ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
ЕДИНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ И СТАРЕНИЯ
МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ
ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ, РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ
РАДИАЦИОННОГО СТАРЕНИЯ
ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫБОРУ
ГОСТ 9.711-85
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
|
Единая
система защиты от коррозии и старения
МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ ДЛЯ ИЗДЕЛИЙ,
РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ
РАДИАЦИОННОГО СТАРЕНИЯ
Общие требования к выбору
|
ГОСТ
9.711-85
|
Дата
введения 01.07.86
1. Настоящий стандарт распространяется и
полимерные материалы, предназначенные для изготовления изделий, работающих при
воздействии ионизирующих излучений, и устанавливает общие требования к выбору
материалов по стойкости к радиационному старению в условиях, установленных в ГОСТ 9.706-81,
на этапах разработки и производства изделий.
2. Полимерные материалы в зависимости от
назначения подразделяют на:
конструкционные - для изготовления конструкций изделий, воспринимающих
силовую нагрузку;
электроизоляционные - для обеспечения изоляции арматуры
токопроводящих частей электрооборудования, проводов и деталей, несущих
электрический заряд;
теплоизоляционные - для защиты изделия или его отдельных
частей от воздействия тепловых потоков;
уплотнительные - для
обеспечения герметичности подвижных и неподвижных соединений узлов;
клеевые - для
изготовления клеевых соединений отдельных частей изделия.
антифрикционные - для изготовления изделий или отдельных частей изделия,
находящихся в непосредственном контакте и перемещающихся друг относительно
друга;
оптические - для изготовления
элементов оптических устройств;
ионообменные - для очистки жидких сред
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
3. Нормы стойкости материалов к
радиационному старению в зависимости от назначения, характерных показателей
старения и группы стойкости приведены в табл. 1
- 8.
Нормы
стойкости и характерные показатели старения полимерного материала
многофункционального назначения должны соответствовать нормам и показателям,
установленным для материалов каждого назначения.
Примечание.
Норма стойкости характеризует предельно допустимое изменение показателя свойств
материала в заданных условиях радиационного старения по отношению к исходному
значению этого показателя необлученного материала.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
4. Возможность применения полимерного
материала для изделия, эксплуатирующегося в заданных условиях радиационного
старения, устанавливают в соответствии с требованиями пп. 4.1
- 4.5.
4.1. Характеристику условий радиационного
старения (вид и энергию излучения; мощность поглощенной дозы излучения;
поглощенную дозу излучения; температуру, тип, концентрацию и давление среды), в
которых предполагается эксплуатация изделий из полимерного материала,
устанавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 9.706-81.
4.2 В зависимости от назначения изделия (см.
табл. 1
- 5) или в соответствии с техническим
заданием на его разработку устанавливают перечень показателей, характеризующих
работоспособное состояние изделия в заданных условиях радиационного старения.
4.3 В соответствии с требованиями ГОСТ 9.706-81
проводят испытания материала в заданных условиях радиационного старения и в
соответствии с табл. 1
- 5 устанавливают группу стойкости, которой
удовлетворяет материал, исходя из того, что изменения заданных показателей
после испытаний не должны выходить за пределы соответствующих норм стойкости
для конкретной группы.
4.4 В зависимости от группы стойкости
вычисляют возможные в заданных условиях значения показателей свойств материала
(N)
после радиационного старения по формуле
N = No
, (1)
где No - исходное значение
показателя необлученного материала, установленное в нормативно-технической
документации (НТД) на соответствующий материал;
n - норма
стойкости показателя по установленной для материала группе стойкости с учетом
знака «плюс» или «минус».
Таблица 1
Конструкционные
полимерные материалы
|
Наименование
характерного показателя старения
|
Метод контроля показателя
|
Норма стойкости, %, для групп стойкости
|
|
I
|
II
|
III
|
IV
|
|
1. Прочность
при разрыве (разрушающее напряжение при растяжении), МПа
|
По ГОСТ 11262-80
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
|
2.
