黃文捷,駱漢英
(1.廣汽本田汽車有限公司,廣州 510700; 2.威凱檢測技術(shù)有限公司, 廣州 510663)
國家市場監(jiān)督管理總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會于2023 年8 月6 日發(fā)布了GB/T 10593.2-2023[1]《電工電子產(chǎn)品環(huán)境參數(shù)測量方法 第2 部分:鹽霧》,該標(biāo)準(zhǔn)將于2024 年3 月1 日正式實施。本文將對新版標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容變化展開,并簡要論述這些變化應(yīng)在實際操作上的注意事項,為相關(guān)試驗人員提供技術(shù)參考。
對GB/T 10593.2-2023( 以 下 簡 稱 新 版) 和GB/T 10593.2-2012[2]標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行對比分析,見表1。通過對比發(fā)現(xiàn),新版標(biāo)準(zhǔn)分為增加章節(jié)、更改章節(jié)和刪除章節(jié)共三部份內(nèi)容。新版標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)GB/T 1.1-2020[3]《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1 部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草,增加了第2 章規(guī)范性引用文件、第3 章術(shù)語和定義中增加了“鹽霧濃度”和“鹽霧沉降量”、第4 章概述、第5 章“5.3.2.2 吸收管的選擇 推薦使用帶砂芯結(jié)構(gòu)的吸收管”、第6 章“鹽霧沉降率測定”中增加了“干片法”、第7~8 章,附錄A~C 和參考文獻(xiàn)等內(nèi)容。更改內(nèi)容涉及到第5 章“鹽霧濃度測量的采樣和分析方法”和圖2“濕燭法沉降率采集裝置圖”。刪除了“檢出量和有關(guān)規(guī)范應(yīng)給出的信息”(2012 版的第5、6 章)。
表1 新舊版本標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)變化
2.1.1 試劑及分析原理的變化
目前溶液中氯離子濃度的分析方法以滴定法、電位滴定法、離子選擇電極法和分光光度法作為主要分析方法[4]。分光光度法由于操作簡便快速,靈敏度高且儀器設(shè)備便宜,應(yīng)用范圍廣,GB/T 10593.2 新舊版本人工操作方法均采用分光光度法進(jìn)行測定,另外新版本在線監(jiān)測方法也選用一種增加了基于硝酸銀分光光度計原理在線監(jiān)測設(shè)備。隨著人們對生態(tài)環(huán)境和環(huán)保意識的增強,滴定法和分光光度法中的化學(xué)方法需要用到對人體和環(huán)境有害的試劑, 2012 版本的所用試劑有硫氫酸汞和硫酸鐵銨,其分析原理是含氯離子的水溶液中加入硫氫酸汞及硫酸鐵銨試劑后,在一定酸度下,氯離子與硫氫酸汞反應(yīng)產(chǎn)生硫氫酸根離子,硫氫酸根離子與三價鐵離子絡(luò)合,形成紅色的硫氰酸鐵絡(luò)合物,根據(jù)絡(luò)合物顏色深淺,可測得溶液中氯離子濃度,其反應(yīng)式如下:
該方法所用的試劑硫氫酸汞和生成物氯化汞均為有毒物質(zhì),對人體和環(huán)境具有一定的毒性。新版標(biāo)準(zhǔn)對此方法重新更改,選用的試劑為硝酸和硝酸銀,相對安全可靠。其分析原理是在稀硝酸介質(zhì)中,氯離子與銀離子形成氯化銀膠體,氯化銀膠體在溶液中成懸浮狀,在穩(wěn)定劑丙三醇的存在下,用分光光度計進(jìn)行測試,其反應(yīng)式如下:
因新舊版本的分析原理不同,鹽霧濃度計算公式也不相同,這是新版本變化的內(nèi)容,在計算鹽霧濃度時,注意選擇版本方法帶來的差別。
2.1.2 大氣吸收管的變化
2012 版本推薦使用大氣吸收管為多孔玻板吸收管,需要使用2 個吸收管進(jìn)行連接使用。新版標(biāo)準(zhǔn)大氣吸收管推薦為帶砂芯結(jié)構(gòu)的玻璃吸收管,此吸收管增大采氣與吸收液的接觸面積,提高了大氣吸收管吸收率,進(jìn)而影響測定空氣中的鹽霧濃度準(zhǔn)確性。新版標(biāo)準(zhǔn)推薦的帶砂芯結(jié)構(gòu)的大氣吸收管滿足吸收率≥95 %,連接一個吸收管即可完成采氣動作,提高了操作便利性。
2.2.1 濕燭法—吸收液試劑選擇的變化
