Из ГОСТ Р 56257-2014 Характеристика факторов внешнего природного воздействия. Общая классификация

ГОСТ Р 56257-2014 Характеристика факторов внешнего природного воздействия. Общая классификация

ГОСТ Р 56257-2014 Характеристика факторов внешнего природного воздействия. Общая классификация. External environmental impact characterization. General classification. УДК 002:006.1.05:006.354 ОКС 19.040 Редакция от 19.11.2021.

1 Область применения ГОСТ Р 56257-2014

Настоящий стандарт содержит информацию о внешних воздействиях и ограниченном числе значений степени их интенсивности в рамках рассматриваемого диапазона внешних условий функционирования оборудования в процессе транспортировки, хранения, установки и использования по назначению, а также классификацию внешних воздействующих факторов.

Настоящий стандарт относится к группе стандартов, описывающих внешние природные условия в справочной форме, пригодной для установления конкретных требований к оборудованию [из 1 Область применения ГОСТ Р 56257-2014]

Внешние условия по ГОСТ Р 56257-2014

Внешние условия по ГОСТ Р 56257-2014

Физические, химические или биологические условия, являющиеся внешними для продукта (изделия), которым он подвергается в определенное время. Примечание - Как правило, внешние условия - это внешние природные условия, а также внешние условия, созданные самим продуктом или внешними источниками [из 2.1 ГОСТ Р 56257-2014]

Внешнее воздействие по ГОСТ Р 56257-2014

Внешнее воздействие по ГОСТ Р 56257-2014

Воздействие воды, масла, строительных материалов, веществ, вызывающих коррозию или загрязнение, механические воздействия снега, ветра, а также других опасных факторов окружающей среды. Примечание - К внешним воздействиям могут относиться физические, химические или биологические воздействия, которые либо в отдельности, либо в комбинации с другими воздействиями формируют внешние условия (например нагрев, вибрация) [из 2.2 ГОСТ Р 56257-2014]

Внешний параметр по ГОСТ Р 56257-2014

Внешний параметр по ГОСТ Р 56257-2014

Одно или несколько физических, химических или биологических свойств, характеризующих внешнее воздействие (например температура, ускорение). Пример - Внешнее воздействие «вибрация» характеризуется следующими параметрами: тип вибрации (синусоидальная, случайная), ускорение и частота [из 2.3 ГОСТ Р 56257-2014]

Степень интенсивности внешнего параметра по ГОСТ Р 56257-2014

Степень интенсивности внешнего параметра по ГОСТ Р 56257-2014

Значение каждой величины, характеризующей внешний параметр. Пример - Степень интенсивности синусоидальной вибрации определяется значениями ускорения (м/с2) и частоты (Гц) [из 2.4 ГОСТ Р 56257-2014]

Область применения продукта по ГОСТ Р 56257-2014

Область применения продукта по ГОСТ Р 56257-2014

Условие или среда, в которой продукт функционирует. Пример - Офисные помещения, сталелитейный цех, наземный транспорт. Область применения не относится к классу продуктов (например компьютеры) [из 2.5 ГОСТ Р 56257-2014]

Внешнее воздействие на объект по ГОСТ Р 56257-2014

Внешнее воздействие на объект по ГОСТ Р 56257-2014

Воздействие, оказываемое на объект исследования внешними процессами, явлениями и факторами техногенного или природного происхождения [из 2.56 ГОСТ Р 56257-2014]

Детерминистический подход по ГОСТ Р 56257-2014

Детерминистический подход по ГОСТ Р 56257-2014

Подход проектирования или конструирования на основе полностью определенных данных о параметрах воздействий и свойствах объекта с учетом установленных норм с коэффициентами запаса предельных значений контролируемых параметров [из 2.59 ГОСТ Р 56257-2014]

Защитные барьеры по ГОСТ Р 56257-2014

Защитные барьеры по ГОСТ Р 56257-2014

Барьеры, представляющие собой комплекс технических средств, предназначенных для удержания опасных веществ и излучения в пределах, заданных конкретным объектом [из 2.61 ГОСТ Р 56257-2014]

Катастрофа природная и техногенная по ГОСТ Р 56257-2014

Катастрофа природная и техногенная по ГОСТ Р 56257-2014

Катастрофа, произошедшая вследствие внешних воздействий природного или техногенного происхождения, которая сопровождается последствиями глобального или регионального масштаба, сопряженными с нанесением невосполнимого урона окружающей среде, с многочисленными человеческими жертвами, прямыми экономическими потерями и затратами на ликвидацию этих последствий [из 2.62 ГОСТ Р 56257-2014]

Мониторинг по ГОСТ Р 56257-2014

Мониторинг по ГОСТ Р 56257-2014

Система наблюдений за процессом (явлением, фактором) природного или техногенного происхождения, состоянием окружающей среды, объекта, а также оценка и прогноз их изменений и развития [из 2.63 ГОСТ Р 56257-2014]

Расстояние безопасное (учитываемое) по ГОСТ Р 56257-2014

Расстояние безопасное (учитываемое) по ГОСТ Р 56257-2014

Расстояние от источника опасности до объекта, за пределами которого можно пренебречь возможными внешними воздействиями на него природного или техногенного происхождения [из 2.65 ГОСТ Р 56257-2014]

Риск по ГОСТ Р 56257-2014

Сочетание вероятности нанесения ущерба и тяжести этого ущерба в виде негативных последствий (разрушение, повреждение здания, сооружения, системы, элемента, нарушение в работе, авария и связанные с ними опасности нанесения ущерба жизни и здоровью человека и (или) ущерба окружающей среде) при внешних воздействиях природного или техногенного происхождения [из 2.66 ГОСТ Р 56257-2014]

Сейсмоизоляция сооружения (здания) по ГОСТ Р 56257-2014

Сейсмоизоляция сооружения (здания) по ГОСТ Р 56257-2014

Комплекс инженерных конструкций, устраиваемых, как правило, в фундаменте сооружений и обеспечивающих снижение колебаний изолируемого сооружения относительно сейсмических колебаний грунтов основания, а также элементы и системы, обеспечивающие регулирование (сдвиг) значений собственных частот колебаний сооружения в желаемую область [из 2.67 ГОСТ Р 56257-2014]

