Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7921-3-0:2008 - IEC 60721-3-0:2002

 Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7921-3-0:2008 về Phân loại điều kiện môi trường – Phần 3-0: Phân loại theo nhóm các tham số môi trường và độ khắc nghiệt – Giới thiệu đề cập đến các điều kiện cực hạn (ngắn hạn) mà sản phẩm có thể gặp phải khi được vận chuyển, lắp đặt, bảo quản và sử dụng. 

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 7921-3-0 : 2008 IEC 60721-3-0 : 2002 PHÂN LOẠI ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG – PHẦN 3-0: PHÂN LOẠI THEO NHĨM CÁC THAM SỐ MƠI TRƯỜNG VÀ ĐỘ KHẮC NGHIỆT – GIỚI THIỆU Classification of environmental conditions – Part 3-0: Classification of groups of environmental parameters and their severities – Introduction Lời nói đầu TCVN 7921-3-0: 2008 hoàn toàn tương đương với IEC 60721-3-0: 2002 (IEC 60721-3-0: 1984 sửa đổi 1: 1987); TCVN 7921-3-0: 2008 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC/E3 Thiết bị điện tử dân dụng biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Lời giới thiệu TCVN 7921-3-0: 2008 phần tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 7921 Bộ tiêu chuẩn TCVN 7921 (IEC 60721), Phân loại điều kiện môi trường, gồm phần sau: TCVN 7921-1: 2008 (IEC 60721-1: 2002), Phần 1: Tham số môi trường độ khắc nghiệt TCVN 7921-2-1: 2008 (IEC 60721-2-1: 2002), Phần 2-1: Điều kiện môi trường xuất tự nhiên – Nhiệt độ độ ẩm TCVN 7921-3-0: 2008 (IEC 60721-3-0: 2002), Phần 3-0: Phân loại theo nhóm tham số môi trường độ khắc nghiệt – Giới thiệu TCVN 7921-3-1: 2008 (IEC 60721-3-1: 1997), Phần 3-1: Phân loại theo nhóm tham số mơi trường độ khắc nghiệt – Bảo quản TCVN 7921-3-2: 2008 (IEC 60721-3-2: 1997), Phần 3-2: Phân loại theo nhóm tham số môi trường độ khắc nghiệt – Vận chuyển PHÂN LOẠI ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG – PHẦN 3-0: PHÂN LOẠI THEO NHĨM CÁC THAM SỐ MƠI TRƯỜNG VÀ ĐỘ KHẮC NGHIỆT – GIỚI THIỆU Classification of environmental conditions – Part 3-0: Classification of groups of environmental parameters and their severities – Introduction Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn đề cập đến điều kiện cực hạn (ngắn hạn) mà sản phẩm gặp phải vận chuyển, lắp đặt, bảo quản sử dụng Nhóm loại điều kiện môi trường riêng rẽ đưa ứng dụng sản phẩm khác (ví dụ, sử dụng tĩnh có bảo vệ khỏi thời tiết, lắp đặt phương tiện đường bộ, phương tiện vận chuyển) Việc phân loại tính đến mức độ hạn chế sử dụng sản phẩm từ điều kiện hạn chế (ví dụ, phòng có khống chế nhiệt độ) đến điều kiện khơng hạn chế Việc phân loại bao gồm điều kiện tự nhiên điều kiện nhân tạo Mục đích Tiêu chuẩn nhằm hướng dẫn sử dụng cho tất phần TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) Nó bao gồm thông tin sở kể thông tin ứng dụng giới hạn loại điều kiện môi trường cho phần khác TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) Tiêu chuẩn mô tả khác điều kiện môi trường mà sản phẩm gặp phải suốt tuổi thọ nó, mơ tả loại điều kiện môi trường cho TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) điều kiện môi trường thử nghiệm sử dụng để đảm bảo sản phẩm làm việc thỏa đáng điều kiện môi trường Tiêu chuẩn bao gồm việc sử dụng TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) vào thiết kế, giới hạn điều kiện bảo