ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАР
СОЮЗА ССР
ЕДИНАЯ СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ И СТАРЕНИЯ
МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ НА СТОЙКОСТЬ
К РАДИАЦИОННОМУ СТАРЕНИЮ
Издание официальное
БЗ 4-96
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Москва
УДК 678.5.019.391:006.354 Группа T97
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Единая система защиты от коррозии и старения
МАТЕРИАЛЫ ПОЛИМЕРНЫЕ ГОСТ
о оз *
Методы испытаний на стойкость к радиационному 7старению
Unified system of corrosion and ageing protection.
Polimer materials. Test methods for radiation ageing
resistance
Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 31 июля 1981 г. № 3659 дата введения установлена
01.07.82
Ограничение срока действия снято по протоколу Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4—94)
Настоящий стандарт распространяется на полимерные органические материалы и устанавливает методы испытаний на стойкость к радиационному старению в напряженном и ненапряженном состоянии.
Стойкость материалов к радиационному старению определяют по изменению одного или нескольких характерных показателей старения (далее — показателей) после воздействия ионизирующего излучения. Показатель устанавливают в стандартах или технических условиях на материал, технических заданиях на разработку полимерных изделий с учетом условий эксплуатации и функционального назначения, требований настоящего стандарта.
Методы предназначены для классификации и сравнительной оценки материалов по стойкости к радиационному старению.
Издание официальное Перепечатка воспрещена
★
★Переиздание (май 1997г.) с Изменениями № 1, 2,
утвержденными в июне 1984 г., июне 1989 г. (ИУС 10—89)
© Издательство стандартов, 1981 © ИПК Издательство стандартов, 1997Метод 2 используют в тех случаях, когда при испытаниях невозможно воспроизвести условия облучения, характеризующие заданные условия эксплуатации.
Стандарт не устанавливает методы испытаний полимерных материалов при воздействии ионизирующего излучения с проникающей способностью до 10 мкм.
Термины, применяемые в настоящем стандарте, и пояснения к ним приведены в приложении 1.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
Метод 1
Сущность метода заключается в том, что образцы в напряженном или ненапряженном состоянии подвергают воздействию ионизирующего излучения до заданной поглощенной дозы излучения при заданных мощности поглощенной дозы излучения, температуре, среде и определяют изменение показателя после заданной продолжительности указанного воздействия.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Отбор образцов
Форма, размеры и способы изготовления образцов для испытаний должны соответствовать требованиям стандартов на метод определения показателя.
Количество образцов для испытаний должно соответствовать указанному в стандартах для неразрушающего метода определения показателя; для разрушающего метода количество образцов удваивают при испытаниях без учета послерадиационного изменения •8ОЙСТВ и увеличивают не менее чем в четыре раза при испытаниях учетом послерадиационного изменения свойств.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
Условия хранения образцов до облучения должны соответствовать требованиям стандартов или технических условий на полимерные материалы.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Аппаратура
Источники ионизирующего излучения, перечень которых приведен в приложении 2, должны быть снабжены средствами измерения ионизирующих излучений (дозиметрами поглощенной дозы и мощности поглощенной дозы излучения), позволяющими проводить определение поглощенной дозы излучения и мощности поглощенной дозы излучения с предельным допускаемым отклонением ±10 %; обеспечивать равномерность распределения поглощенной дозы излучения по рабочему объему образца с предельным допускаемым отклонением ±15 %. Для ядерного реактора средства измерения ионизирующих излучений должны обеспечивать раздельное определение поглощенных доз излучения для гамма- и нейтронной компонент излучения, а также определение вклада тепловых нейтронов в поглощенную дозу излучения с предельным допускаемым отклонением ±30 %;
устройство для закрепления образцов, обеспечивающее расположение образцов в зоне облучения. Конструкция устройства должна обеспечивать создание и поддержание заданных при испытаниях вида и значения напряжения с предельным допускаемым отклонением ±10 %;
установка для размещения образцов при облучении их в вакууме, включающая в свой состав герметичную металлическую камеру, вмещающую заданное количество образцов с устройством для их закрепления, или стеклянные и металлические ячейки, вмещающие по одному образцу с устройством для его закрепления. Камера или ячейки установки должны быть соединены с устройством для создания вакуума, обеспечивающим создание, поддержание и дистанционный контроль абсолютного давления 1,33 ■ 10-1 Па и ниже. Конструкции камеры и ячейки должны обеспечивать их размещение в каньонах радиоизотопных установок, в нишах и каналах радиационных установок с ядерным реактором и позволять направлять в камеру пучок излучения источника.