Стойкость системы (элемента) при внешних воздействиях по ГОСТ Р 56257-2014

Стойкость системы (элемента) при внешних воздействиях по ГОСТ Р 56257-2014

Свойство системы (элемента) сохранять показатели выполнения своих функций и значения параметров системы (элемента) в течение установленного периода времени в условиях нормальной эксплуатации и при внешних воздействиях природного и (или) техногенного происхождения (сейсмостойкость, вибростойкость, коррозионная стойкость и т.п.) в пределах, установленных нормами и (или) техническими условиями на проектирование и эксплуатацию систем (элементов) [из 2.68 ГОСТ Р 56257-2014]

Сценарий состояний объекта или сложной технической системы по ГОСТ Р 56257-2014

Сценарий состояний объекта или сложной технической системы по ГОСТ Р 56257-2014

Логическая последовательность взаимосвязанных состояний объекта или сложной технической системы, возможных при внешних воздействиях природного и (или) техногенного происхождения [из 2.69 ГОСТ Р 56257-2014]

Факторы внешнего воздействия выражают свойства объекта и характеризуют его взаимодействие с окружающей средой. Факторы внутреннего воздействия выражают свойства объекта, связанные с его структурой и сущностью. В динамике внешние факторы характеризуют процессы взаимодействия объекта со средой, а внутренние - процессы внутри объекта [из 3.1(1) ГОСТ Р 56257-2014]

В зависимости от особенностей, объект воздействует на окружающую среду. Особенности объекта определяются его организацией, то есть материалами, из которых он состоит, структурой, взаимодействием составных частей, видами преобразования энергии, способом выведения за пределы объекта продуктов его жизнедеятельности либо просто потерями вещества и энергии при взаимодействии объекта с внешней средой. Известно, что воздействие объекта на окружающую его среду неизбежно в большей или меньшей степени изменяет ее, а, следовательно, и характер и степень ее воздействия на объект. Для обозначения подобных процессов применяется термин «обратная связь» [из 3.1(2) ГОСТ Р 56257-2014]

В процессе воздействия среды на объект можно выделить отдельные факторы. Под факторами внешнего воздействия понимают выделенную из совокупности сторону, процесс, механизм воздействия среды на рассматриваемый объект [из 3.1(3) ГОСТ Р 56257-2014]

Функционирование объекта не ограничивается его взаимодействием с внешней средой, очень часто более важными представляются взаимодействия его составных частей с точки зрения их влияния на функционирование объекта и изменение параметров во времени. К факторам внутреннего воздействия следует относить изменения во времени свойств материалов объекта, видов его организации и т.п. [из 3.1(4) ГОСТ Р 56257-2014]

Качество продукции (изделия) закладывается на стадии разработки, обеспечивается в процессе производства и поддерживается на стадии эксплуатации. Разрабатывая продукцию (изделие), необходимо учитывать условия эксплуатации, хранения и транспортирования, характеризующиеся воздействием внешних и внутренних факторов [из 3.2(1) ГОСТ Р 56257-2014]

К внешним факторам относят действие окружающей среды и особенности эксплуатации, связанные с местом размещения продукции (изделия) и (или) условиями его транспортирования. Указанные внешние воздействия могут вызвать ограничение или потерю работоспособности продукции (изделия) или его составных частей в процессе эксплуатации [из 3.2(2) ГОСТ Р 56257-2014]

Внутренними факторами являются процессы старения и изнашивания. Процессы старения происходят непрерывно, причем они совершаются как во время работы, так и во время хранения и транспортирования изделий. Изнашивание проявляется в основном в процессе эксплуатации и зависит от воздействия внешних факторов, от режимов эксплуатации и работы изделий. Вероятность влияния внутренних факторов возрастает по мере увеличения длительности эксплуатации и при нарушении режимов работы, которые могут характеризоваться частотой включений и переключений, вызывающей в изделиях переходные процессы; перенапряжение; толчки и т.д. Частые включения и переключения некоторых изделий могут также влиять на механическое изнашивание их конструктивных элементов. В изделиях, предназначенных для циклических режимов работы, существенное влияние на тепловые режимы оказывают соотношения продолжительности работы и перерывов. Действие внутренних факторов во многих случаях зависит от схемы и конструкции изделия [из 3.2(3) ГОСТ Р 56257-2014]

По времени и характеру воздействия, режимы эксплуатации и работы изделий могут быть:

  • непрерывными;
  • периодическими (циклическими);
  • апериодическими (одноразовыми);
  • повторно-прерывными;
  • случайными.

В классификациях факторы обычно группируют по какому-либо признаку, поэтому выделяют факторы механические, климатические и т.д. [из 3.2(4) ГОСТ Р 56257-2014]

В настоящем стандарте устанавливается следующая классификация на классы внешних воздействующих факторов (ВВФ): механические, климатические, биологические, радиационные, электромагнитные, специальных сред и термические [из 3.2(5) ГОСТ Р 56257-2014]

В свою очередь каждый класс подразделяется на группы, а каждая группа на виды, которым, кстати, соответствуют определенные виды испытаний. Пример - Класс климатических воздействий делится на группы:

  • атмосферное давление;
  • температура среды;
  • влажность воздуха или других газов и т.д.

[из 3.2(6) ГОСТ Р 56257-2014]

Группы в свою очередь подразделяются на следующие виды:

  • атмосферное повышенное или пониженное давление;
  • изменение атмосферного давления или его перепады;
  • повышенная и, соответственно, пониженная температура среды;
  • изменение температуры среды и т.д.

[из 3.2(7) ГОСТ Р 56257-2014]

Некоторые виды, группы и классы воздействий определяются назначением изделий и их взаимодействием со средами, создаваемыми человеком в процессе его деятельности. К таким классам относятся классы ВВФ:

[из 3.2(8) ГОСТ Р 56257-2014]

К механическим факторам относят две группы: факторы статического воздействия и факторы динамического воздействия. К факторам статического воздействия относятся следующие виды:

  • растяжение;
  • сжатие;
  • изгиб;
  • кручение;
  • срез;
  • вдавливание.

