ГОСТ 9.083-78

Группа T99

     
     
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР

     
     
Единая система защиты от коррозии и старения

     
ПОКРЫТИЯ ЛАКОКРАСОЧНЫЕ

     
Методы ускоренных испытаний на долговечность
в жидких агрессивных средах

     
Unified system of corrosion and ageing protection.
Paint coatings. Accelerated test methods for durability
in liquid corrosive media

     
ОКСТУ 0009

Дата введения 1979-01-01

     
     
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ

     
     
     1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством химической промышленности СССР
     
     ИСПОЛНИТЕЛИ:
     
     Е.А.Каневская, докт. техн. наук; Б.А.Река, канд. хим. наук; А.Т.Щеголева; М.Л.Оржаховский; Л.В.Соколова
     
     2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 30 января 1978 г. N 4105
     
     3. Периодичность проверки 5 лет
     
     4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
     
     5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
     
     

          
     6. Ограничение срока действия снято постановлением Госстандарта N 1066 от 19.04.88
     
     7. ПЕРЕИЗДАНИЕ (февраль 1989 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в июне 1983 г., апреле 1988 г. (ИУС 10-83, 7-88).
     
     
     Настоящий стандарт распространяется на химически стойкие лакокрасочные покрытия (далее - покрытие), применяемые для защиты металлических поверхностей от коррозии в водных растворах кислот или щелочей (далее - агрессивная среда) при температуре от точки замерзания до точки кипения, со скоростью движения не более 3 м/ч, давлении не более 0,15 МПа (1,5 кгс/см), при отсутствии абразивных воздействий.
     
     Стандарт устанавливает методы ускоренных испытаний покрытий на долговечность, определяемую их ресурсом* в агрессивных средах.
_________________
     * Термин "ресурс" - по ГОСТ 27.002-83.
     
     

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

     
     
     1.1. Определение ресурса покрытия проводят ускоренным испытанием образцов при нескольких значениях температуры и (или) концентрации агрессивной среды, повышенных по сравнению с рабочими, с последующей экстраполяцией полученных результатов в область рабочих значений температуры и концентрации агрессивной среды.
     
     1.2. По каждому воздействующему фактору проводят две или более серии испытаний не менее чем по трем режимам (один из которых может быть общим для обоих воздействующих факторов).
     
     В каждой серии испытаний один из воздействующих факторов (температуру или концентрацию) изменяют, а другой сохраняют неизменным, что позволяет определить зависимости
     

 при =const,

 при =const,

     
где  - продолжительность испытания до начала коррозии металла под покрытием, ч;
     
       - скорость коррозии металла под покрытием, г/см·ч;
     
       С - концентрация агрессивной среды, % (масс.);
     
      - температура агрессивной среды, К;
     
     - ресурс покрытия, год.
     
     1.3. Режимы испытаний по концентрации и температуре агрессивной среды устанавливают по обязательному приложению 1.
     
     1.4. Устанавливают три метода испытаний, сущность которых приведена соответственно в разд. 2, 3 и 4.
     
     Методы 1 и 2 предназначены для испытания покрытий, отказ которых вызывается отслаиванием покрытия от защищаемого металла в результате подпленочной коррозии*.
____________________
     * Подпленочная коррозия - коррозия окрашенного металла в результате воздействия агрессивной среды, проникающей к его поверхности через покрытие.
     
     
     Метод 1 применяют для испытания покрытий, которые в процессе испытания до наступления отказа можно удалить с поверхности металла.
     
     Метод 2 применяют для испытания покрытий, которые в процессе испытания до наступления отказа невозможно удалить с поверхности металла (температура сушки покрытий не должна превышать 200 °С).
     
     Метод 3 применяют для испытания покрытий, электрическое сопротивление которых изменяется в процессе испытаний (начальное электрическое сопротивление покрытий должно быть не менее 10 Ом·см).
     
     1.5. Примеры выбора метода испытаний для конкретных покрытий в зависимости от вида пленкообразующего лакокрасочного материала и агрессивной среды приведены в справочном приложении 2.
     
     1.6. Перед испытаниями разрабатывают план испытаний (далее - ПИ). Результаты испытаний записывают в протокол испытаний.
     
     1.7. Формы и содержание плана и протокола испытаний приведены в рекомендуемом приложении 3.
     
     

2. МЕТОД 1  

     
     
     Сущность метода заключается в экспериментальном определении зависимости средней удельной коррозионной потери массы металла образцов (показатель подпленочной коррозии) от продолжительности испытания для каждого режима. Из этих зависимостей находят время начала коррозии  и скорость коррозии  для каждого режима испытаний. Полученные величины экстраполируют в область рабочих значений температуры и концентрации агрессивной среды и рассчитывают ресурс покрытия в условиях эксплуатации.
          
     За величину критерия отказа, определяющую предельное состояние покрытия, принимают величину адгезии покрытия, при которой отслаивание происходит на (35±5)% поверхности образца. Адгезию определяют по ГОСТ 15140-78 методом решетчатых надрезов.
     
     2.1. Требования к образцам
     
     2.1.1. Образцами являются окрашенные с обеих сторон круглые (диаметром 70±1 мм) или прямоугольные (70х70±1 мм) металлические пластинки толщиной 0,5-1,0 мм.
     
     Перед окрашиванием пластинки маркируют кернением, очищают от продуктов коррозии, обезжиривают и взвешивают с погрешностью до 0,0001 г.
     
     При окрашивании пластинок должны применяться лакокрасочные материалы из одной партии, удовлетворяющие требованиям соответствующей нормативно-технической документации, утвержденной в установленном порядке (далее - НТД). Окрашивание производят по ГОСТ 8832-76 или по технологии, предусмотренной ПИ.
     
     2.1.2. Испытываемые покрытия не должны иметь пор и пузырей.
     