2012 版本吸收液為去離子水。新版標(biāo)準(zhǔn)的吸收液在采樣時間小于1 h 時選用去離子水,但在超過1 h 采樣時間,則使用20 %體積分?jǐn)?shù)的丙三醇水溶液作為吸收液試劑,以減少吸收液試劑在采樣過程的損失。另外也推薦在吸收液滴加辛酸溶液防止吸收液因儲存生霉。在極端溫度如低于-25 ℃或者高于25 ℃時,增加40 %體積分?jǐn)?shù)的丙三醇以防止結(jié)冰或者過度揮發(fā)?;蛘?0 %體積分?jǐn)?shù)乙二醇溶液代替丙三醇。此變化更利于實驗室人員的操作,也有利于提高測量準(zhǔn)確性。
2.2.2 濕燭法—采樣裝置圖的變化
圖1 為2012 版本的裝置圖,與新版本的裝置圖(圖2)相比,主要多出小木樁(序號3)和小玻璃管(序號4),裝置安裝繁瑣不利于操作。
圖1 2012 版本濕燭法采樣裝置圖
圖2 2023 版本濕燭法采樣裝置圖
2.2.3 濕燭法—操作步驟的變化
新版標(biāo)準(zhǔn)增加了采樣裝置安裝方式,即增加遮雨棚的固定放樣架,與舊版相比,減少了因雨天需要罩起紗布,影響采樣時間。另外操作步驟有10 個詳細(xì)的步驟,相比舊版5 個步驟,更易于試驗人員理解和操作。
2.2.4 干片法采樣
干片法采樣為新版標(biāo)準(zhǔn)新增內(nèi)容,可供試驗相關(guān)人員根據(jù)實際情況選擇測試方法。干片法采樣操作簡單,裝置便攜。需要注意的是,濕燭法和干片法獲得的鹽霧沉降率數(shù)據(jù)是不可以直接比較的。當(dāng)鹽霧沉降率小于10 mg/(m2?d)時,濕燭法和干片法獲得的沉降率基本相同。當(dāng)采樣環(huán)境中的鹽霧沉降率較高或需要長周期采樣時,宜采用濕燭法。
隨著建設(shè)“海洋強國”步伐加快,海洋經(jīng)濟快速發(fā)展,海島區(qū)域的設(shè)施設(shè)備也前所未有大規(guī)模投入使用,高濕熱高鹽霧海洋氣候環(huán)境對電力、電氣設(shè)備,尤其嚴(yán)重影響電工電子產(chǎn)品使用壽命。檢測設(shè)備智能化、數(shù)字化技術(shù)更新迭代,鹽霧實現(xiàn)在線自動測量,解決了傳統(tǒng)的鹽霧測量方法需要人工現(xiàn)場操作,費時費力以及現(xiàn)場條件受限的難題。
新版增加了基于硝酸銀分光光度計原理的鹽霧濃度在線監(jiān)測方法、基于激光散射原理的鹽霧濃度在線監(jiān)測方法和叉指電極鹽霧沉降量在線監(jiān)測方法。試驗相關(guān)人員根據(jù)實際情況選擇相應(yīng)的在線監(jiān)測系統(tǒng),從繁復(fù)的人工操作試驗解放出來,實現(xiàn)在線實時監(jiān)控,更加直觀了解電子電器設(shè)備在鹽霧環(huán)境下腐蝕狀況預(yù)測,及時維護更新,最大限度地提高了設(shè)備實施的使用壽命。
附錄A“近海區(qū)域鹽霧估測流程”,本章內(nèi)容可以很好指導(dǎo)一些相對于電力、電子電器元器件等精密設(shè)備受鹽霧影響相對弱一些的設(shè)備設(shè)施,生產(chǎn)者或者使用者沒有足夠的手段對設(shè)備設(shè)施所服役環(huán)境進(jìn)行精準(zhǔn)的監(jiān)控測量,通過附錄A 的估測流程能夠很好地讓用戶或者生產(chǎn)者了解產(chǎn)品使用環(huán)境鹽霧含量的估測,從中得出鹽霧含量的范圍,以便評估產(chǎn)品的耐鹽霧程度。
附錄B“鹽霧濃度、鹽霧沉降率及鹽霧沉降量的分級”,通過測量數(shù)據(jù),按照標(biāo)準(zhǔn)分級,為產(chǎn)品服役環(huán)境鹽霧影響程度提供依據(jù),完善或加強產(chǎn)品的防腐蝕工藝水平。
附錄C“大氣吸收管吸收率測定”,指導(dǎo)試驗人員對大氣采集器吸收管吸收率的測定,提高測定準(zhǔn)確性和操作的效率性。
參考文獻(xiàn),可以很好地指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)使用者延伸閱讀,了解本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要素的來源,加深對標(biāo)準(zhǔn)的理解和應(yīng)用。
通過對新舊版本標(biāo)準(zhǔn)的分析與對比,除了結(jié)構(gòu)變化外,標(biāo)準(zhǔn)使用者需要關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)增加和更改的章節(jié)內(nèi)容。2023 版標(biāo)準(zhǔn)充分考慮了電工電子產(chǎn)品在場所環(huán)境鹽霧測量方法的國內(nèi)外的現(xiàn)狀以及相關(guān)的影響因素。從測量方法的更新完善,到增加在線監(jiān)測方法的選擇,鹽霧含量分類等級以及大氣采集吸收管吸收率的測定,一一作了詳盡說明,充分考慮標(biāo)準(zhǔn)使用者可能面向?qū)嶋H操作的一些難題。隨著設(shè)備檢測技術(shù)和萬物互聯(lián)技術(shù)的發(fā)展,未來在線監(jiān)測方法的發(fā)展將給鹽霧測量技術(shù)的精準(zhǔn)性和便捷性提供了更多的選擇。