Относительное удлинение при разрыве, %
|
По ГОСТ 11262-80
|
±10
|
±25
|
От -50 до +100
|
От -75 до +300
|
|
3. Изгибающее
напряжение в момент разрушения, МПа
|
По ГОСТ 4648-71
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
|
4. Разрушающее
напряжение при сжатии, МПа
|
По ГОСТ 4651-82
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
|
5. Модуль
упругости при растяжении, МПа
|
По ГОСТ 9550-81
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
|
6. Ударная
вязкость, кДж/м2
|
По ГОСТ 4647-80
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
|
7. Предел
прочности при срезе, МПа
|
По ГОСТ 17302-71
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
|
8. Средний коэффициент
линейного теплового расширения К-1 в диапазоне температур от (Tmax - 50) - Tmax
|
По ГОСТ 15173-70
|
±10
|
±25
|
От -50 до +100
|
От -75 до +300
|
|
Примечания к табл. 1 - 8:
1. Знаки у цифр означают: «-» - уменьшение
значения показателя; «+» - увеличение значения показателя.
2. Tmax - максимальная температура эксплуатации
материала.
|
4.5 Вычисленные по формуле (1)
значения показателей сравнивают с предельно допустимыми значениями,
установленными в техническом задании на разрабатываемое изделие. Материал
считают пригодным для применения, если вычисленные по формуле (1)
значения заданных показателей не выходят за пределы соответствующих допустимых
значений, установленных в техническом задании.
Если
предельно допустимые значения показателей для разрабатываемого изделия не
заданы, то по выявленной группе стойкости (см. п. 4.3) определяют минимально
необходимый запас свойств по отношению к исходным значениям показателей,
определяющий возможность применения полимерного материала в заданных условиях
радиационного старения.
Таблица 2
Электроизоляционные
полимерные материалы
|
Наименование
характерного показателя старения
|
Метод контроля показателя
|
Норма стойкости, %, для групп стойкости
|
|
I
|
II
|
III
|
IV
|
|
1. Прочность
при разрыве (разрушающее напряжение при растяжении), МПа
|
По ГОСТ 11262-80
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
|
2.
Относительное удлинение при разрыве, %
|
По ГОСТ 11262-80
|
±10
|
±25
|
От -50 до +100
|
От -75 до +300
|
|
3. Удельное
объемное электрическое сопротивление, Ом м
|
По ГОСТ 6433.2-71
|
-80
|
-90
|
-99
|
-99,9
|
|
4. Удельное
поверхностное электрическое сопротивление, Ом
|
По ГОСТ 6433.2-71
|
-80
|
-90
|
-99
|
-99,9
|
|
5. Тангенс
угла диэлектрических потерь при частоте:
|
|
|
|
|
|
|
103 Гц
|
По ГОСТ 22372-77
|
+25
|
+ 100
|
+200
|
+400
|
|
106 Гц
|
По ГОСТ 22372-77
|
+25
|
+75
|
+150
|
+300
|
|
1010 Гц
|
По
нормативно-технической документации на материалы
|
+20
|
+30
|
+50
|
+100
|
|
6.
Диэлектрическая проницаемость при частоте:
|
|
|
|
|
|
|
103 Гц
|
По ГОСТ 22372-77
|
±10
|
±15
|
±25
|
От -50 до +100
|
|
106 Гц
|
По ГОСТ 22372-77
|
±10
|
±15
|
±30
|
От -50 до +100
|
|
1010 Гц
|
По
нормативно-технической документации на материалы
|
±5
|
±10
|
±15
|
±20
|
|
7.
Электрическая прочность, В/м
|
По ГОСТ 6433.3-71
|
-20
|
-30
|
-50
|
-75
|
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
Таблица 3
Теплоизоляционные
полимерные материалы
|
Наименование
характерного показателя старения
|
Метод контроля показателя
|
Норма стойкости, %, для групп
стойкости
|
|
I
|
II
|
III
|
IV
|
|
1. Прочность
при разрыве, МПа
|
По ГОСТ 11262-80
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
|
2.
Относительное удлинение при разрыве, %
|
По ГОСТ 11262-80
|
±10
|
±25
|
От -50 до +100
|
От -75 до +300
|
|
3.
Теплопроводность, Вт/(м К)
|
По ГОСТ 23630.2-79
|
+10
|
+25
|
+50
|
+100
|
|
4. Удельная
теплоемкость, Дж/(кг К)
|
По ГОСТ 23630.1-79
|
-10
|
-20
|
-30
|
-50
|
|
5. Плотность,
кг/м3
|
По ГОСТ 15139-69
|
±0,5
|
±1,0
|
±2
|
±5
|
|
6. Средний
коэффициент линейного теплового расширения К-1 в диапазоне
температур от (Tmax - 50) - Tmax
|
По ГОСТ 15173-70
|
±10
|
±25
|
От -50 до +100
|
От -75 до +300
|
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
5. Материалы группы I при заданных условиях старения являются
наиболее стойкими к воздействию ионизирующих излучений и их рекомендуют для
применения в наиболее ответственных конструкциях. Материалы, для которых
значения показателей ниже требований группы IV, не допускаются для применения в
изделиях, эксплуатируемых в условиях радиационного старения.