Конструкция камеры или ячейки должна обеспечивать герметичный ввод в них коммуникаций устройств для поддержания и контроля заданной температуры испытаний;
установка для размещения образцов при облучении их в газообразной или жидкой среде, представляющая собой сосуд из материала, стойкого к воздействию среды, снабженный приспособлением для его заполнения средой. Конструкция сосуда должна позволять проводить испытания заданного количества образцов, его размещение в зоне облучения и предусматривать проникновение излучения в сосуд. Сосуд для облучения в среде под давлением должен быть снабжен устройством для создания, поддержания и дистанционного контроля заданного давления с предельным допускаемым отклонением ±10 %;
устройство для автоматического поддержания и регулирования температуры испытаний; обеспечивающее поддержание и дистанционный контроль заданной температуры образцов с предельным допускаемым отклонением ±2 °С от минус 150 до 200 °С. Датчики показаний температуры должны плотно прилегать к образцам или быть вмонтированы внутрь образцов;
устройство для дистанционной выгрузки радиоактивных образцов;
хранилище для выдержки радиоактивных образцов до снижения их радиоактивности до безопасного значения;
специальные устройства и камеры для дистанционного определения показателя радиоактивных образцов;
радиометр для определения активности образцов.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Подготовка к испытаниям
Выбирают тип источника излучения в зависимости от заданных условий эксплуатации изделия из испытуемого полимерного материала по приложению 2.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
В зависимости от источника, заданной поглощенной дозы излучения и ориентировочной продолжительности облучения образцов вычисляют ориентировочное значение мощности поглощенной дозы излучения по формуле
где D — значение заданной поглощенной дозы излучения, кГр;
т — ориентировочная продолжительность облучения, с.
По ориентировочному значению мощности поглощенной дозы излучения устанавливают мощность источника излучения и ■ есто расположения установки для размещения образцов при облу- ении.
Помещают установку для размещения образцов при выключенном источнике в место зоны облучения, установленное по п.' 1.4.3.
Мощность поглощенной дозы излучения в местах, предна- .чаченных для размещения образцов в установке, определяют в соответствии с требованиями, изложенными ниже.
В места, предназначенные для размещения образцов в установке, помещают дозиметры. Включают источник, проводят облучение до- зиметров при мощности источника, установленной по п. 1.4.3, и определяют мощность поглощенной дозы излучения в соответствии с техническими условиями на дозиметр.
При проведении испытаний с использованием ускорителей протонов дозиметрию проводят в соответствии с требованиями РД 50-25645.308-85.
При проведении испытаний в среде мощность поглощенной дозы излучения определяют, помещая дозиметры в установку, которую затем заполняют средой.
Допускается определять мощность поглощенной дозы излучения при испытании в вакууме или газообразной среде, помещая дозиметры в установку, заполненную воздухом.
Образцы маркируют и подготавливают к испытаниям в соответствии со стандартами на метод определения показателя.
1.4.6. (Измененная редакция, Изм. № 2).
Проводят кондиционирование образцов в соответствии со стандартами на метод определения показателя.
Проведение испытаний
Определяют исходное значение показателя в соответствии со стандартами на метод определения показателя.