Очевидно, что классификация ВВФ повторяет виды деформации материалов [из 3.2(9) ГОСТ Р 56257-2014]

К механическим факторам динамического воздействия относятся такие их виды, как воздействие:

  • удара;
  • ускорения (линейного или углового), вызывающее перегрузки либо состояние полной или частичной невесомости;
  • вибрационное;
  • акустического шума.

[из 3.2(10) ГОСТ Р 56257-2014]

Среди климатических факторов обычно выделяют воздействия:

  • солнечного излучения (в приповерхностных слоях атмосферы);
  • влаги содержащейся в воздухе или любой смеси газов (под влагой не обязательно понимать только пары воды - это могут быть и пары любой другой жидкости так, например, в атмосфере Юпитера роль воды, по-видимому, играет метан, во внутренней атмосфере космического аппарата эту роль может выполнять жидкое рабочее тело какой-либо из его систем, попавшее внутрь аппарата в результате протекания магистралей);
  • выпадающих осадков, к которым обычно относят дождь, изморозь, снег, лед и т.п.
  • атмосферы (газовый состав, наличие примесей в виде жидких и твердых аэрозолей, частиц пыли, песка);
  • давления аэростатического либо гидростатического (нормального, повышенного, пониженного), его изменений или перепадов.

К климатическим факторам можно отнести и такой, фактор (механический по своей природе), как воздействие движения среды, то есть ветер, волновое движение жидкости и т.п. [из 3.2(11) ГОСТ Р 56257-2014]

В биологических факторах обычно выделяют воздействие на технические системы:

  • плесневых грибов и других микроорганизмов;
  • насекомых;
  • грызунов.

Иногда в виде биологического фактора воздействия внешней среды могут выступать пресмыкающиеся или животные.

Целесообразно включить в этот класс факторов и воздействие человека, которое по своей разрушительности и масштабам может превзойти воздействие других биологических факторов [из 3.2(12) ГОСТ Р 56257-2014]

К радиационным факторам относят совокупность ионизирующих излучений с которыми техническая система может столкнуться в условиях нормальной эксплуатации. Это потоки ?- и ?-частиц, протонов и нейтронов; ?- Re- и УФ-излучений. Необходимо отметить, что факторы этого класса по большей части имеют техногенное происхождение [из 3.2(13) ГОСТ Р 56257-2014]

Необходимо также учитывать отдельный класс факторов воздействия - специальные среды. Имеется в виду воздействие в основном химическое, то есть воздействие кислот, щелочей, растворителей и растворов химически активных веществ [из 3.2(14) ГОСТ Р 56257-2014]

Термические воздействия в некоторых случаях рассматриваются как часть климатических воздействий, а в иных случаях их выделяют в отдельный класс. К ним относят воздействие повышенной, пониженной температуры, ее периодические (так называемое термоциклирование) и непериодические изменения [из 3.2(15) ГОСТ Р 56257-2014]

К факторам внешнего воздействия космического пространства можно отнести воздействие:

  • вакуума;
  • собственной внешней атмосферы космического аппарата;
  • атмосферы планеты (состав и температура атмосферы);
  • потоков нейтральных частиц в зависимости от их состава и скорости;
  • потоков заряженных частиц, генерируемых в атмосфере планеты;
  • «солнечного ветра»;
  • солнечного космического излучения;
  • электромагнитного излучения солнца (обычно весь спектр его электромагнитных излучений разбивают на ряд участков);
  • отраженного планетой солнечного излучения;
  • собственного теплового излучения планеты (косвенно этот фактор характеризует температуру грунта планеты и степень его черноты);
  • галактических космических излучений;
  • потоков межпланетной пыли и метеорных частиц;
  • магнитного поля планеты;
  • вмороженного магнитного поля «солнечного ветра» и т.д.

[из 3.2(16) ГОСТ Р 56257-2014]

Иногда одновременное действие нескольких факторов классифицируется как независимый фактор, так одновременное воздействие вибрации и ударного нагружения классифицируется как тряска - еще один вид механической нагрузки на технические объекты.

Классификация, приведенная выше, не является полной и универсальной. Для различных технических объектов и систем набор ВВФ будет свой, отражающий как особенности объекта, так и условия его эксплуатации [из 3.2(17) ГОСТ Р 56257-2014]

Воздействие внешних и внутренних факторов на материалы изделий проявляется в основном путем:

  • адсорбционного;
  • диффузионного;
  • химического;
  • коррозионного;
  • радиационного механизмов воздействия.

Происходящие при этом физико-химические процессы приводят к изменениям значений параметров и характеристик материалов и изделий, в ряде случаев вызывающим отказы. Возможны изменения необратимые и обратимые. Примерами необратимых изменений являются коррозия металлов, изменение структуры материалов при интенсивном радиоактивном облучении и т.д. К обратимым изменениям относятся такие, как восстановление свойств материала, адсорбировавшего газы или влагу своей поверхностью; восстановление свойств, значений параметров и характеристик изделий после прекращения температурных воздействий и т.п.

Таким образом, возникновение отказов можно представить как временной кинетический процесс, зависящий от изменения структуры и свойств материалов изделия [из 3.2(18) ГОСТ Р 56257-2014]

Физико-химические процессы, возникающие в материалах, могут происходить внутри изделия или на его поверхности, в электрических цепях, в подвижных и неподвижных соединениях. Причиной, приводящей к появлению указанных процессов, является воздействие внешней энергии, превращающейся при этом из одного вида в другой.

Наиболее часто на изделия воздействуют следующие виды энергии:

  • тепловая;
  • электрическая;
  • электромагнитная;
  • механическая;
  • химическая.