Примечание.
Электроизоляционные материалы, для которых электрические показатели ниже
требований группы IV, могут
применяться в изделиях, эксплуатируемых в условиях радиационного старения, по
согласованию с заказчиком.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
Таблица 4
Уплотнительные
полимерные материалы
|
Наименование
характерного показателя старения
|
Метод контроля показателя
|
Норма стойкости, %, для групп стойкости
|
|
I
|
II
|
III
|
IV
|
|
1. Прочность
при разрыве (разрушающее напряжение при растяжении), МПа
|
По ГОСТ 11262-80
|
-20
|
-40
|
-60
|
-75
|
|
2.
Относительное удлинение при разрыве, %
|
По ГОСТ 11262-80
|
±20
|
От -40
до +70
|
От -50 до +100
|
От -75 до +300
|
|
3. Ударная
вязкость, кДж/м2
|
По ГОСТ 4647-80
|
-20
|
-40
|
-60
|
-75
|
|
4. Напряжение
сжатия при условной деформации сжатия 25 %, МПа
|
По ГОСТ 4651-82
|
-20
|
-40
|
-60
|
-75
|
|
5. Твердость
при вдавливании шарика, МПа
|
По ГОСТ 4670-91
|
-20
|
-40
|
-60
|
-75
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание.
Характерные показатели и нормы стойкости резин устанавливают по ГОСТ
9.706-81.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
Таблица 5
Клеевые
полимерные материалы
|
Наименование
характерного показателя старения
|
Метод контроля показателя
|
Норма стойкости, %, для групп стойкости
|
|
I
|
II
|
III
|
IV
|
|
1. Прочность
связи клеевого соединения при отрыве, МПа
|
По
нормативно-технической документации на клеи
|
-20
|
-40
|
-60
|
-75
|
|
2. Прочность
связи клеевого соединения при сдвиге, МПа
|
То же
|
-20
|
-40
|
-60
|
-75
|
|
3. Адгезионная
прочность клеевого соединения при отрыве, МПа
|
»
|
-20
|
-40
|
-60
|
-75
|
|
4. Адгезионная
прочность клеевого соединения при сдвиге, МПа
|
По
нормативно-технической документации на клеи
|
-20
|
-40
|
-60
|
-75
|
|
5.
Сопротивление расслаиванию, Н/м
|
По ГОСТ 12172-74
|
-20
|
-40
|
-60
|
-75
|
(Измененная
редакция (Изм. № 1).
Таблица 6
Антифрикционные
полимерные материалы
|
Наименование
характерного показателя старения
|
Метод контроля показателя
|
Норма стойкости, %, для групп стойкости
|
|
I
|
II
|
III
|
IV
|
|
1. Разрушающее
напряжение при сжатии, МПа
|
По ГОСТ 4651-82
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
|
2. Средний
коэффициент линейного теплового расширения, К-1 в диапазоне
температур (Tmax - 50) до Tmax
|
По ГОСТ 15173-70
|
±10
|
±25
|
От -50 до +100
|
От -75 до +300
|
Таблица 7
Оптические
полимерные материалы (за исключением защитных покрытий)
|
Наименование
характерного показателя старения
|
Метод контроля показателя
|
Норма стойкости, %, для групп
стойкости
|
|
I
|
II
|
III
|
IV
|
|
1. Прочность
при разрыве, МПа
|
По ГОСТ 11262-80
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
|
2. Коэффициент
пропускания в области чувствительности глаза (400 < l < 770) нм
|
По ГОСТ 15875-80
|
-10
|
-20
|
-30
|
-50
|
|
3. Коэффициент
отражения
|
По
нормативно-технической документации на материал
|
-10
|
-20
|
-30
|
-50
|
|
4. Средний
коэффициент линейного теплового расширения, К-1 в диапазоне
температур (Tmax - 50) до Tmax
|
По ГОСТ 15173-70
|
±10
|
±25
|
От -50
|
От -75
|
|
5. Ударная
вязкость, кДж/м
|
По ГОСТ 4647-80
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
Таблица 8
Ионообменные
полимерные материалы
|
Наименование
характерного показателя старения
|
Метод контроля показателя
|
Норма стойкости, %, для групп
стойкости
|
|
I
|
II
|
III
|
IV
|
|
1. Полная
статическая обменная емкость, мг экв/см3
|
По ГОСТ 20255.1-89
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
|
2.
