завершении 10 циклов разделительные блоки помещают между подложками, комплект убирают из оборудования и осматривают на предмет разрывов и повреждений. Испытания прекращают для комплектов с разрывами или с повреждениями.
А.4.4 Комплект в сжатом состоянии (на 25 % ширины) помещают в печь на 16 или 20 ч при температуре испытания, приведенной в таблице 1. Затем убирают из печи, охлаждают а несжатом состоянии до стандартной лабораторной температуры не менее 2 ч.
6
ПНСТ 45—2015
А.4.5 Комплект помещают в оборудование для растягивания внутри холодильной камеры с температурой, соответствующей классу герметика (см. 3.4). Зажимы устройства располагают на расстоянии 9.5 мм и растягивают на IS.Smm. затем комплект охлаждают в камере в течение 2 ч. Разделительные блоки помещают между подложками на максимальное растяжение, далее комплект извлекают из устройства. Далее комплект нагревают до температуры окружающего воздуха, и осматривают на предмет разрывов и повреждений. Данный иикл повторяют 9 раз. Испытание останавливают, если появляются разрывы и повреждения.
А.4.6 Для трех комплектов определяют суммарную площадь разрывов и повреждений, см2.
А.5 Протокол испытания
Протокол испытания должен содержать, как минимум, следующую информацию.
• идентификация герметика;
- тип и класс герметика;
• используемые подложки;
• идентификация используемой грунтовки:
• итоговая площадь повреждения;
• описание повреждения;
• наименования организации и ответственного лица, выполняющего испытание.
/1У ИСО 4892-2:1994
(ISO 4892-2:1994) /2У ИСО 877:1994
(ISO 877:1994)
/ЗУ ИСО 4632-1:1982 (ISO 4632-1:1982)
14) ИСО 48:1994
(ISO 48:1994)
(5) ИСО 7619:1997
(ISO 7619:1997)
(6У ИСО 3302-1:1996 (ISO 3302-1:1996) (7) ИСО 4661-1:1993
(ISO 4661-1:1993)
/ау ИСО 471:1996
(ISO 471:1995)
(9} ИСО 37:1994
(ISO 37:1994)
(10} ИСО 816:1991
(ISO 815:1991)
Библиогрзфия
Пластмассы. Методы испытаний на воздеОстеие лабораторных источников сеете. Часть 2. Ксеноновые дуговые лампы
(Plastics — Method of exposure to laboratory light sources. Pan 2: Xenon-arc sources) Пластмассы. Методы воздействия прямого света, дневного света через стекло и дневного света, интенсифицированного с помощью зеркал Френеля (Plastics— Methods of exposure To direct weathering, to weathering using glass-filtered daylight, and to intensified weathering by daylight using Fresnel 1 mirrors)
Резине. Классификация. Часть 1. Описание системы классификации
(Rubber, vulcanized—Classificetion sysrem — Pert 1: Description of the classification
system)
Резина вулканизированная или термопластичная. Определение твердости (от 10IRHO до 100IRHD)
(Rubber, vulcanised or thermoplastic — Determination of hardness (ftardness between 10 IRHD and 100)}
Резине. Определение твердости на вдавливание с помощью яарианных твердомеров
(Rubber — Determination of indentation hardness by means of pocket hardness meters) Резина. Допуски на изделия. Часть 1. Допуски не размеры (Rubber — Tolerances tor products— Part 1: Dimensional tolerances)
Резине. Приготовление образцов и проб для испытаний. Часть 1. Физические ислытения
(Rubber, vulcanized or thermoplastic — Preparation of samples and test pieces — Pad 1: Physical tests)
Каучук. Стандартные значения температуры, влажности и времени при кондиционировании и испытании образцов
(Rubber— Temperatures, humidities, and times for conditioning end testing)
Резине вулканизированная или термопластичная. Определение характеристик зависимости дефтрмации от напряжения при растяжении (Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile stress-strain properties/ Резине вулканизированная и термопластичная. Определение остаточной деформации сжатия при нормальных, повышенных и низких температурах (Rubber, vulcanized or thermoplastic— Determination of compression set at ambient. elevated or to tv temperatures)
7
ПНСТ 45—2015
{11J ИСО 1653:1975
(ISO 1653:1975)
/12} ИСО 188:1962
(ISO 188:1982) {13} ИСО 1431-1:1989
(ISO 1431-1:1989)
114,l ИСО 812:1991 (ISO 812:1991)
Каучук вулканизованный или термопластичный. Определение остаточной деформации сжатия при стандартной, повышенной или низкой температурах (Vulcanized rubbers — Determination of compression set under constant deflection at tow temperatures)
Резина вулканизированная или термопластичная. Испытания не ускоренное старение и теплостойкость
(Rubber, vulcanized — Accelerated ageing and neat-resistance tests)
Каучук вулканизованный и термопластичный. Сопротивление озонному растрескиванию. Часть 1. Статические механические испытания
(Rubber, vulcanized or thermoplasbc — Resistance to ozone cracking — Part 1: Static strain test)
Метод определения температуры хрупкости резины (Rubber, vulcanized — Determination of low-temperature bnttleness)
УДК 620.91:615.477.8:006.354 OKC 27.160
83.140.50
Ключевые слова: энергия солнечная, уплотнитель, солнечный коллектор, резина, методы испытания
Редактор А.П. Корпусова Технический редактор в М Прусакова Корректор Ю.М. Прокофьева Компьютерная верстка И.А НапеоконоО
Сдано а набор 22.10.2016. Подписано а печать 10.11.2015. Формат 60 к 64^£ Гарнитура Ариап.
Уел. печ. л. 1.40. Уч.-иад. п. 1.10. Тираж 32 эхэ За» 3721.
Издано и отпечатано во ФГУП «СТАНДАР ТИН ФОРМ». 123995 Москва, Гранатный лер.. 4.