[из 3.2(19) ГОСТ Р 56257-2014]

Каждому виду энергии соответствует определенный характер взаимодействия между частицами в соответствующих энергетических полях. Под действием энергии одного или нескольких видов в изделиях возникают физико-химические процессы, которые могут приводить к отказам. Наиболее распространены следующие причины возникновения отказов:

  • тепловое разрушение (потеря тепловой устойчивости, перегорание, расплавление и т.д.);
  • деформация и механическое разрушение, включая нарушение контактов, обрывы и короткие замыкания, нарушение механических фиксаций и т.д.;
  • электрическое разрушение (пробой, нарушение электрической прочности и т.д.);
  • электрохимическая коррозия;
  • радиационное разрушение;
  • изнашивание изделий и их деталей;
  • загрязнение поверхностей деталей и изделий (нарушение контактов, изменение фотометрических характеристик, ухудшение зрительного восприятия информации и т.д.).

[из 3.2(20) ГОСТ Р 56257-2014]

Одним из путей повышения качества изделий можно считать изучение физико-химических процессов в материалах, элементах и готовых изделиях, происходящих на стадии эксплуатации, с целью их учета на стадиях разработки и производства [из 3.2(21) ГОСТ Р 56257-2014]

Особое значение приобретают знания указанных процессов для правильной организации испытаний и анализа их результатов [из 3.2(22) ГОСТ Р 56257-2014]

4 Перечень внешних воздействий в соответствии с МЭК 60364-5-51

Ниже приведен перечень внешних воздействий с характеристиками в соответствии с классификацией, установленной в МЭК 60364-5-51.

Таблица 1

Код

Внешние воздействия

Требуемые характеристики оборудования

А - внешняя среда

AA

Окружающая температура (°С)

-

Низкая

Высокая

-

-

AA1

минус 60

плюс 5

-

Использование специально разработанного оборудования или принятие необходимых мер

AA2

минус 40

плюс 5

AA3

минус 25

плюс 5

AA4

минус 5

плюс 40

-

Нормальные (особые меры предосторожности в определенных случаях)

AA5

плюс 5

плюс 40

-

Нормальные

AA6

плюс 5

плюс 60

-

Использование специально разработанного оборудования или принятие необходимых мер

AA7

минус 25

плюс 55

AA8

минус 50

плюс 40

AB - влажность воздуха

-

Температура воздуха (°C)

Относительная влажность (%)

Абсолютная влажность (г/м3)

-

Низкая

Высокая

Низкая

Высокая

Низкая

Высокая

AB1

минус 60

плюс 5

3

100

0,003

7

Принятие необходимых мер

AB2

минус 40

плюс 5

10

100

0,1

7

AB3

минус 25

плюс 5

10

100

0,5

7

AB4

минус 5

плюс 40

5

95

1

29

Нормальные

AB5

плюс 5

плюс 40

5

85

1

25

Нормальные

AB6

плюс 5

плюс 60

10

100

1

35

Принятие необходимых мер

AB7

минус 5

плюс 55

10

100

0,5

29

-

AB8

минус 50

плюс 40

15

100

0,04

36

А - внешняя среда

AC

Высота (метры)

AC1

? 2000

-

Нормальные

AC2

> 2000

-

Могут потребоваться меры предосторожности (коэффициент понижения номинальных значений)

AD - присутствие воды

AD1

Пренебрежимо малый уровень

Открытое или незащищенное от атмосферных воздействий оборудование

IPX0

AD2

Свободно падающие капли

-

IPX1 или IPX2

AD3

Распыленная жидкость

-

IPX3

AD4

Брызги

-

IPX4

AD5

Струи

Объекты, где регулярно используются водяные шланги

IPX5

AD6

Волны

Береговые объекты (дамбы, береговые валы, пристани)

IPX6

AD7

Погружение

Вода на уровне 150 мм выше наивысшей точки оборудования, но не более 1 м ниже поверхности

IPX7

AD8

Полное погружение

Оборудование постоянно и полностью под водой

IPX8

AE - посторонние твердые частицы

-

-

Минимальный размер

Пример

-

AE1

Пренебрежимо малый уровень

-

-

IP0X

AE2

Небольшие частицы

2,5 мм

Инструменты

IP3X

AE3

Малые частицы

1 мм

Провода

IP4X

AE4

Низкая концентрация пыли

-

-

IP5X, если наличие пыли не нарушает работу IP6X, если пыль не должна проникать внутрь

AE5

Умеренная концентрация пыли

-

-

AE6

Высокая концентрация пыли

-

-

IP6X

AF - коррозионно-активные или загрязняющие вещества

AF1

Пренебрежимо малый уровень

-

Нормальные

AF2

Атмосфера

-

Согласно характеру вещества

AF3

Периодическое, случайное воздействие

-

Защита от коррозии

AF4

Непрерывное воздействие

-

Использование оборудования специальной конструкции

AG - механические воздействия

AG1

Низкие

-

Нормальные

AG2

Средние

-

Согласно применимому стандарту или использование усиливающих материалов

AG3

Высокие

-

Усиленная защита

AH - вибрации

AH1

Низкие

Бытовые и подобные приборы

Нормальные

AH2

Средние

Обычные производственные условия

Использование оборудования специальной конструкции или принятие необходимых мер

AH3

Сильные

Тяжелые производственные условия

AJ - другие факторы механического воздействия

AK

Флора и (или) образование плесени

AK1

Неопасно

-

Нормальные

AK2

Опасно

-

-

AL - присутствие представителей фауны

AL1

Неопасно

-

Нормальные

AL2

Опасно

-

-

AM - электромагнитные, электростатические или ионизирующие воздействия/низкочастотные электромагнитные явления/гармоники

AM1

Гармоники, гармонические составляющие

См. соответствующие национальные стандарты

AM2

Напряжение сигнализации

AM3

Изменения амплитуды напряжения

AM4

Несимметричное напряжение

AM5

Изменение частоты сети

AM6

Индуцированные напряжения низкой частоты

AM7

Постоянный ток в сетях переменного тока

AM8

Излучаемые электромагнитные поля

AM9

Электростатическое поле

AM21

Индуцированные колебательные напряжения или токи

AM22

Передаваемые однонаправленные переходные процессы продолжительностью порядка наносекунды