Динамическая обменная емкость, мг экв/м3
|
По ГОСТ 20255.2-89
|
-10
|
-25
|
-50
|
-75
|
Табл. 6
- 8 (Введены дополнительно,
Изм. № 1).
6. Пример установления возможности
применения полимерного материала конкретной марки в заданных условиях
радиационного старения приведен в справочном приложении 1.
7. Термины, применяемые в настоящем
стандарте, и их пояснения приведены в справочном приложении 2.
Справочное
ПРИМЕРЫ УСТАНОВЛЕНИЯ
ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1 Пример 1
Требуется
установить возможность применения высокопрочного конструкционного
стеклопластика: прессовочных материалов на основе фенолоформальдегидной смолы
АГ-4С по ГОСТ 20437-75 или
эпоксидной смолы 27-63С для изделия, эксплуатируемого в условиях радиационного
старения в вакууме при температуре от минус 50 до плюс 50 °С и максимальной
поглощенной дозе 106 Гр. Для изделия, работающего в заданных
условиях, предельно допустимые значения показателей должны составлять:
разрушающее
напряжение при растяжении (sр.р)
- не менее 200 МПа;
изгибающее
напряжение в момент разрушения (sf) - не менее 200 МПа;
ударная
вязкость (а) - не менее 100 кДж/м2.
2. По НТД на материал устанавливают
исходные значения показателей необлученных стеклопластиков:
для
стеклопластика АГ-4С
sр.р
- не менее 539 МПа, sf
- не менее 441 МПа,
a - не менее 245 кДж/м2,
для
стеклопластика 27-63С
sр.р
- не менее 900 МПа, sf
- не менее 700 МПа,
а
- не менее 600 кДж/м2.
3. По ГОСТ 9.706-81
в заданных условиях старения проводят испытания стеклопластиков и определяют
изменение заданных показателей:
для
стеклопластика АГ-4С
значение
sр.р
уменьшилось на 14 %, sf
- на 24 %, а - на 17 %;
для
стеклопластика 27-63С
значение
sр.р
уменьшилось на 10 %, sf
- на 53 %, а - на 11 %.
4. По результатам испытаний в соответствии
с табл. 1
настоящего стандарта стеклопластик АГ-4С соответствует группе стойкости II; стеклопластик 27-63С - группе стойкости IV.
5. Возможные значения показателей свойств
стеклопластиков после радиационного старения в заданных условиях с учетом
выявленной группы стойкости вычисляют по формуле (1)
настоящего стандарта:
для
стеклопластика АГ-4С
sр.р
= 539 - 0,25×539 = 405 МПа,
sf = 441 - 0,25×441
=331 МПа,
а
= 245 - 0,25×245 = 183,5 кДж/м2;
для
стеклопластика 27-63С
sр.р
= 900 - 0,75×900 = 225 МПа,
sf = 700 - 0,75×700
= 175 МПа,
а
= 600 - 0,75×600 = 150 кДж/м2.
6. Вычисленные значения sр.р, sf, а сравнивают с заданными предельно допустимыми
значениями показателей для изделий, указанными в п. 1.
Вывод.
Стеклопластик 27-63С не следует использовать в изделии, работающем в заданных
условиях радиационного старения, так как значение изгибающего напряжения в
момент разрушения ниже допустимого. Стеклопластик АГ-4С в данном изделии и в
заданных условиях эксплуатации может быть использован.
Пример
2
1. Требуется установить возможность
применения полиэтилентерефталатной пленки материала ПНЛ по ТУ 6-05-221-76 в
качестве электроизоляционного материала в условиях радиационного старения на
воздухе при температуре 20 °С и максимальной поглощенной дозе 106
Гр. В качестве характерных показателей старения установлены:
прочность
при разрыве (sр.р);
относительное
удлинение при разрыве (eрр);
удельное
объемное электрическое сопротивление (rv);
тангенс
угла диэлектрических потерь при частоте 103 Гц (tg d);
диэлектрическая
проницаемость при частоте 103 Гц (e);
электрическая
прочность (Епр).
