电气柜涂层在动态自然环境下的环境谱编制方法技术

本发明专利技术公开了一种电气柜涂层在动态自然环境下的环境谱编制方法，包括步骤：1)获取目标地区的地铁电气柜涂层产品腐蚀的关键因素、以及确定电气柜涂层产品随地铁运行经历循环过程；2)统计分析目标地区大气环境数据，得到目标地区大气环境谱，包括白天高架运行阶段大气环境谱和夜晚入库阶段环境谱；3)分别进行紫外谱、老化谱、腐蚀谱、清洗谱、停放谱中一种或多种的设计，确定动态环境谱。本发明专利技术真实反映了地铁电气柜涂层在服役环境中受砂石冲刷、干湿交替、盐雾侵蚀、清洗介入污染等现实情况，大大提高了实验室模拟多因素耦合作用下涂层寿命评估的准确性、快速性和可靠性。快速性和可靠性。快速性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
电气柜涂层在动态自然环境下的环境谱编制方法


[0001]本专利技术涉及交通运输车辆环境谱编制领域，具体涉及一种电气柜涂层在动态自然环境下的环境谱编制方法。

技术介绍

[0002]地铁是城市轨道交通中最为广泛的一种交通工具，不同于地面交通工具，地铁在运行期间需要经历地面、站台和地下隧道等多种环境。地铁电气柜涂层产品在地面会受到大气温湿度、污染物、紫外照射和砂石冲刷的影响；在站台停留时，由于通风系统的影响，站台环境的湿度维持在60～65％之间，这时涂层几乎不受到腐蚀；而在地下隧道中，只会受到大气环境腐蚀，由于隧道内的大气温度和湿度要略高于外界大气环境，腐蚀情况也较为严重。由于自然环境暴露试验时间长，需要建立满足城市轨道交通地铁电气柜涂层环境谱加速腐蚀试验方法，从短周期的加速腐蚀试验结果预测材料在长周期的腐蚀行为和寿命评价。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种真实度高、对涂层产品进行快速准确评估的电气柜涂层在动态自然环境下的环境谱编制方法。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0005]一种电气柜涂层在动态自然环境下的环境谱编制方法，包括步骤：
[0006]1)获取目标地区的地铁电气柜涂层产品腐蚀的关键因素、以及确定电气柜涂层产品随地铁运行经历循环过程；
[0007]2)统计分析目标地区大气环境数据，得到目标地区大气环境谱，包括白天高架运行阶段大气环境谱和夜晚入库阶段环境谱；
[0008]3)分别进行紫外谱、老化谱、腐蚀谱、清洗谱、停放谱中一种或多种的设计，确定动态环境谱。
[0009]优选地，所述步骤3)的具体过程为：
[0010]3.1)紫外/老化谱设计；
[0011]3.2)腐蚀谱设计；
[0012]3.3)确定砂尘试验参数及清洗试验参数；
[0013]3.4)确定动态环境谱。
[0014]优选地，步骤3.1)的具体过程为：
[0015]在室内加速试验中，模拟一年周期的紫外照射时间取决于在紫外试验箱中试验件表面上的紫外辐射强度和实际样品在室外真实情况下暴露1年所接受的紫外辐射量；当紫外试验箱中照射在样品表面的紫外线辐射强度为W，外场真实环境的年紫外辐射量为Q时，每个加速周期所需的紫外线照射时间可表示为：
[0016][0017]由此可折算涂层在室外暴晒一年相当于在室内老化加速的试验的时间。
[0018]优选地，步骤3.2)的具体过程为：
[0019]3.2.1)确定标准潮湿空气作用时间；
[0020]3.2.2)选定试验方法及试验溶液进行当量折算；
[0021]3.3.3)确定总试验时间及环境谱加速试验方法中各模块的试验时间。
[0022]优选地，步骤3.2.1)的具体过程为：
[0023]将地铁电气柜涂层产品在不同环境下的大气环境数据折算为RH＝90％，T＝40℃的标准潮湿空气作用时间，得到目标地区地铁全年标准潮湿空气作用时间t
总
＝t
白
+t
隧
+t
夜
；其中t
白
、t
隧
、t
夜
分别表示白天地面运行阶段标准潮湿空气作用时间、白天地下隧道运行阶段标准潮湿空气作用时间和夜晚入库阶段标准潮湿空气作用时间。
[0024]优选地，步骤3.2.2)的具体过程为：结合地铁运行工况及目标地区大气环境谱，选择不同的试验，包括盐雾试验、湿热试验以及干燥试验；选用试验溶液以及各溶液的加速倍率。
[0025]优选地，步骤3.2.3)的具体过程为：设置总试验时间为N个日历循环，等效室外暴露一年的腐蚀量；确定每个日历循环中干燥试验时间为t
干
，以保证涂层完全干透；确定每个日历循环中湿热试验时间为t
湿
，则总湿热时间为N
×
t
湿
；则剩余标准潮湿空气作用时间为t
总-N
×
t
湿
，每个日历循环中，盐雾时间为(t
总-N
×
t
湿
)/N/(1/K
m1
+1/K
n1
+1/K
fW
)；由此得到不锈钢涂层体系腐蚀谱为：盐雾试验：(t
总-N
×
t
湿
)/N/(1/K
m1
+1/K
n1
+1/K
fW
)，m1％NaCl+n1％Na2SO4，pH＝a，试验温度T
盐