     Наличие пор проверяют следующим образом. К образцу пластилином прикрепляют стеклянную воронку диаметром 50 мм. В воронку заливают дистиллированную или водопроводную воду, подкисленную соляной кислотой до рН 5-6. При температуре воды (20±5) °С измеряют электрическое сопротивление покрытия при помощи тераомметра типа МОМ-4 или других приборов, позволяющих измерять электрическое сопротивление в пределах от 10 до 10 Ом.
     
     Тераомметр присоединяют при помощи двух медных проводов, очищенных на концах от изоляции и продуктов коррозии. Один из них опускают в воду, другой соединяют с металлом образца.
     
     Сопротивление измеряют через 2, 15, 60 мин и через 24 ч.
     
     Покрытие считают беспористым, если начальная величина электрического сопротивления больше 10 Ом и ее наибольшее уменьшение в течение 24 ч составляет следующие величины:
     

     
     2.1.3. После проверки на наличие пор воронку снимают, образец освобождают от остатков пластилина и края образца дополнительно защищают толстым (500-700 мкм) слоем того же или другого лакокрасочного покрытия.
     
     2.1.4. Толщину покрытия на образце измеряют не менее чем в пяти точках. Ее неравномерность не должна превышать 10% от установленной в ПИ толщины покрытия.
     
     На ферромагнитных материалах толщину покрытия измеряют магнитным толщиномером типа МТ-30Н, МТ-41НЦ, на немагнитных - микрометром или толщиномером типа ВТ-30Н; ВТ-10НЦ.
     
     Допускается применение других толщиномеров, не разрушающих покрытие при замере (например, БТП-1 и КТП-1Б).
     
     2.1.2-2.1.4. (Измененная редакция, Изм. N 2).
     
     2.2. Аппаратура, материалы, реактивы
     
     2.2.1. Весы лабораторные по ГОСТ 24104-88, класс точности 1.
     
     2.2.2. Толщиномеры типов МТ-30Н, МТ-41НЦ, ВТ-30Н, ВТ-10НЦ.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 2).
     
     2.2.3. Тераомметр типа МОМ-4 или другие по НТД.
     
     2.2.4. Воронки стеклянные по ГОСТ 25336-82.
     
     2.2.5. Колбы плоскодонные по ГОСТ 25336-82, вместимостью 250-4000 см.
     
     2.2.6. Цилиндры мерные по ГОСТ 1770-74, вместимостью 100-1000 см.
     
     2.2.7. Бюретки по ГОСТ 20292-74.
     
     2.2.8. Кислоты и щелочи марки х.ч. по соответствующим стандартам.
     
     2.2.9. Эксикаторы по ГОСТ 25336-82.
     
     2.2.10. Индикаторы на кислоты и щелочи по соответствующим стандартам.
     
     2.2.11. Набор денсиметров по ГОСТ 18481-81.
     
     2.2.12. Термостат воздушный типа Ш-005 или другие.
     
     2.2.13. Резинка чернильная.
     
     2.3. Подготовка к испытаниям
     
     2.3.1. Для двух выбранных режимов испытаний (при максимальных температуре и концентрации агрессивной среды - режим I, при максимальной температуре и минимальной концентрации агрессивной среды - режим II) готовят по тридцать образцов, для остальных режимов испытаний (см. п.1.3) - по двадцать образцов.
     
     2.3.2. Готовят растворы агрессивной среды заданных в ПИ концентраций и проверяют концентрацию растворов титрованием или по плотности.
     
     2.3.3. Образцы размещают в эксикаторах по рекомендуемому приложению 4.
     
     2.3.4. В термостатах устанавливают требуемую температуру.
     
     2.3.5. Агрессивную среду разливают по эксикаторам.
     
     2.3.6. Эксикаторы с образцами помещают в термостаты.
     
     2.4. Проведение испытаний
     
     2.4.1. Испытания образцов проводят по всем режимам, установленным ПИ. При невозможности одновременного испытания по всем режимам в первую очередь проводят испытания по режимам I и II (см. п.2.3.1).
     
     2.4.2. При общей продолжительности испытаний, равной или меньшей пяти суток, испытания проводят непрерывно.
     
     При общей продолжительности испытаний более пяти суток допускаются перерывы длительностью не более 24 ч. Суммарная длительность всех перерывов должна составлять не более 17% от общей продолжительности испытаний.
     
     В перерывах испытаний образцы хранят в эксикаторах с агрессивной средой при выключенных термостатах.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     2.4.3. Концентрацию агрессивной среды во время испытания поддерживают с погрешностью до ±1%. Для исключения влияния накапливающихся продуктов разложения покрытий агрессивная среда в процессе испытаний должна заменяться не реже одного раза в 12 сут.
     
     Колебания температуры во время испытаний в месте расположения образцов не должны превышать ±2 °С. Допускается кратковременное (не более 15 мин за 6 ч) изменение температуры в пределах ±5 °С.
     
     2.4.4. Началом испытаний считают время, когда в термостате устанавливается заданная температура.
     
     2.4.5. Периодически через время , указанное в ПИ, четыре образца вынимают из эксикатора, удаляют с пластинок покрытие соответствующим растворителем или механически, продукты коррозии - механически (например, чернильной резинкой), определяют массу и удельную потерю массы  каждой пластинки, после чего вычисляют величину средней удельной потери массы  по четырем пластинкам за время .
     
     2.4.6. На образцах, испытываемых по режимам I и II, перед снятием покрытия по п.2.4.5 определяют среднюю величину адгезии по четырем образцам и устанавливают ее зависимость от продолжительности испытаний не менее чем по пяти точкам.
     
     На основании установленной зависимости находят приближенную продолжительность испытания до наступления отказа покрытия  экстраполяцией к величине адгезии, определяющей предельное состояние покрытия.
     
     2.4.7. Для определения величины показателя подпленочной коррозии в предельном состоянии покрытия  испытания по режимам I и II оставшихся образцов продолжают.
     
     При этом съем образцов с испытаний (по пяти образцов) производят:
     

     
     На снимаемых с испытаний образцах определяют величину адгезии.
     