Предельно
допустимые значения показателей после старения пленки не заданы.
2. По ГОСТ 9.706-81
в заданных условиях старения проводят испытания и определяют изменения заданных
показателей:
значение
sр.р
уменьшилось на 15 %, eрр - на 48 %,
Епр
- на 12 %; значение e осталось без изменений,
значение
tg
d
уменьшилось на 15 %, значение rv увеличилось на 32 %.
3. По результатам испытаний в соответствии
с табл. 2
настоящего стандарта устанавливают группу стойкости исследуемого материала.
Изменения
показателей rv,
tg
d,
e
и Епр - соответствуют группе I, sр.р
- II,
eрр - III. Следовательно, пленка ПНЛ-3 может быть
использована в качестве электроизоляционного материала в заданных условиях
радиационного старения по группе стойкости III.
Это
означает, что запас свойств для значений показателей, указанных в технических
условиях на пленку, должен обеспечивать допустимые отклонения от этих значений
не ниже указанных в группе стойкости III табл. 2.
4. Предельно допустимые значения
показателей в указанных условиях вычисляют по формуле (1)
настоящего стандарта.
Для
sр.р:
sр.р
= sр.р0
- 
×sр.р0
= 0,5sр.р0;
для
eрр:
от eр.р
= eр.р0
- 
×eр.р0
= 0,5eр.р0;
до eр.р
= eр.р0
+ 
×eр.р0
= 2eр.р0;
для
rv:
rv = rv0
- 
×rv0
= 0,01rv0;
для tg
d:
tg d = tg d0 + 
×
tg d0 = 2 tg d0;
для
e
от e
= e0
- 
×e0 = 0,80e0;
до e
= e0
+ 
×e0 = 1,20e0;
для
Епр:
Епр
= Епр 0
- 
× Епр0
= 0,5 Епр0.
(Измененная
редакция, Изм. № 1).
Справочное
ТЕРМИНЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ
В НАСТОЯЩЕМ СТАНДАРТЕ, И ИХ ПОЯСНЕНИЯ
|
Термин
|
Пояснение
|
|
Радиационное
старение
|
По ГОСТ 9.710-84
|
|
Ионизирующее
излучение
|
По ГОСТ 15484-81
|
|
Характерный
показатель старения
|
По ГОСТ 9.710-84
|
|
Предельно
допустимое изменение характерного показателя старения материала
|
Максимальное
изменение показателя свойств материала, при котором сохраняется пригодность
для использования материала по назначению в пределах установленной группы
стойкости
|
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством
химической и нефтеперерабатывающей промышленности СССР
РАЗРАБОТЧИКИ
С.Э.
Вайсберг, д-р хим. наук; Б.А. Брискман, канд. техн. наук; В.К.
Милинчук, д-р хим. наук; В.П. Сичкарь, канд. хим. наук; В.К.
Матвеев, канд. хим. наук; Э.Р. Клиншпонт, канд. хим. наук; Е.Н Табалин, Л.П. Котова, О.Н. Якунина, Л.Б. Красько
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ
ПОСТАНОВЛЕНИЕМ Государственного комитета СССР по стандартам от 27 февраля 1985
г. № 426
3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ
ДОКУМЕНТЫ
|
Обозначение
НТД, на который дана ссылка
|
Номер пункта, приложения, таблицы
|
|
ГОСТ 9.706-81
|
1, 4.1, 4.3, таблица 4, приложение 1
|
|
ГОСТ 9.710-84
|
Приложение 2
|
|
ГОСТ 4647-80
|
Таблицы 1, 4
|
|
ГОСТ 4670-91
|
Таблица 4
|
|
ГОСТ 4648-71
|
Таблица 1
|
|
ГОСТ 465 1-82
|
Таблицы 1, 4, 6
|
|
ГОСТ 6433.2-71
|
Таблицы 2, 5
|
|
ГОСТ 6433.3-71
|
»
|
|
ГОСТ 9550-81
|
Таблица 1
|
|
ГОСТ 11012-69
|
Таблица 6
|
5. Ограничение срока действия снято
Постановлением Госстандарта СССР № 1914 от 11.12.91
6. Переиздание (март 1996 г.) с Изменением
№ 1, утвержденным в январе 1991 г. (ИУС 3-92)
СОДЕРЖАНИЕ