的混合溶液作为盐雾试验溶液；干燥试验：干燥试验时间为t
干
，试验条件为湿度小于等于RH
干
，温度T
干
；湿热试验：试验时间为t
湿
，湿热试验条件为RH
湿
，温度为T
湿
；。
[0026]优选地，在步骤3.3)中，依据GB/T 2423.37，确定砂尘试验时间为t
砂
，试验砂尘采用滑石粉细尘，粒径小于等于s，砂尘浓度为c；气流速度为v，试验箱内湿度为RH
砂
，温度为T
砂
；分别采用原液、稀释n1倍、稀释n2倍三个浓度梯度，由浓至稀清洗，每个浓度梯度清洗时间为t
洗
，总清洗时长为t
洗总
＝3t
洗
，其中原液为地铁运行实际所需的清洗液。
[0027]优选地，在步骤3.4)中，将紫外试验、盐雾试验、干燥试验和湿热试验进行N个日历循环时间后，进行砂尘试验和清洗试验，即为电气柜涂层产品相当于室外暴露一年的腐蚀/老化量。
[0028]优选地，在步骤1)中，关键因数包括湿热、盐雾、紫外、干燥、砂尘中的一种或多种。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0030](1)本专利技术通过分析统计拟模拟实际环境中对高速列车电气柜涂层起主导作用的环境要素：温度、湿度、pH、酸雾、光照、大气颗粒物及大气中的腐蚀成分而编制环境谱，基于环境谱当量转化原理设计模拟加速试验各作用模块构成、参数量值大小及作用时间，保证了对主要因素和作用顺序的等效模拟，真实反映了地铁电气柜涂层在服役环境中受砂石冲刷、干湿交替、盐雾侵蚀、清洗介入污染等现实情况，大大提高了实验室模拟多因素耦合作用下涂层寿命评估的准确性、快速性和可靠性。
[0031](2)本专利技术根据实际使用环境的自然环境谱当量转化建立模拟加速试验环境谱，
提高了涂层模拟加速试验的可设计性和适用性，可推广应用于其它环境模拟加速试验设计。
[0032](3)本专利技术模拟加速试验相比于自然环境大气暴露试验的加速倍率逐渐增大，自然环境下服役365天等效于至实验室条件下N个日历循环时间，加速性明显。
[0033](4)本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电气柜涂层在动态自然环境下的环境谱编制方法，其特征在于，包括步骤：1)获取目标地区的地铁电气柜涂层产品腐蚀的关键因素、以及确定电气柜涂层产品随地铁运行经历循环过程；2)统计分析目标地区大气环境数据，得到目标地区大气环境谱，包括白天高架运行阶段大气环境谱和夜晚入库阶段环境谱；3)分别进行紫外谱、老化谱、腐蚀谱、清洗谱、停放谱、砂尘谱中一种或多种的设计，组合形成动态环境谱。2.根据权利要求1所述的电气柜涂层在动态自然环境下的环境谱编制方法，其特征在于，所述步骤3)的具体过程为：3.1)紫外/老化谱设计；3.2)腐蚀谱设计；3.3)确定砂尘试验参数及清洗试验参数；3.4)确定动态环境谱。3.根据权利要求2所述的电气柜涂层在动态自然环境下的环境谱编制方法，其特征在于，步骤3.1)的具体过程为：在室内加速试验中，模拟一年周期的紫外照射时间取决于在紫外试验箱中试验件表面上的紫外辐射强度和实际样品在室外真实情况下暴露1年所接受的紫外辐射量；当紫外试验箱中照射在样品表面的紫外线辐射强度为W，外场真实环境的年紫外辐射量为Q时，每个加速周期所需的紫外线照射时间可表示为：由此可折算涂层在室外暴晒一年相当于在室内老化加速的试验的时间。4.根据权利要求3所述的电气柜涂层在动态自然环境下的环境谱编制方法，其特征在于，步骤3.2)的具体过程为：3.2.1)确定标准潮湿空气作用时间；3.2.2)选定试验方法及试验溶液进行当量折算；3.3.3)确定总试验时间及环境谱加速试验方法中各模块的试验时间。5.根据权利要求4所述的电气柜涂层在动态自然环境下的环境谱编制方法，其特征在于，步骤3.2.1)的具体过程为：将地铁电气柜涂层产品在不同环境下的大气环境数据折算为RH＝90％，T＝40℃的标准潮湿空气作用时间，得到目标地区地铁全年标准潮湿空气作用时间t
总
＝t
白
+t
隧
+t
夜
；其中t
白
、t
隧
、t
夜
分别表示白天地面运行阶段标准潮湿空气作用时间、白天地下隧道运行阶段标准潮湿空气作用时间和夜晚入库阶段标准潮湿空气作用时间。6.根据权利要求5所述的电气柜涂层在动态自然环境下的环境谱编制方法，其特征在于，步骤3.2.2)的具体过程为：结合地铁运行工况及目标地区大气环境谱，选择不同的试验，包括盐雾试验、湿热试验以及干燥试验；选用试验溶液以及各溶液的加速倍率。7.根据权利要求6所述的电气柜涂层在动态自然环境下的环境谱编制方法，其特征在于，步骤3.2.3)的具体过程为：设置总试验时间为N个日历循环，等效室外暴露一年的腐蚀量...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永红，邵晓峰，陈鉴，刘雄，王向东，潘柏清，魏龙辉，丁浩，谢紫华，剡苏荣，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：