vệ Sự khác giải thích điều kiện cực hạn môi trường xác suất bị vượt mức nhỏ, thường tồn thời gian ngắn, điều kiện mơi trường bình thường tồn dài Tiêu chuẩn nêu hướng dẫn áp dụng yếu tố khoảng thời gian tần suất xuất theo đặc trưng đóng góp tham số có nghĩa loại điều kiện môi trường Cần tham khảo tiêu chuẩn để tránh sử dụng sai loại điều kiện môi trường xác định phần khác TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) Nội dung cách trình bày Nhóm loại điều kiện môi trường riêng rẽ nêu theo ứng dụng sản phẩm đây: TCVN 7921-3-1 (IEC 60721-3-1) : Bảo quản; TCVN 7921-3-2 (IEC 60721-3-2): Vận chuyển; IEC 60721-3-3: Sử dụng tĩnh tại, có bảo vệ khỏi thời tiết; IEC 60721-3-4: Sử dụng tĩnh tại, khơng có bảo vệ khỏi thời tiết; IEC 60721-3-5: Lắp đặt phương tiện đường bộ; IEC 60721-3-6: Môi trường phương tiện đường thủy; IEC 60721-3-7: Sử dụng di động không tĩnh Việc phân loại điều kiện môi trường nhận biết bởi: - chữ số để xác định ứng dụng (1 dùng cho bảo quản, dùng cho vận chuyển, dùng cho sử dụng tĩnh tại, v.v ); - chữ dùng cho điều kiện khí hậu (K), điều kiện sinh học (B), hoạt chất hóa học (C), chất có tác động học (S) điều kiện (M) Được mở rộng cần; - số khác thể độ khắc nghiệt, đó, chữ số cao thường thể điều kiện chặt chẽ Loại điều kiện môi trường chia nhỏ thành H (cao) L (thấp) phép sử dụng điều kiện đó, ví dụ, nhiệt độ xuống thấp khơng cao Ví dụ: Loại 2K3 đó: = vận chuyển; K = điều kiện khí hậu; = độ khắc nghiệt Các phần TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) có bảng nêu tất loại điều kiện môi trường, kể độ khắc nghiệt tham số môi trường cho loại Ngồi ra, tiêu chuẩn có phụ lục nêu chi tiết điều kiện mà sản phẩm giả thiết đáp ứng sở cho loại điều kiện môi trường Các phụ lục nhằm hướng dẫn người sử dụng tiêu chuẩn chọn loại điều kiện mơi trường thích hợp áp dụng cho ứng dụng cụ thể sản phẩm Thông tin làm sở để chọn tham số môi trường độ khắc nghiệt loại điều kiện môi trường Các tham số môi trường liệt kê cho loại môi trường điều kiện đề cập theo loại môi trường mà sản phẩm phải chịu Các tham số chọn cách sử dụng tập hợp tham số môi trường đầy đủ TCVN 7921-1 (IEC 60721-1) "danh mục kiểm tra" Các độ khắc nghiệt nêu cho tham số môi trường mức vượt phần không đáng kể thời gian phơi nhiễm liên tục (ví dụ, điều kiện nhiệt độ) phần không đáng kể tổng số kiện (ví dụ, xóc) Do đó, sử dụng loại điều kiện môi trường nêu TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) để xác định ứng suất môi trường ngắn hạn lớn sản phẩm không đưa thơng tin thời gian dài tồn thời gian tồn ứng suất môi trường sản phẩm Điều minh họa Hình Hình – Minh họa phần thời gian phần tổng số trường hợp vượt q độ khắc nghiệt mơi trường Các độ khắc nghiệt đưa phân loại đại diện giá trị x 1, thông tin cần để xác định toàn ứng suất môi trường suốt tuổi thọ sản phẩm gồm có đường cong tổng thể, P(x > x0) tất giá trị x0 Mặc dù liệu sẵn có khơng thể đưa số xác mức xác suất sử dụng phân loại P(x > x1) thường nhỏ đáng kể so với 0,01 Một sản phẩm phải chịu tác động đồng thời số lượng lớn tham số môi trường Một số tham số phụ thuộc vào thống kê, ví dụ, vận tốc khơng khí thấp nhiệt độ thấp, xạ mặt trời nhiệt độ cao Các tham số khác khơng phụ thuộc vào thống kê, ví dụ rung nhiệt độ (bình thường) Xác suất chịu đồng thời độ khắc nghiệt cực biên