     Для каждого образца, покрытие которого находится в предельном состоянии, определяют удельную потерю массы по п.2.4.5 и вычисляют средние величины показателей подпленочной коррозии  для режимов I и II.
     
     2.4.8. В случае когда  для режима I существенно отличается от  для режима II, в качестве показателя подпленочной коррозии в предельном состоянии покрытия принимают значение , полученное при концентрации агрессивной среды, наиболее близкой к рабочей.
     
     Существенность отличия величин , полученных по режимам I и II, устанавливают по обязательному приложению 7 по формуле (7), где  для режима I,  - то же для режима II.
     
     2.4.9. Данные испытаний заносят в таблицу протокола испытаний.
     
     2.5. Обработка результатов испытаний
     
     2.5.1. Ресурс покрытия  в условиях эксплуатации вычисляют по формуле
     

,                                                             (1)

     
где  - продолжительность эксплуатации до начала коррозии металла, ч;
     
      - скорость коррозии металла под покрытием в условиях эксплуатации, г/см·ч;
     
      - показатель подпленочной коррозии металла в предельном состоянии покрытия, г/см.
     
     2.5.2. Величины  и  находят экстраполяцией полученных экспериментально зависимостей времени начала коррозии и скорости коррозии от температуры и концентрации агрессивной среды в области рабочей температуры и концентрации.
     
     Зависимости  и  от температуры и концентрации вычисляют по формулам:
     

;                                                                 (2)

     
,                                                              (3)

     
где , , , ,  и  - постоянные параметры, определяемые экспериментально по методам настоящего стандарта.
     
     2.5.3.  для каждой длительности воздействия агрессивной среды в данном режиме испытания вычисляют по формуле
     

,                                                                         (4)

     
где  - количество испытанных образцов;
     
          - масса металлической пластинки -го образца после испытания, г;
     
        - масса металлической пластинки -ro образца до испытания, г.
     
     2.5.4. Для определения постоянных параметров зависимостей (2) и (3) для каждого режима испытаний вычисляют зависимость  от  по формуле
     

,                                                                                   (5)

     
где  - постоянная величина для каждого режима;
     
          - величина скорости подпленочной коррозии для каждого режима испытаний, г/см·ч;
     
              - длительность воздействия агрессивной среды в данном режиме испытания, ч.
     
     2.5.5. Расчет параметров  и  производят методом наименьших квадратов по обязательному приложению 5.
     
     2.5.6. Линейность функциональной зависимости (5) проверяют по обязательному приложению 6.
     
     2.5.7. Время начала коррозии металла под покрытием для каждого режима () в ч вычисляют по формуле
     

.                                                                                                (6)

     
     2.5.8. Находят зависимости  от  и  от  для всех концентраций, при которых проводились испытания.
     
     Линейность и параллельность зависимостей определяют по обязательным приложениям 6 и 7.
     
     2.5.9. Используя найденные для каждого режима величины  и , находят параметры зависимостей (2) и (3) по обязательному приложению 8. Из зависимостей (2) и (3) рассчитывают время начала коррозии  и скорость коррозии  для рабочих значений температуры и концентрации агрессивной среды по приложению 8. Величины ,  и  используют для расчета ресурса покрытия в условиях эксплуатации по формуле (1).
     
     2.5.10. Для оценки статистической достоверности результатов определения ресурса покрытия в условиях эксплуатации рассчитывают нижний и, если требуется, верхний доверительные пределы для среднего по приложению 8.
     
     2.5.11. Если зависимости   от  нелинейны, ресурс () вычисляют по формуле
     

.                                                     (7)

     
     Величины , ,  и  для рабочей температуры и концентрации рассчитывают из зависимостей , ,  и  от температуры и концентрации агрессивной среды по приложению 8. Величины  и  в формулах (5) и (6) находят по обязательному приложению 5.
     
     2.5.12. При эксплуатации покрытий при переменной температуре ресурс покрытий определяют при эквивалентной температуре Т, рассчитанной по ГОСТ 9.707-81, принимая среднестатическое количество часов заданной продолжительности хранения, , равное одному году.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 1).
     
     2.5.13. Пример обработки экспериментальных данных приведен в справочном приложении 10.
     
     

3. МЕТОД 2

     
     
     Сущность метода заключается в экспериментальном определении зависимости электрического сопротивления (показателя подпленочной коррозии), тонкой металлической пленки, нанесенной на стеклянную пластинку перед нанесением исследуемого покрытия, от продолжительности испытаний для каждого из режимов испытаний.
     
     Из этих зависимостей находят время начала коррозии  и скорость коррозии  металла под покрытием для каждого режима испытаний. Полученные величины экстраполируют в область рабочих значений температуры и концентрации агрессивной среды и рассчитывают ресурс покрытия в условиях эксплуатации.
     
     Предельное состояние покрытия принимают таким, как для метода 1.
     
     3.1. Требования к образцам
     
     3.1.1. Образцами являются окрашенные стеклянные пластинки размером 25х60±1 мм, предварительно покрытые в вакууме тонким слоем исследуемого металла (черт.1). Перед нанесением пленки металла стеклянную пластинку матируют наждачной шкуркой, обезжиривают этиловым спиртом и помещают в специальный трафарет для получения металлической пленки в форме двухсторонней лопаточки. Пленку металла наносят термически в вакууме. Толщина пленки должна быть такой, чтобы ее электрическое сопротивление было 1-10 Ом.
     
     

1 - контакты; 2 - слой меди; 3 - стеклянная пластинка; 4 - слой основного металла.

     
Черт.1

     
     
     По краям на пленку исследуемого металла термически в вакууме наносят слой меди, к которому припаивают контакты.
     
     Конструкция трафарета, условия нанесения металлической пленки и указания по припайке контактов приведены в обязательном приложении 11.
     
     3.1.2. После окрашивания края образцов и места контактов защищают дополнительно толстым 500-700 мкм слоем того же или другого лакокрасочного покрытия.
     