AM23

Передаваемые однонаправленные переходные процессы продолжительностью порядка миллисекунды

AM24

Переходные колебательные процессы

AM25

Переходные колебательные процессы

AM31

Электростатические разряды

AM41

Ионизация

AN - солнечная радиация

AN1

Низкая

Нормальные

AN2

Средняя

-

AN3

Высокая

AP - сейсмическое воздействие

AP1

Пренебрежимо мало

Нормальные

AP2

Низкий уровень

-

AP3

Средний уровень

AP4

Высокий уровень

AQ - грозовые разряды

AQ1

Пренебрежимо малы

Нормальные

AQ2

Непрямое воздействие

-

AQ3

Прямое воздействие

AR

Движение воздуха

AQ1

Слабое

Нормальные

AQ2

Среднее

-

AQ3

Сильное

AS - ветровая нагрузка

AS1

Низкая

Нормальные

AS2

Средняя

-

AS3

Высокая

B - эксплуатация

BA

Характеристики персонала

BA1

Стандартный

Нормальные

BA2

Дети

-

BA3

Инвалиды

BA4

С подготовкой

BA5

С квалификацией

BB - электрическое сопротивление человеческого тела

BC - воздействие электрического потенциала грунта при контакте

BC1

Нет

Класс оборудования по ГОСТ IEC 61140

BC2

Редко

-

BC3

Часто

BC4

Постоянно

BD - условия эвакуации при аварии

BD1

Низкая плотность размещения/легкий выход

Нормальные

BD2

Низкая плотность размещения/осложненный выход

-

BD3

Высокая плотность размещения/легкий выход

BD4

Высокая плотность размещения/осложненный выход

BE - характер обрабатываемых или хранимых материалов

BE1

Не представляют значительной опасности

Нормальные

BE2

Риск пожара

-

BE3

Риск взрыва

BE4

Риск загрязнения

C - конструкция здания

CA

Строительные материалы

CA1

Негорючие

Нормальные

CA2

Горючие

CB

Конструкция сооружения

CB1

Пренебрежимо малые риски

Нормальные

CB2

Распространение пожара

-

CB3

Подвижность

CB4

Гибкая или неустойчивая конструкция

[из 4 Перечень внешних воздействий в соответствии с МЭК 60364-5-51]

5.1 Общие положения ГОСТ Р 56257-2014

Фактические внешние условия, в которых эксплуатируется продукт, обычно определяются несколькими внешними воздействиями и соответствующими параметрами. При определении внешних условий для конкретной области применения продукта необходимо:

  • составить перечень всех внешних воздействий;
  • подобрать степень интенсивности для каждого параметра.

Внешнее воздействие, действующее на продукт в конкретном случае, определяется:

  • условиями окружающей среды, как правило, это воздух и вода (в определенных случаях грунт);
  • условиями конструкции, с которой данный продукт соединен;
  • воздействиями со стороны внешних источников или сил.

При подборе расчетных внешних воздействий и параметров для конкретного применения продукта необходимо проверить все указанные условия и воздействия на одиночное, комбинированное и последовательное влияние (приложение) внешних воздействий в соответствии с условиями практического применения продукта.

Время приложения внешних воздействий и параметров соответствует условиям реального применения продукта [из 5.1 Общие положения ГОСТ Р 56257-2014]

5.2 Перечень одиночных внешних воздействий и их параметров. Степени интенсивности ГОСТ Р 56257-2014

Перечень внешних воздействий и их параметров приведен в таблице 2. Данный перечень используется для:

  • проверки фактического состава рассматриваемых воздействий и параметров;
  • обеспечения однообразия в описании внешней среды.

Степени интенсивности, представленные для каждого параметра в таблице 2, используются в стандартизации. Рассмотрены степени интенсивности только тех внешних условий, в которых эксплуатируется продукт.

Таблица 2 не отражает степени интенсивности результирующих напряжений самого продукта. Например, рассматриваемые степени интенсивности характеризуют температуру окружающей среды (например воздуха, воды, грунта, водяного пара, льда, масла и т.д.) и температуру соединительной конструкции. Однако рассматриваемые степени интенсивности не характеризуют температуру нагретых точек самого продукта.

Рассматриваемые степени интенсивности позволяют ограничить внешние нагрузки. Они не предназначены для выполнения измерений, калибровок и т.д.

Таблица 2 - Параметры внешнего воздействия и степени их интенсивности

Внешнее воздействие: внешний параметр и единица измерения

Степень интенсивности

Коды условий (см. примечание 1)

Примечание

А

W

S

E

1 Климатические условия

1.1 Охлаждение и нагрев

1.1.1

Температура, °С

минус 80
минус 65
минус 55
минус 50
минус 40
минус 33
минус 25
минус 20
минус 15
минус 5

X

X

X

-

Степень интенсивности определяется по климатограммам, соответствующим особому типу климата (на открытом воздухе)

Точка замерзания воды
плюс 5
плюс 10
плюс 15
плюс 20
плюс 25
плюс 30
плюс 35
плюс 40
плюс 45
плюс 50
плюс 55
плюс 60
плюс 70
плюс 85
плюс 100
плюс 125
плюс 155
плюс 200

Данная степень интенсивности относится только к воде, ее чистому содержанию в воздухе или конструкциях

1.1.2

Скорость изменения температуры, К/мин
Скорость изменения температуры, К/с

0,1
0,5
1
3
5
10
1
5

X

X

X

-

Как указано в 4.4, продукт может быть подвергнут тепловому удару путем его переноса из одной среды в другую (например, с улицы в помещение), или когда предмет помещается в среду с температурой, отличной от его собственной температуры (например, под дождь, в струю воды). Параметры, определяющие степень интенсивности теплового удара, подбираются из перечня температур (температура воздуха, температура воды), либо как одиночный внешний параметр, либо как комбинированный параметр с учетом перемещения окружающей среды