tham số môi trường độc lập x y tích xác suất chịu tham số, tức là: P(x, y > x1, y1) = P(x > x1) P(y > y1) Ví dụ: Nếu xác suất vượt tham số: P(x > x1) = P(y > y1) = 0,01 P(x, y > x1, y1) = 0,0001 Cần lưu ý nhiều trường hợp sản phẩm bị đặt vào môi trường thu thập liệu thống kê thời gian có hạn Trong trường hợp vậy, độ khắc nghiệt chọn phân loại để có xác suất bị vượt cao 0,01 Do đó, xác suất kết hợp sản phẩm bị đặt vào môi trường cấp giới hạn độ khắc nghiệt chấp nhận (độ lớn vào khoảng 0,01) Hướng dẫn sử dụng TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) 5.1 Hướng dẫn chung Tất sản phẩm thiết kế để tồn làm việc mơi trường nhiều có khắc nghiệt Về bản, sản phẩm bị ảnh hưởng tác động môi trường theo hai cách: - ảnh hưởng điều kiện môi trường cực hạn ngắn hạn, trực tiếp gây hỏng hóc phá hủy sản phẩm; ảnh hưởng việc phải chịu lâu dài ứng suất môi trường chưa cực hạn làm giảm chất lượng sản phẩm từ từ cuối gây hỏng hóc phá hủy sản phẩm Các điều kiện môi trường cực hạn ngắn hạn, xác định TCVN 7921-3 (IEC 60721-3), xuất thời điểm suốt tuổi thọ sản phẩm Một sản phẩm khơng bị ảnh hưởng điều kiện cực trị chưa qua sử dụng bị hỏng phải chịu điều kiện giống sau sử dụng thời gian dài ảnh hưởng lão hóa Các điều kiện cực trị ảnh hưởng đến sản phẩm: - sản phẩm khơng hoạt động (ví dụ, trình bảo quản vận chuyển), - sản phẩm hoạt động, hai Do đó, đề cập đến loại điều kiện môi trường định TCVN 7921-3 (IEC 60721-3), điều quan trọng quy định kỹ thuật sản phẩm xác định xem sản phẩm đòi hỏi khả để hoạt động hay cần tồn mà không bị hỏng vĩnh viễn phải chịu điều kiện mô tả loại điều kiện môi trường Việc phân loại mơi trường sử dụng làm sở để chọn mức thiết kế thử nghiệm Điều khơng có nghĩa cần sử dụng giới hạn loại môi trường làm mức thiết kế thử nghiệm, không yêu cầu tỷ lệ hỏng "0" giới hạn loại mơi trường Mức thiết kế thử nghiệm phải chọn theo trường hợp liên quan đến rủi ro chấp nhận được, tức có độ khắc nghiệt cao thấp tùy thuộc vào hậu hỏng hóc xảy 5.2 Giới hạn điều kiện bảo vệ giai đoạn thiết kế Về bản, TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) cần sử dụng làm sở để xác định điều kiện môi trường thực tế mà sản phẩm cần thiết kế Người thiết kế cần biết tác động vật lý điều kiện mơi trường kết số tham số mơi trường định Ví dụ: Nhiệt độ cao đạt bề mặt sản phẩm kết việc kết hợp nhiệt độ khơng khí xung quanh, xạ mặt trời, xạ nhiệt từ phần tử gia nhiệt gần, lò hở, v.v Nhà chế tạo người sử dụng sản phẩm giảm độ khắc nghiệt tham số môi trường cách bảo vệ sản phẩm, ví dụ, sử dụng vỏ bọc vận chuyển bảo quản lắp sản phẩm lên vật để cách ly rung xóc Khi đó, độ khắc nghiệt môi trường cho loại điều kiện môi trường TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) phải áp dụng cho sản phẩm gồm bảo vệ khơng phải cho thân sản phẩm Nhờ vào thông tin nêu phụ lục phần khác TCVN 7921-3 (IEC 607213), nhà chế tạo người sử dụng xác định hạn chế vận chuyển, bảo quản sử dụng sản phẩm, hạn chế làm cho ứng dụng trở nên phù hợp với cấp khắc nghiệt thấp Thường dựa vào tầm quan trọng kinh tế kỹ thuật để tìm quan hệ tối ưu giữa: - khả chịu môi trường sản phẩm không bảo vệ; - bảo vệ sản phẩm khỏi tác động môi trường; - hạn chế vận chuyển, bảo quản sử dụng sản phẩm Cần lưu ý thiết kế sản phẩm để chịu điều kiện môi trường khắc nghiệt mức cần