     3.1.3. Образцы маркируют креплением к выведенным через крышку эксикатора контактным проводам картонных бирок с номером образца.
     
     3.1.4. Изоляция контактных проводов должна быть стойкой в агрессивной среде.
     
     3.1.5. Испытываемое покрытие не должно иметь пор и пузырей.
     
     Наличие пор проверяют следующим образом. Каждый образец помещают в подкисленную до рН 5-6 дистиллированную или водопроводную воду и измеряют электрическое сопротивление покрытия тераомметром типа МОМ-4.
     
     Тераомметр присоединяют при помощи двух изолированных медных проводов, концы которых зачищены от изоляции и продуктов коррозии. Конец одного из проводов опускают в воду, конец другого - соединяют с одним из контактных проводов образца. Далее проверку ведут по п.2.1.2.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 2).
     
     3.1.6. Толщину покрытия каждого образца измеряют микрометром. Для этого вначале измеряют толщину стеклянной пластинки с напыленной пленкой металла в пяти отмеченных точках. После нанесения и сушки покрытия замеряют в тех же точках суммарную толщину стеклянной пластинки и покрытия и по разности находят толщину покрытия.
     
     Неравномерность покрытия на каждом образце должна соответствовать п.2.1.4.
     
     3.2. Аппаратура, материалы, реактивы
     
     Шкурка наждачная по ГОСТ 6456-82.
     
     Стеклянные пластинки.
     
     Спирт этиловый по ГОСТ 5962-67.
     
     Вакуумный универсальный пост ВУП-1 или ВУП-2К.
     
     Припой по ГОСТ 21931-76.
     
     Сплав Вуда.
     
     Мост типа МО по ГОСТ 7165-78, постоянная  0,1.
     
     Микрометр по ГОСТ 4381-87.
     
     Аппаратура по пп.2.2.4, 2.2.6-2.2.12.
     
     3.3. Подготовка к испытаниям
     
     3.3.1. Для каждого режима испытаний изготовляют не менее 10 образцов.
     
     3.3.2. Подготовку к испытаниям проводят по пп.2.3.2-2.3.6.
     
     3.4. Проведение испытаний
     
     3.4.1. Испытания образцов проводят по всем режимам, указанным в ПИ, и по пп.2.4.2-2.4.4.
     
     3.4.2. Периодически в соответствии с таблицей производят измерения электрического сопротивления металлической пленки образцов до того момента, пока ее электрическое сопротивление не станет примерно в 10 раз больше начального.
     
     

     
     
     3.4.3. Зависимость показателя подпленочной коррозии от продолжительности испытаний для каждого режима находят не менее чем по пяти экспериментальным точкам.
     
     3.4.4. При отсутствии данных о величине  для данного металла и агрессивной среды ее определяют по методу 1 (пп.2.4.6-2.4.8), используя тот вид покрытия, для которого возможно применение этого метода.
     
     3.4.5. Результаты испытаний заносят в таблицу протокола испытаний.
     
     3.5. Обработка результатов испытаний
     
     3.5.1. Обработку результатов испытаний проводят по пп.2.5.1, 2.5.2.
     
     3.5.2. Среднюю величину изменения электрического сопротивления () для каждой длительности воздействия агрессивной среды в данном режиме испытания вычисляют по формуле
     

,                                                                           (8)

     
где  - количество испытанных образцов;
     
           - электрическое сопротивление металлической пленки -ro образца в процессе испытаний, Ом;
     
          - электрическое сопротивление металлической пленки -го образца до испытания, Ом.
     
     3.5.3. Для определения постоянных параметров зависимостей (2) и (3) для каждого режима испытаний зависимости  от  вычисляют по формуле
     

,                                                                                  (9)

     
где  - постоянная величина для каждого режима испытаний;
     
        - величина скорости подпленочной коррозии для каждого режима испытаний, Ом/ч;
     
        - длительность воздействия агрессивной среды в данном режиме испытания, ч.
     
     3.5.4. Параметры  и  рассчитывают методом наименьших квадратов по обязательному приложению 5.
     
     3.5.5. Скорость подпленочной коррозии () в г/см·ч вычисляют по формуле
     

,                                                      (10)

     
где  и  - электрическое сопротивление металлической пленки, Ом, для длительностей воздействия агрессивной среды  и , ч;
     
       - удельное сопротивление металлической пленки, Ом·см;
     
      - плотность металла, г/см.
     
     3.5.6. Время начала коррозии металла под покрытием для каждого режима () в ч вычисляют по формуле
     

.                                                                                         (11)

     
     3.5.7. Далее обработку результатов испытаний проводят по пп.2.5.6, 2.5.8-2.5.10, 2.5.12.
     
     

4. МЕТОД 3

     
     
     Сущность метода заключается в экспериментальном определении зависимости ресурса покрытия  от температуры и концентрации агрессивной среды испытанием образцов в каждом испытательном режиме до отказа покрытия, с последующей экстраполяцией  в область рабочих значений температуры и концентрации. Критерием отказа (предельным состоянием покрытия) является снижение электрического сопротивления покрытия до величины приведенного сопротивления разрушения
     
     4.1. Требования к образцам
     
     4.1.1. Образцами являются окрашенные с одной стороны плоские металлические пластинки размером 70х70±1 мм.
     
     Пластинки окрашивают по п.2.1.1.
     
     4.1.2. Покрытие на образцах должно отвечать требованиям пп.2.1.2 и 2.1.4.
     
     4.2. Аппаратура, материалы, реактивы
     
     4.2.1. Аппаратура, материалы, реактивы - по пп.2.2.2-2.2.8, 2.2.10-2.2.12.
     
     4.2.2. Металлическое основание, стеклянная ванночка, размеры которых выбираются в зависимости от объема испытаний и удобства пользования.
     
     4.3. Подготовка к испытаниям
     
     4.3.1. Для каждого режима испытаний готовят не менее 8 образцов.
     