1.2 Влажность атмосферного воздуха

1.2.1

Относительная влажность, %

4
5
10
15
20
50
75
85
95
100

X

-

-

-

Воздействие влажности на продукт всегда представляет собой комбинацию относительной влажности с другими внешними параметрами, преимущественно температурой и изменением температуры

1.2.2

Абсолютная влажность, г/м3 (содержание воды)

0,003
0,02
0,03
0,1
0,26
0,5
0,9
1
2
4
15
22
25
29
35
36
48
60
62
78
80

X

-

-

-

Степень интенсивности выводится из климатограмм, соответствующих особому типу климата (на открытом воздухе)

1.3 Давление

1.3.1

Давление воздуха, кПа

20
30
53
70
84
106
130

X

-

-

-

-

1.3.2

Давление воды, кПа

200
500
1000
5000
30000

-

X

-

-

-

1.3.3

Скорость изменения давления, кПа/с

0,1
1

X

X

-

-

-

1.4 Движение окружающей среды, включая движение продукта относительно окружающей среды

1.4.1

Скорость, м/с

0,5
1
5
10
20
30
50

X

X

-

-

-

1.5 Осадки

1.5.1

Дождь: интенсивность, мм/мин

0,3
1
2
3
6
15

-

-

-

X

Интенсивность осадков - это количество воды, падающее на горизонтальную поверхность за единицу времени. Данная величина может быть значительно меньше, чем количество воды, падающее на поверхность, перпендикулярную направлению струи дождя

1.5.2

Снежная метель: интенсивность, кг (м2с)

0,3
1
3

-

-

-

X

Степень интенсивности 3 кг (м2·с) соответствует только условиям около земной поверхности. Степень нагрузок, обусловленных наличием снега или льда, см. воздействие «статическая нагрузка», п.6.7

1.5.3

Град: энергия соударения, Дж

1
40
150

-

-

-

X

Диаметр частицы льда

1.6 Излучение

1.6.1

Солнечное излучение: интенсивность, Вт/м2

300
500
700
1000
1120

-

-

-

X

Здесь рассматривается только тепловой эффект солнечного излучения. Излучение с длиной волны ультра-фиолетового диапазона может воздействовать на продукт особым образом

1.6.2

Тепловое излучение: интенсивность, Вт/м2

600
1200

-

-

-

X

Исключая солнечное излучение

1.6.3

Ионизирующее излучение: интенсивность

-

-

-

X

Степени интенсивности в настоящее время не стандартизирована

1.7 Недождевая вода

1.7.1

Капающая вода: интенсивность

-

-

-

X

Степени интенсивности в настоящее время не стандартизирована

1.7.2

Распыление воды, струи воды и волны: скорость воды, м/с

0,3
1
3
10
30

-

-

-

X

-

1.7.3

Погружение, удержание под водой: глубина, м

-

X

-

-

Степень интенсивности в настоящее время не стандартизирована

1.8

Влажность продукта

-

-

X

-

Влажность стен и других поверхностей.
Степень интенсивности и параметр в настоящее время не стандартизированы

1.9

Конденсация

X

-

-

X

Степень интенсивности и параметр в настоящее время не стандартизированы

1.10

Обледенение и замораживание

1.10.1

Интенсивность, мм/ч

3
10
30

X

-

-

X

-

2 Биологические условия

2.1

Флора

-

X

X

-

-

Наличие плесени, грибков и т.д. Степень интенсивности и параметр в настоящее время не стандартизированы

2.2

Фауна

-

X

X

-

-

Наличие грызунов и других животных, в том числе термитов. Степень интенсивности и параметр в настоящее время не стандартизированы

3 Химически активные вещества

Для взрывоопасных газов и паров

3.1

Засоленность:
концентрация, г/м3,

0,3
1

X

-

-

-

кг/м3

30
40

X

3.2

Засоленность грунта: концентрация, г/м3, кг/м3

X

X

-

-

Степень интенсивности в настоящее время не стандартизирована

3.3

Двуокись серы: концентрация, мг/м3

0,01
0,03
0,1
0,3
1
3
5
10
13
30
40
100
300

X

-

-

-

-

3.4

Сероводород: концентрация, мг/м3

0,0015
0,003
0,01
0,03
0,1
0,3
0,5
1
3
10
14
30
70
100

X

-

-

-

-

3.5

Окиси азота: концентрация, мг/м3

0,01
0,03
0,1
0,3
0,5
1
3
9
10
20
30
100

X

-

-

-

Выражено в значениях, эквивалентных двуокиси азота

3.6

Озон: концентрация, г/м3

0,004
0,01
0,03
0,05
0,1
0,2
0,3
1
2
3
70
30

X

-

-

-

-

3.7

Аммоний: концентрация, мг/м3

0,3
1
3
10
35
175

X

-

-

-

-

3.8

Хлор: концентрация, мг/м3

0,001
0,01
0,1
0,3
0,6
1
3

X

-

-

-

-

3.9

Хлористый водород: концентрация, мг/м3

0,001
0,01
0,1
0,5
1
5

X

-

-

-

-

3.10

Фтористый водород: концентрация, мг/м3

0,001
0,003
0,01
0,03
0,1
2

X

-

-

-

-

3.11

Органические углеводороды: концентрация, мг/м3

X

-

-

-

Степень интенсивности в настоящее время не стандартизирована

4 Механически активные вещества

4.1

Песок (включая гравий): масса единицы объема, г/м3

0,01
0,03
0,1
0,3
1
3
4
10

X

-

-

-

Кроме массы единицы объема, важно знать распределение размеров частиц. Степень интенсивности и параметр распределения размеров в настоящее время не стандартизированы

4.2

Пыль

-

X

-

-

-

Существуют различные типы пыли. Их классификация в настоящее время не стандартизирована. В некоторых случаях органическая пыль, попавшая на поверхность тепловыделяющих продуктов, может загореться (например, волокна тканей). Это может быть важно для горючих продуктов