thiết, lúc tạo độ tin cậy cao Việc thiết kế có bảo vệ lắp sẵn mức cần thiết tạo sản phẩm phức tạp với số phương thức gây hỏng tăng lên Hơn nữa, thiết kế mức sản phẩm đòi hỏi khơng cần thiết vị trí lắp đặt để đảm bảo điều kiện mơi trường khắc nghiệt mức cần thiết trở nên tốn 5.3 Xác định mức thích hợp dùng cho thử nghiệm chất lượng Như đề cập 5.2 nói trên, loại điều kiện mơi trường TCVN 7921-3 (IEC 607213) sử dụng làm sở cho thiết kế, bảo vệ đưa vào hạn chế Việc chứng tỏ khả sản phẩm đáp ứng điều kiện môi trường gồm số hoạt động, từ hướng dẫn để chọn vật liệu sử dụng cho sản phẩm kể thử nghiệm vật liệu, hướng dẫn để xử lý bề mặt, v.v , đến thử nghiệm mẫu sản phẩm hồn thiện điều kiện mơi trường mô Thực thử nghiệm theo cách chọn tham số môi trường kết hợp chúng, có hại cho sản phẩm Yêu cầu thử nghiệm môi trường mô tả bởi: - tham số mơi trường; - quy trình thử nghiệm; - độ khắc nghiệt thử nghiệm Ngồi đưa yêu cầu liên quan đến sản phẩm cụ thể, ví dụ u cầu thơng số, chức năng, mức suy giảm chấp nhận được, v.v Quy trình thử nghiệm môi trường dùng cho thử nghiệm quy định TCVN 7699 (IEC 60068) Độ khắc nghiệt sử dụng cho thử nghiệm phải liên quan đến quy trình thử nghiệm nhằm tạo ảnh hưởng môi trường thực tế Việc tái tạo thường khác với điều kiện mơi trường thực Ví dụ - Thử nghiệm nhiệt độ cao sản phẩm tản nhiệt thiết kế để mô hiệu ứng nhiệt sản phẩm phải chịu điều kiện nhiệt độ không khí cao, xạ mặt trời nguồn nhiệt có khác tùy thuộc vào ứng dụng - Trong thử nghiệm xóc, sản phẩm phải chịu xóc có dạng xung đơn giản (ví dụ, nửa hình sin) điều kiện thực tế mô tả xung đơn giản Cần chuyển đổi cách so sánh phổ xóc điều kiện thực tế với phổ xóc xung thử nghiệm (Việc chuyển đổi từ điều kiện thực tế sang điều kiện thử nghiệm không nằm phạm vi áp dụng TCVN 7921 (IEC 60721).) Các điều kiện nêu TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) có xác suất bị vượt q nhỏ khơng có khoảng dự phòng an tồn Ngồi việc chọn chuyển đổi điều kiện thực tế sang điều kiện thử nghiệm nhà thiết kế yêu cầu thử nghiệm bổ sung khoảng dư để bao trùm: - dung sai trang bị thử nghiệm cấu điều khiển; - khác mẫu sử dụng cho thử nghiệm mẫu khác sản phẩm; - yếu tố khác Tóm lại, cần lưu ý điều khoản TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) xác định điều kiện môi trường cực trị thực tế Không nên trực tiếp áp dụng chúng cho thử nghiệm chất lượng Tuy nhiên, sử dụng chúng làm tài liệu để xác định mức thử nghiệm cho thử nghiệm chất lượng, với phương pháp để chuyển đổi điều kiện thực tế sang điều kiện thử nghiệm, khoảng dư an toàn, v.v Khoảng thời gian tần suất xuất 6.1 Yêu cầu chung Các độ khắc nghiệt quy định loại điều kiện môi trường TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) mức có xác suất bị vượt thấp Chúng xuất phần nhỏ thời gian với số lượng hạn chế kiện Với ứng dụng định, việc biết mức đáng kể tham số môi trường đặt lên sản phẩm lần vấn đề quan trọng Tùy thuộc vào vị trí lắp đặt vào trạng sử dụng sản phẩm, thời gian tần suất xuất tham số mơi trường đơn lẻ khác Hiểu biết thời gian tần suất xuất xảy có tác động đáng kể đến thiết kế sản phẩm thiết kế biện pháp bảo vệ (chi tiết kết cấu xây dựng, v.v ) vị trí ứng dụng (trong trình bảo quản, vận chuyển sử dụng) Các vấn đề thường có tính chất thống kê phức tạp Không thể đề cập trường