     4.3.2. Растворы агрессивной среды готовят по п.2.3.2. В термостате устанавливают требуемую температуру.
     
     4.3.3. На окрашенную поверхность образца при помощи замазки приклеивают стеклянную воронку диаметром 50 мм, как показано на черт.2.     

Общий вид образца и схема испытаний
покрытий на долговечность

     
1 - стеклянная воронка; 2 - платиновая проволока; 3 - агрессивная среда; 4 - замазка;
5 - покрытие; 6 - металлическая пластинка; 7 - тераомметр МОМ-4.

     
Черт.2

     
     Образцы с приклеенными воронками выдерживают 2-3 сут при температуре (25±10) °С.
     
     Допускается применение других замазок, не разрушающихся при воздействии агрессивной среды в течение времени испытаний.
     
     4.3.4. Агрессивную среду наливают в воронки.
     
     4.3.5. Для измерения электрического сопротивления пленки покрытия без извлечения образцов из агрессивной среды в термостате монтируют изолированные провода с припаянными платиновыми наконечниками или проволоками. Электрическое сопротивление изоляции проводов относительно корпуса термостата должно быть не менее 10 Ом при установленной температуре испытания.
     
     4.3.6. Образцы устанавливают на металлическое основание, помещают в стеклянную ванночку и устанавливают ее в термостат. Металлическое основание соединяют с одним из выведенных из термостата проводов. Платиновые наконечники погружают в агрессивную среду на глубину 10-20 мм.
     
     4.4. Проведение испытаний
     
     4.4.1. Испытания образцов проводят по всем режимам, установленным ПИ, выбираемым по приложению 1 настоящего стандарта. При испытаниях выполняют требования пп.2.4.2-2.4.4.
     
     4.4.2. Через определенные интервалы времени, установленные ПИ в зависимости от скорости процесса разрушения покрытия и предполагаемой общей продолжительности испытаний, измеряют электрическое сопротивление покрытия каждого образца.
     
     Если скорость процесса разрушения покрытия неизвестна, электрическое сопротивление покрытия измеряют с интервалами времени по таблице (см. п.3.4.2).
     
     Измерения проводят без извлечения образцов из термостата. Если испытания проводят при температуре не выше 40 °С, для измерений допускается вынимать по 1-2 образца из термостата.
     
     4.4.3. Для определения значения приведенного электрического сопротивления покрытия в предельном состоянии (предельное сопротивление разрушения) проводят измерения по п.4.4.2 в одном из наиболее жестких режимов до отказа всех образцов и находят зависимость электрического сопротивления каждого образца от продолжительности испытания.
     
     Приведенное электрическое сопротивление покрытия  в Ом·см вычисляют по формуле
     

,                                                                                            (12)

     
где  - общее электрическое сопротивление покрытия, Ом;
     
         - площадь соприкосновения агрессивной среды с поверхностью покрытия, см.
     
        График зависимости приведенного электрического сопротивления от продолжительности испытания строят для каждого образца в координатах . Пример построения графика приведен на черт.3.
     
     

Черт.3

     
     
       На графике различают три участка, соответствующие трем стадиям разрушения покрытий:
     
     I - снижение сопротивления;
     
     II - стабилизация сопротивления;
     
     III - последующее резкое снижение сопротивления (образование пор).
     
     Величину сопротивления после резкого его уменьшения при третьей стадии разрушения принимают за сопротивление разрушения покрытия данного образца  и определяют среднее значение  по результатам испытаний в данном режиме всех образцов.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 2).
     
     4.4.4. Испытания покрытия в других режимах заканчивают, когда величина приведенного электрического сопротивления покрытия уменьшится до средней величины приведенного критического сопротивления разрушения, определяемого по п.4.4.3.
     
     4.5. Обработка результатов испытаний
     
     4.5.1. Удельный ресурс ( в ч) лакокрасочного покрытия вычисляют по формуле
     

,                                                                                     (13)

     
где  - толщина покрытия данного образца, см;
     
        - критическая толщина покрытия, см.
     
     Под критической толщиной принимают среднюю величину минимальной толщины покрытия, при которой отсутствует пористость покрытия.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 2).
     
     

5. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

     
     
     5.1. Электробезопасность при испытаниях должна обеспечиваться в соответствии с действующими "Правилами техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителем", утвержденными Госэнергонадзором.
     
     5.2. При работе с концентрированными кислотами и щелочами должны соблюдаться требования  безопасности по ГОСТ 12.3.008-75.
     
     5.3. Работы по подготовке образцов по пп.2.1.1, 2.1.2 должны проводиться в соответствии с ГОСТ 12.3.005-75.
     
     5.4. При испытании покрытий могут выделяться остатки растворителей и мономеры. Содержание растворителей и мономеров на рабочих местах не должно превышать величин предельно допустимых концентраций, установленных СН 245-71 и дополнениями к ним, издаваемыми Министерством здравоохранения СССР.
     
     5.5. Содержание производственных помещений, в которых расположена испытательная аппаратура, и рабочих мест должно соответствовать общим требованиям "Инструкции по санитарному содержанию помещений и оборудования производственных предприятий", утвержденной Главным санитарно-эпидемиологическим управлением Министерства здравоохранения СССР от 31 декабря 1966 г. N 658-66, и "Санитарным правилам организации технологических процессов и гигиеническим требованиям к производственному оборудованию" N 1042-73, утвержденным Министерством здравоохранения СССР.
     
     5.6. Метеорологические условия и содержание вредных примесей в рабочей зоне помещений для испытаний не должны превышать норм, установленных СН 245-71. Уровни звукового давления и уровни звука на рабочих местах не должны превышать величин, указанных в "Гигиенических нормах допустимых уровней звукового давления и уровней звука на рабочих местах" N 1004-73, утвержденных Министерством здравоохранения СССР.
     