4.2.1

Запыленность воздуха: масса единицы объема, мг/м3

0,01
0,2
0,4
4
5
15
20

X

-

-

-

-

4.2.2

Осаждение пыли: скорость осаждения мг/(м3·ч)

0,4
1
1,5
3
10
15
20
30
40
80

X

-

-

-

-

4.3

Суспензия: концентрация, кг/м3

-

-

X

-

-

Степень интенсивности в настоящее время не стандартизирована

4.4

Сажа: скорость осаждения

-

X

-

-

-

Степень интенсивности в настоящее время не стандартизирована

5 Загрязняющие жидкости

5.1

5.2

5.3

5.4

5.5

5.6

5.7

5.8

5.9

Моторное масло
Масло коробки передач
Гидравлическое масло
Трансформаторное масло
Тормозная жидкость
Охлаждающая жидкость
Смазка
Топливо
Электролиты для аккумуляторов

-

-

-

-

X
X
X
X
X
X
X
X
X

Степень интенсивности и параметр в настоящее время не стандартизованы Данный перечень не является исчерпывающим. Жидкости, перечисленные в 5.1минус 5.9 могут иметь различные характеристики

6 Механические условия

6.1 Вибрации

6.1.1

Стационарные синусоидальные вибрации
Спектр типа A: пиковые перемещения , мм; пиковые ускорения , м/с
9 Гц
2 Гц < f < 200 Гц


0,3
0,7
1,5
3,5
7,5
10
15


1
2
5
10
20
30
50

-

-

X

X

Спектры, представленные в 6.1.1, описаны в примечании 3 и на рисунке 1. Частота перехода - это частота, где постоянная амплитуда перемещения заменяется на постоянное (другое) значение пикового ускорения

Спектр типа B: пиковые перемещения , мм; пиковые ускорения , м/с
60 Гц
10 Гц < f < 500 Гц


0,15
0,35
0,75
1


20
50
100
150

-

-

-

-

-

Спектр типа C: пиковые перемещения , мм; пиковые ускорения , м/с пиковые ускорения , м/с
9 Гц, 200 Гц,
2 Гц < f < 500 Гц


3,2
7,5


10
20

-

-

-

-

-

-

Спектр типа D: пиковые перемещения 1,5 мм; пиковые ускорения , м/с частота перехода , Гц
2 Гц < f < 200 Гц

D
D
D


10
20
50

-

-

-

-

-

-

6.1.2

Стационарные случайные вибрации,
Спектр типа G:
ASD ниже 200 Гц
(м/с)/Гц
ASD выше 200 Гц
(м/с)/Гц
2 Гц < f < 2000 Гц

ASD
0,3
1
3
10
30

ASD
0,1
0,3
1
3
10

-

-

X

X

ASD: Спектральная плотность ускорений. «Спектры» 6.1.2 см. в примечании 5 и на рисунке 2

Спектр типа H:
ASD (м/с)/Гц
2 Гц < f < 2000 Гц

ASD
0,3
1
3
10
30

-

-

-

-

-

6.1.3

Нестационарные вибрации, включая ударное воздействие
Спектр типа L: пиковое ускорение , м/с

40
70

-

-

-

X

«Спектр» 6.1.3 отклика на ударное воздействие в примечании 5 и на рисунке 3

Спектр типа I: пиковое
ускорение , м/с

50
100
150
300
500
1000

-

-

-

-

-

Спектр типа II: пиковое ускорение , м/с

100
250
300
1000

-

-

-

-

-

Спектр типа III: пиковое ускорение , м/с

500
1500
3000
5000
10000

-

-

-

-

-

6.2

Свободное падение: высота падения, м

0,025
0,05
0,1
0,25
0,5
1
1,2
1,5
2,5
5
10

-

-

-

X

Эффект свободного падения также зависит от типа поверхности, на которую падает продукт. Степень интенсивности воздействия зависит от массы продукта

6.3

Столкновение с соседним телом: энергия столкновения, Дж

0,2
0,5
1
2
5
10
20

-

-

-

X

-

6.4

Динамика вращения: угол/частота, ± °/Гц

4/0,05
5/0,167
10/0,167
10/0,2
22,5/0,14
25/0,167
35/0,125
45/0,167

-

-

X

-

По крену, тангажу и рысканию

6.5

Угловое отклонение, статическое: угол, °

10
15

-

-

X

-

Составление перечня, балансировка

6.6

Постоянное ускорение: ускорение, м/с2

5
6
10
20
50
100
200
500
1000

-

-

X

-

-

6.7

Статическая нагрузка: давление, кПа

0,1
0,3
1
3
5
10
30
100

-

-

-

-

-

6.8

Опрокидывание

-

-

-

X

X

Степень интенсивности и параметр в настоящее время не стандартизированы

7 Электрические и электромагнитные возмущения

Возмущения, наведенные излучением: 7.1 и 7.2.
Возмущения, наведенные током: 7.3-7.7

7.1

Магнитное поле

7.1.1

Напряженность, А/м

0,015
0,05
0,15
0,5
1
3
10
30
100

-

-

-

X

-

(гармоники энергетических систем, частотный диапазон 0.1минус 3 кГц для гармоник порядка n)

3/n
10/n
30/n
100/n

7.2

Электрическое поле

7.2.1

Напряженность, В/м

0,3
1
3
10
30
60
100
140
200
300
600

-

-

-

X

-

кВ/м

1
3
10
20

7.2.2

Скорость изменения поля В/(м·нс)
(импульсное возмущение)

3
10
30
100
250
300
500
1000
2000
3000
10000

-

-

-

X

-

7.3

Гармоники: фактор полного нелинейного гармонического искажения, % основного напряжения

8
10

-

-

X

-

-

7.4

Тональное напряжение

7.4.1

Амплитуда (среднеквадратичная)
%

0,6
1,3
5

-

-

X

-

номинальное напряжение

мВ

0,6
2

7.5

Вариации напряжения и частоты

7.5.1

Флуктуации напряжения: амплитуда
%

3
10

-

-

X

-

номинальное напряжение

7.5.2

Понижение/прерывание напряжения

номинальное напряжение

Понижение
(10-99% )