Испытания проводят при температуре минус 150, минус 100, минус 50, 23, 50, 60, 80, 100, 150 или 200 °С в жидкой или газообразной среде, под давлением или в вакууме при воздействии гамма-, тормозного, корпускулярного (электронного, протонного, нейтронного) или смешанного (гамма-нейтронного) излучения.
Значение поглощенной дозы излучения выбирают из следующего ряда: 0,1, 0,3, 1, 3, 10, 30, 100, 300, 1000, 3000, 10000, 30000, 100000, 300000 кГр.
Предельно допустимую поглощенную дозу излучения при испытаниях устанавливают в зависимости от типа полимерного материала и характерного показателя старения по поглощенной дозе, определяемой условиями эксплуатации изделий или нормой стойкости материала по нормативно-технической документации.
Вид и значение напряжения, а также тип, концентрацию, давление среды и температуру испытаний устанавливают в зависимости от условий эксплуатации изделия, изготовленного из испытуемого полимерного материала, в соответствии со стандартами или техническими условиями на изделие.
Абсолютное давление при испытаниях в вакууме не должно превышать 1,33 • 10-1 Па. При определении изменения показателей оптических свойств абсолютное давление не должно превышать 1,33 ■ 10-3 Па.
Допускается проводить испытания при других значениях температуры, поглощенных доз излучения и разрежения в установленных в настоящем стандарте пределах.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
Продолжительность испытаний (т,), с, вычисляют по формуле
т- р ’
где Dt— заданное значение поглощенной дозы излучения, кГр;
Р — значение мощности поглощенной дозы, определенное по п.
1.4.5, кГр/с.
Образцы подвергают заданному напряжению, закрепляя их в устройстве для создания напряжения.
Образцы в ненапряженном состоянии и (или) устройства с образцами, подготовленными по п. 1.5.4, размещают в установке для их размещения при облучении в местах, определенных по п. 1.4.5.
Заполняют установку средой, если облучение проводят в жидкой или газообразной среде, или откачивают воздух с помощью устройства для создания вакуума до достижения заданного абсолютного давления, если облучение проводят в вакууме.
Включают устройство для создания и поддержания заданной температуры испытаний.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Включают источник излучения и проводят облучение образцов до заданного значения поглощенной дозы излучения.
В процессе испытаний допускаются перерывы, общая продолжительность которых не должна превышать 30 суп Условия хранения образцов при перерывах должны соответствовать указанным в п. 1.2.3.
После окончания облучения выключают источник и извлекают образцы и (или) устройства с образцами из установки. Образцы извлекают из устройств.
Продолжительность выдержки образцов после облучения должна быть не менее суток и не более 60 сут, включая продолжительность перерывов при испытаниях.Условия выдержки ДОЛЖНЫ СООТВЄТСТВОт вать условиям хранения, указанным в п. 1.2.3.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
При облучении активирующим излучением выгрузку радиоактивных образцов в хранилище осуществляют дистанционно в соответствии с техническими условиями на источник активирующего излучения.
Образцы выдерживают в хранилище до снижения их активности до безопасного значения, определяемого радиометром, в соответствии с техническими условиями на источник активирующего излучения.
Определяют значение показателя после облучения в соответствии с требованиями п. 1.5.1. Перед определением показателя после облучения образцы кондиционируют в соответствии с требованиями п. 1.4.7.
Определение показателя оптических свойств образцов, включающих в свой состав окисли металлов (ZnO,TiO2) в качестве пигмента, после облучения в вакууме необходимо проводить без нарушения вакуума.
. Определение показателя радиоактивных образцов допускается проводить до снижения их активности дистанционно в специальных камерах.
(Измененная редакция, Изм. № 2).
Для установления отсутствия обратимого радиационного изменения свойств материала образца после выдержки по пп. 1.5.8— 1.5.9 проводят контрольное определение показателя после повторного проведения испытаний по пп. 1.5.1 — 1.5.10, изменяя продолжительность выдержки (уменьшая или увеличивая) не менее чем в 2 раза.