     5.7. Вентиляционные устройства должны удовлетворять требованиям СН 245-71. Работа при неисправной вентиляции запрещается.
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Обязательное

     
ВЫБОР РЕЖИМОВ ИСПЫТАНИЙ

     
     
     1. Выбор температуры режимов
     
     1.1. Максимальная температура испытания должна быть ниже температуры кипения агрессивной среды на 10-20 °С.
     
     1.2. Минимальная температура испытания должна быть не менее чем на 10-20 °С выше рабочей температуры.
     
     1.3. Если температура фазового перехода второго рода пленкообразующего данного покрытия выше рабочей и заранее известно, что отказ покрытия наступает в результате подпленочной коррозии, то испытательные режимы выбирают в диапазоне от рабочей температуры до температуры фазового перехода.
     
     1.4. Если при выборе режимов не имеется априорных знаний о точках перегиба зависимостей  от  и  от , то рекомендуется выбирать испытательные температуры 90, 70 и 50 °С.
     
     1.4.1. Если после проведения испытаний при температурах по п.1.4 настоящего приложения обнаружится, что зависимость  от  или  от  имеет точку перегиба, то проводят дополнительную серию испытаний; при этом температуру выбирают в диапазоне: рабочая температура - температура точки перегиба.
     
     2. Выбор режимов по концентрации агрессивной среды
     
     2.1. Если заранее известно, что отказ покрытия наступает в результате подпленочной коррозии, то при испытании покрытий с диэлектрической проницаемостью, меньшей трех (хлорвиниловые, перхлорвиниловые, фторопластовые, каучуковые, хлоркаучуковые и т.п.), для соляной и серной кислот выбирают концентрации следующим образом: при рабочей концентрации соляной кислоты меньше 20%, а серной - меньше 30%, испытательные концентрации выбирают меньше рабочей. В этом случае  определяют по режиму II (см. п.2.3.1). При рабочей концентрации соляной кислоты 20% и больше и серной - 30% и больше испытательные концентрации выбирают больше рабочей.
     
     В этом случае  определяют по режиму I (см. п.2.3.1).
     
     2.2. Если заранее известно, что отказ покрытия наступает в результате подпленочной коррозии и агрессивная среда проникает в покрытие в ионном виде, то испытательные концентрации выбирают больше рабочей.
     
     В этом случае  определяют по режиму I (см. п.2.3.1).
     
     2.3. Если при испытании покрытий по методу 1 получены результаты, указанные в п.2.4.8, то дополнительно к режимам I и II проводят испытания при концентрации меньше рабочей или при рабочей при трех выбранных температурах. Результаты этих испытаний используют при расчете ресурса испытываемого покрытия в условиях эксплуатации. Ранее запланированные испытания при концентрации больше рабочей могут не проводиться.
     
     2.4. При испытании покрытий в NaOH и КОН перегибы зависимостей
     

,                                                                                           (1)

     
,                                                                                            (2)

     
                                                                                            (3)

     
могут быть при 10%-ной концентрации, что учитывают при выборе испытательных концентраций.
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное

     
ВЫБОР МЕТОДОВ ИСПЫТАНИЙ В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ ПЛЕНКООБРАЗУЮЩЕГО ВЕЩЕСТВА ЛАКОКРАСОЧНОГО МАТЕРИАЛА
ДЛЯ СОЛЯНОЙ, АЗОТНОЙ И СЕРНОЙ КИСЛОТ

     
     Примечания:
     
     1. Знак "+" означает применимость данного метода испытания.
     
     2. При выборе методов испытаний учитывают также специфичность воздействия агрессивной среды на данное пленкообразующее вещество.
     
     (Измененная редакция, Изм. N 2).
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое

     
ПЛАН И ПРОТОКОЛ ИСПЫТАНИЙ ПОКРЫТИЙ

     
План испытаний

     
     
     1. Цель испытаний (например, выбор системы покрытия для данных условий эксплуатации, параметров технологического процесса получения покрытия).
     
     2. Защищаемый металл.
     
     3. Характеристика агрессивной среды в условиях эксплуатации покрытия (температура, концентрация).
     
     4. Испытуемое покрытие (система покрытия).
     
     5. Технология получения покрытия (способ подготовки поверхности, метод окрашивания, режим сушки).
     
     6. Характеристика применяемых лакокрасочных материалов (наименование, рецептура, изготовитель, номер партии заводской, опытной лабораторной, дата изготовления).
     
     7. Метод испытаний.
     
     8. Режимы испытаний.
     
     9. Количество образцов для испытаний по каждому режиму.
     
     10. Периодичность определения испытываемых характеристик образцов (для метода 1).
     
     

Протокол испытаний

     
     
     Протокол испытаний покрытий должен содержать таблицу по форме 1 или 2, таблицу обработки результатов испытаний по форме 3 и заключение по результатам испытания (ресурс покрытия и доверительные пределы).
     
     К протоколу прилагается программа испытаний.
     
     
     Зав. лабораторией или отделом ____________________
     
     Отв. исполнитель ________________________________
     
     Лаборант ______________________________________
     
     

Форма 1 протокола испытаний

     
     
Форма 2 протокола испытаний

     
     
Форма 3 протокола испытаний

     
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
Обязательное

     
СПОСОБ РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБРАЗЦОВ В ЭКСИКАТОРАХ

     
     
     1. При испытании по методу 1 образцы крепят в пазах подставки, помещаемой в эксикатор с агрессивной средой согласно чертежу.   
     

     
     Подставку изготавливают из материала, который не взаимодействует с агрессивной средой (например, органическое стекло).
     
     2. При проведении испытаний по методу 2 контактные провода каждого образца выводят через отверстие в крышке эксикатора наружу и закрепляют в отверстии крышки с помощью резиновой пробки. Образцы при испытании находятся в висячем положении на контактных проводах.
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Обязательное

     
СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

     
     
     1. Среднее арифметическое значение  испытанных четырех образцов или среднее арифметическое значение сопротивления подслоя  10 образцов для каждого замера при длительности воздействия агрессивной среды , , ? вычисляют по формуле
     

,                                                                                   (1)

     
где  - количество замеров названных величин в данный момент времени;
     
       - индекс, различающий замеры названных величин в данный момент времени для различных образцов.
     