0,8

-

-

Х

-

Продолжительность, сек

3

Прерывание
(100% )

0,6

X

Продолжительность, сек

60

7.5.3

Дисбаланс напряжения
/ %

2
3

-

-

X

-

-

7.5.4

Вариации частоты % от

2

-

-

X

-

номинальная частота

7.6

Индуцированное напряжение

7.6.1

Амплитуда, В

0,05
0,1
0,15
0,3
0,5
1
3
10
20
30
100
300
1000
3000

-

-

X

-

-

7.7

Переходный процесс

7.7.1

Время подъема, нс
мкс

0,3
5
10
50
100
500
1
1,5
10
100

-

-

X

-

7.7.2

Продолжительность, нс

2
15
50

-

-

X

-

-

мкс

5
20
50

мс

1

  1. 3

7.7.3

Амплитуда пиковая, кВ

0,5
1
1,5
2
4
6
8

-

-

X

-

-

7.7.4

Скорость изменения тока, А/нс

10
25
40
80
100

-

-

X

-

-

Примечания:

  1. A - условия окружающей среды, воздух; W - условия окружающей среды, вода; S - условия соединительной конструкции; E - условия, обусловленные внешними источниками.
  2. Концентрация веществ в воздухе приведена в мг/м3. Единица измерения «частицы на миллион» (ppm) больше не используется.
  3. Стационарные вибрации (синусоидальные). Вибрации характеризуются осцилляционным движением (перемещение, скорость или ускорение представлены как функции времени). Периодические вибрации также могут характеризоваться линейным спектром (зависимостью амплитуды от частотного компонента). Данная классификация основана на предположении, что каждый частотный компонент возникает независимо внутри рассматриваемого частотного диапазона.

Как правило, в низкочастотном диапазоне имеют место малые ускорения и большие перемещения. В высокочастотном диапазоне наоборот: большие ускорения и малые перемещения. На практике используется спектр модели с постоянными перемещениями в низкочастотном диапазоне и постоянными ускорениями в высокочастотном диапазоне. Переходные частоты выбираются в соответствии с рисунком 1. Спектр модели А и спектр модели С соответствуют случаям, когда вибрация определяется низкочастотными компонентами. Спектр модели В и спектр модели D соответствуют случаям, когда вибрация определяется высокочастотными компонентами.

- Рисунок 1 - Спектр модели под действием синусоидальной вибрации

Рисунок 1 - Спектр модели под действием синусоидальной вибрации

  1. 4 Стационарные вибрации (случайные)

Непериодические (случайные) вибрации характеризуются непрерывным частотным спектром. При случайных вибрациях невозможно определить амплитуду ускорения как функцию частоты. Вместо этого вибрации характеризуются энергией колебаний, приходящейся на рассматриваемый частотный диапазон. Чтобы получить величину, не зависящую от данного частотного диапазона, рассматривают спектральную плотность ускорений (ASD) как функцию частоты:

- рис. 2 ГОСТ Р 56257-2014(1)

где - среднеквадратическое ускорение внутри бесконечно малого частотного диапазона.

Ниже рассмотрены два спектра модели, представленные в виде спектральных плотностей ускорений как функций частоты. В спектре G (см. рисунок 2) ступенью выражена низкочастотная составляющая. В спектре H энергия колебаний распределена равномерно.

- Рисунок 2 - Спектр модели под действием случайной вибрации

Рисунок 2 - Спектр модели под действием случайной вибрации

  1. 5 Нестационарные вибрации, включая ударное воздействие

Нестационарные вибрации, включая ударное воздействие, удобнее всего представлять с помощью максимакса первого порядка спектра недемпфированного отклика на ударное воздействие.

На рисунке 3 представлены четыре спектра модели:

  • L - типовой спектр ударного воздействия большой продолжительности с низким пиковым ускорением;
  • I - типовой спектр ударного воздействия большой продолжительности с относительно низким пиковым ускорением;
  • II - типовой спектр ударного воздействия средней продолжительности со средним пиковым ускорением;
  • III - типовой спектр ударного воздействия малой продолжительности с высоким пиковым ускорением.

- Рисунок 3 - Спектр отклика модели на ударное воздействие (максимум первого порядка спектра отклика на ударное воздействие)

Рисунок 3 - Спектр отклика модели на ударное воздействие (максимум первого порядка спектра отклика на ударное воздействие)

[из 5.2 Перечень одиночных внешних воздействий и их параметров. Степени интенсивности ГОСТ Р 56257-2014]

5.3 Комбинированные внешние воздействия ГОСТ Р 56257-2014

Продукт, как правило, работает одновременно под действием нескольких внешних воздействий, описываемых соответствующими параметрами. Рассмотрение комбинаций внешних воздействий особенно важно, когда работа продукта в случае одновременно (параллельно) приложенных воздействий отличается от работы продукта в случае последовательно приложенных воздействий.

При подборе расчетных внешних воздействий для конкретного приложения продукта рекомендуется проверить все внешние воздействия, комбинацию которых необходимо принимать во внимание [из 5.3 Комбинированные внешние воздействия ГОСТ Р 56257-2014]

5.4 Последовательность внешних воздействий ГОСТ Р 56257-2014

При рассмотрении работы продукта под действием внешних условий необходимо учитывать возможность прямого приложения одного или нескольких воздействий (параметров) в прямой последовательности. Вот два важных примера:

  • тепловой удар, который является результатом приложения к продукту высоких температур сразу после приложения к нему низких температур (или наоборот) или погружение продукта в воду (дождь, потоки воды, морские волны, просто погружение) сразу после нагрева до высоких температур;
  • обледенение, которое может быть результатом охлаждения продукта до температуры ниже точки замерзания непосредственно перед или после помещения изделия во влажную среду, под дождь или в недождевую воду, полученную из других источников.

Целесообразно принять данные возможности в расчет при определении внешних условий, в которых работает реальный продукт [из 5.4 Последовательность внешних воздействий ГОСТ Р 56257-2014]