     2. Выборочную дисперсию -той ординаты измеряемой функции (дисперсия воспроизводимости)  вычисляют по формуле
     

.                                                               (2)

     
     3. Однородность дисперсий воспроизводимости ординат измеряемой функции при всех значениях аргумента проверяют при помощи критерия Кохрена, основанном на распределении случайной величины.
     
     Функцию распределения случайной величины , зависящей только от  и , вычисляют по формулам (3) или (4)
     

,                                                   (3)

     
где  - максимальная из сравниваемых дисперсий, каждая из которых обладает  степенью свободы.
     

.                                                                       (4)

     
     Дисперсии , , ?,  считают однородными, если
     

,                                                                                 (5)

     
где  - уровень значимости критерия.
     
     Величина  для уровней процентной значимости  и величин ,  даны в таблице.
     
     4. Методом наименьших квадратов строят зависимости  от  или  от . Эти зависимости находят по экспериментальным точкам в виде
     

,                                                                                          (6)

     
где  - соответственно  или ;

;

.

     
     Для случая по п.2.5.11 строят две зависимости:
     
для  и для  (пример построения приведен на чертеже).
     

     
               
     Параметры функциональной зависимости (6)  и  находят по формулам:
     

;                                                                          (7)

     
,                                                                                 (8)

где
     

.                                                                                             (9)

     
     5. После определения параметров  и  находят зависимость  от   от  или  от , из которых находят время начала коррозии  и скорость коррозии  для каждого режима испытаний.
     
     

Значения   при  

     
     
Продолжение

     
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Обязательное

     
ЛИНЕЙНОСТЬ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ЗАВИСИМОСТИ

     
     
     Параметры  и , найденные по методу наименьших квадратов согласно приложению 5, определяют значения оценок  искомой функциональной зависимости при каждом значении аргумента , при котором производились измерения функции.
     
     Имея оценочные значения  и экспериментальные величины , можно определить выборочную дисперсию
     

                                                                   (1)

     
с  степенями свободы, являющуюся оценкой генеральной дисперсии , отвечающей рассеянию величин  относительно соответствующих значений ординат, лежащих на прямой, найденной по методу наименьших квадратов. Чем меньше величины дисперсии , тем лучше экспериментальные точки  удовлетворяют линейной зависимости.
     
     Для оценки гипотезы линейности дисперсию  сопоставляют со сводной дисперсией воспроизводимости измерений ординат
     

.                                                                     (2)

     
     Если эти дисперсии однородны, т.е. соответствующие им генеральные дисперсии равны
     

,                                                                                           (3)

     
то рассеяние точек относительно прямой будет того же порядка, что и рассеяние воспроизводимости. При выполнении такого условия следует считать, что экспериментальные точки рассеяны относительно прямой, т.е. линейность измеряемой зависимости согласуется с экспериментом.
     
     Гипотеза, изображаемая математическим равенством (3), проверяется при помощи распределения Фишера, т.е., если эта гипотеза верна, то отношение
     

                                                                                             (4)

     
должно подчиняться распределению Фишера.
     
     В соответствии с критерием оценки статистической гипотезы необходимо величину  (4) сопоставлять с табличным значением  для заданного уровня значимости  и чисел степеней свободы  и  соответственно.
     
     При этом если
     

,                                                                       (5)

     
то гипотезу линейности принимают.
     
     Величины  приведены в таблице для критерия значимости .
     
     В числителе дисперсионного отношения (4) должна стоять большая из сравниваемых дисперсий. Как правило, . Число степеней свободы дисперсии  равно .
     
     

Значения  при  

     
     
Продолжение

ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Обязательное

     
ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗЫ ПАРАЛЛЕЛЬНОСТИ ПРЯМЫХ

     
     
     При проведении двух серий испытаний с помощью метода наименьших квадратов получают две эмпирические функциональные зависимости
     

;                                                                                          (1)


,                                                                                        (2)

     
прямолинейность которых доказана в приложении 6.
     
     Параллельность этих прямых определяется равенством коэффициентов  и . Предполагая, что , устанавливают случайно или не случайно расхождение их значений.
     
     Для этого выборочные дисперсии  для  и  для  вычисляют по формуле
     

,                                                                          (3)

     
где  - сводная дисперсия, вычисляемая по формуле
     

,                                                             (4)

     
 вычисляют по формуле (1),  - по формуле (2) приложения 6. ,  - степени свободы дисперсий и  соответственно.
     
     Каждая из дисперсий  и  обладает числом степеней свободы , равным .
     
     С помощью критерия Фишера проверяют однородность дисперсий  и
     

;     .                                                                          (5)

     
     В числителе берут большую из сравниваемых дисперсий.
     
 находят по таблице приложения 6.
     
     Дисперсии  и  считают однородными, если
     

.                                                                        (6)

     
     Однородность дисперсий  и  указывает, что эти эмпирические дисперсии относятся к выборкам из совокупностей с одной и той же теоретической дисперсией  и что  (дисперсии ошибок в обеих сериях измерений) одинаковы.
     
     Случайность или неслучайность расхождения между  и  определяют по отношению
     

,                                                                           (7)

     
где
     

,

     
      и  - число измерений в первой и второй сериях соответственно.
     
     

Распределение Стьюдента

     
Значение  

     
     
     Задавая желаемую доверительную вероятность , по таблице находят значение , соответствующее заданной вероятности  и числу степеней свободы .
     
     Если , то расхождение между  и  с доверительной вероятностью  можно считать случайным и прямые 1 и 2 при этом считают параллельными.
     
     

ПРИЛОЖЕНИЕ 8
Обязательное

     
РАСЧЕТ РЕСУРСА ПОКРЫТИЯ В УСЛОВИЯХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

     
     
     1. Из зависимостей  от  или  от , найденных по экспериментальным точкам методом наименьших квадратов, определяют время начала коррозии металла  и скорость коррозии  для каждого режима испытаний.
     
     2. Время начала коррозии  и скорость коррозии  в зависимости от температуры и концентрации агрессивной среды вычисляют по формулам (2) и (3) подразд. 2, 5.
     

;                                                                                (1)

     
.                                                                              (2)

     
     Логарифмируя обе части уравнений, получают:
     

;                                                                   (3)

     
                                                                (4)

     или
     

;                                                                          (5)

     
,                                                                           (6)

     
     где

; ;  ; ;

     
; ; ; ;

     
.

     
     Проведя три серии испытаний по девяти режимам, получают следующие зависимости:
     

; ; ,                               (7)

     
; ; ,                            (8)

     
;  ;  ,                          (9)

     
;  ;  ,                        (10)

     
;  ;  ,                      (11)

     где
     

;  ;  ,                      (12)

     
;  ; ,                                 (13)

     
;  ; ,                             (14)

     
;  ; ,                              (15)

     
; ; ,                                  (16)

     
; ; ,                              (17)

     
; ; .                               (18)

     
     Применяя метод наименьших квадратов, находят параметры , , , , , , ,  и отсюда - экспериментальные функциональные зависимости  и  для трех концентраций - формулы (7)-(9), а также  и  для трех температур.
     
     По приложениям 6 и 7 проверяют линейность и параллельность  и при различных концентрациях агрессивной среды, а также линейность и параллельность  и  при различных температурах.
     
     Если гипотеза о линейности и параллельности подтверждается, дальнейшую обработку результатов испытаний проводят в указанной последовательности.
     
     3. Дисперсию параметров , , ,  вычисляют по формулам, аналогичным формуле (4) приложения 5.
     
     Из формул (13)-(15) находят  и ,
     
где
     

;                                                                                  (19)

     
                                                                                   (20)

     
 и  вычисляют по формулам:
     

;                                                                               (21)

.                                                                                      

     
     Далее находят величину  (среднее арифметическое)
     

                                                                         (22)

     
и ее дисперсию
     

 .                                                   (23)

     
     Аналогично по формулам (7)-(12) находят средние , ,  и , а также их сводные дисперсии
     

;                                                                              (24)

     
                                                                              (25)

     
аналогично для  и .
     
     Функциональные зависимости (5) и (6) с найденными параметрами принимают вид:
     

;                                                                      (26)

     
.                                                                       (27)

     
     По формулам (26) и (27) вычисляют время начала коррозии и скорость коррозии для рабочей температуры и концентрации агрессивной среды. Ресурс рассчитывают по формуле (1) подразд. 2.5.
     
     4. Если гипотеза линейности зависимостей (7)-(9) отвергается, то проводят дополнительную серию испытаний при трех температурах и трех концентрациях. Температуры выбирают в промежутках между уже испытанными, а концентрации берут те же. Находят точки излома прямых зависимостей  от .
     
     Функциональные зависимости (26) и (27) находят для участков прямых, лежащих ближе к температуре эксплуатации, и по ним определяют время начала коррозии и скорость коррозии для рабочей температуры и концентрации агрессивной среды.
     
     Ресурс рассчитывают по формуле (1) подразд. 2.5.
     
     5. Если отвергается гипотеза параллельности, а гипотеза линейности не отвергается, то проводят дополнительную серию испытаний по трем температурным режимам по рабочей концентрации агрессивной среды. Методом наименьших квадратов находят функциональные зависимости     
     

,                                                                                    (28)

     
.                                                                                     (29)

     
     Время начала коррозии и скорость коррозии металлического подслоя для рабочей температуры находят из этих зависимостей.
     
     Ресурс рассчитывают по формуле (1) подразд. 2.5.
     
     6. Если отвергаются гипотеза линейности и гипотеза параллельности отрезков прямых, лежащих правее точки излома, то проводят дополнительную серию испытаний для температур, лежащих правее точки излома, при рабочей концентрации агрессивной среды. Методом наименьших квадратов находят функциональные зависимости (28) и (29), по которым определяют время начала коррозии  и скорость коррозии  металлического подслоя в условиях эксплуатации.
     
     Ресурс рассчитывают по формуле (1) подразд. 2.5.
     
     7. Если отвергается параллельность зависимостей (10)-(12), то проводят дополнительную серию испытаний для рабочей концентрации агрессивной среды по трем температурным режимам.
     
     Находят функциональные зависимости (28) и (29), из которых определяют время начала коррозии и скорость коррозии для рабочей температуры и концентрации агрессивной среды.
     
     Ресурс рассчитывают по формуле (1) подразд. 2.5.
     
     8. Если зависимость  от  не линейна, то дополнительно находят функциональные зависимости, аналогичные (26) и (27) для  и  (см. чертеж приложения 5). Ресурс в этом случае рассчитывают по формуле (7) подразд. 2.5.
     
     9. Для оценки доверительного интервала ("коридора ошибок") используют стьюдентовскую случайную величину , которая в общем виде определяется формулой
     

,                                                                                         (30)

     
где  - искомая теоретическая зависимость, которую можно представить в виде
     

;                                                                                        (31)

     
      - эмпирическая зависимость, в которой  или , выражаемая формулой
     

.                                                                                          (32)

     
     Число степеней свободы  равно числу степеней свободы  для формулы (6) и 3 для функциональных эмпирических зависимостей  и .
     
     Величина случайной ошибки в искомой функции имеет вид:
     

.                                                                     (33)

     Границы "коридора ошибок" для произвольного значения аргумента определяются выражением
     

.                                                                              (34)

     
     Опытные значения среднеквадратического отклонения при любом значении аргумента  вычисляют по формуле
     

,                                                                    (35)

     
где
     

;                                                          (36)

     
     ,  и  - вычисляют по формулам (4), (5) приложения 7 и формуле (9) приложения 5.
     
     Величину  для заданного значения доверительной вероятности  берут по таблице, где .
     
     

Значения