hợp theo cách tiêu chuẩn hóa Các bảng ví dụ chuyển đến lượng thơng tin hạn chế Do đó, nên sử dụng chúng trường hợp đơn giản khơng có sẵn thơng tin liên quan khoảng thời gian 6.2 Khoảng thời gian tần suất xuất 6.2.1 Bảng có chứa tập hợp tuyển chọn tiêu chuẩn tổng thời gian liên quan đến ứng dụng 6.2.2 Bảng có chứa tập hợp tuyển chọn tiêu chuẩn khoảng thời gian lớn cho lần xuất Bảng chứa tập hợp tuyển chọn tiêu chuẩn khoảng thời gian xuất số lượng trường hợp đơn vị thời gian chọn lọc tiêu chuẩn Các khoảng thời gian tần suất liên quan đến tham số môi trường loại điều kiện môi trường thường đặc trưng cho trường hợp đóng góp tham số đáng kể Tùy trường hợp mà thuật ngữ "đáng kể" xem xét tiêu chuẩn để bao trùm trường hợp đây: - đạt tới trạng thái mà tham số mơ tả, ví dụ, ngưng tụ, đóng băng, v.v - giá trị tham số cao độ khắc nghiệt tương ứng cấp thấp tiếp theo, ví dụ, áp suất khơng khí thấp, nhiệt độ khơng khí cao, độ ẩm tương đối thấp, độ ẩm tương đối cao, v.v ; - tham số vượt giá trị ngưỡng xác định bất kỳ, cần phải đưa với thời gian tần suất chọn Có thể nêu mối liên hệ thời gian tần suất Bảng Bảng 3, tổng thời gian áp dụng Bảng 6.2.3 Phụ lục A nêu ví dụ áp dụng giá trị tiêu chuẩn khoảng thời gian tần suất xuất Bảng – Tổng thời gian áp dụng Áp dụng Bảo quản tháng tháng năm năm Vận chuyển 24 h tuần tháng tháng năm 10 năm 20 năm Sử dụng 1) Thời gian năm 1) năm 40 năm Có thể có trường hợp ngoại lệ với khoảng thời gian ngắn, ví dụ, bóng thăm dò thời tiết Bảng – Khoảng thời gian lớn lần xuất s 10 s 0,5 h h h 24 h tuần tuần tháng Bảng – Tần suất xuất Khoảng thời gian xuất đơn vị thời gian 1) Số lượng kiện đáng kể đơn vị thời gian 1) 0,5h 1h 8h 24h 10 1tuần 2tuần 1tháng 2tháng 6tháng 1) Đơn vị thời gian chọn từ: giây, phút, giờ, 24 h, tuần, tháng, năm PHỤ LỤC A (tham khảo) Ví dụ áp dụng Việc áp dụng giá trị tiêu chuẩn khoảng thời gian tần suất xuất trường hợp thực tế ví dụ A.1 Ví dụ Sản phẩm vận chuyển phương tiện vận chuyển sẵn có thơng thường từ nhà chế tạo đến người sử dụng với khoảng cách xa mà khơng có ý bảo vệ đặc biệt Phân loại môi trường: 2K4/2B2/2C3/2S2/2M3 Thời gian vận chuyển: tháng Thời gian rung đáng kể: tuần/tháng Số lần xóc đáng kể: lần/giờ Số lần rơi tự đáng kể: 10 lần/tháng A.2 Ví dụ Sản phẩm sử dụng nơi lắp đặt tĩnh có bảo vệ khỏi thời tiết Phân loại môi trường: 3K3/3Z1/3B1/3C2/3S2/3M2 Thời gian sử dụng: 10 năm Thời gian rung đáng kể: tuần/năm Thời gian rung đáng kể lớn nhất: h Số lần xóc đáng kể: lần/24 h A.3 Ví dụ Sản phẩm dự kiến sử dụng di động không tĩnh Phân loại môi trường: 7K4/7Z2/7Z6/7Z10/7B2/7C3/7S3/7M3 Thời gian sử dụng: năm Thời gian ẩm ướt (ngưng tụ, giáng thủy, nước phun): tháng/năm Thời gian tác động đáng kể hoạt chất hóa học 0,5 h/ 24 h Thời gian đóng băng, sương muối: tháng/năm Số lần rơi tự đáng kể: lần/năm MỤC LỤC Lời nói đầu Lời giới thiệu Phạm vi áp dụng Mục đích Nội dung cách trình bày Thơng tin làm sở để chọn tham số môi trường độ khắc nghiệt loại điều kiện môi trường Hướng dẫn sử dụng TCVN 7921-3 (IEC 60721-3) 5.1 Hướng dẫn chung 5.2 Giới hạn điều kiện bảo vệ giai đoạn thiết kế 5.3 Xác định mức thích hợp dùng cho thử nghiệm chất lượng Khoảng thời gian tần suất xuất 6.1 Yêu cầu chung 6.2 Khoảng thời gian tần suất xuất Phụ lục A (tham khảo) - Ví dụ áp dụng ... dụng sản phẩm đây: TCVN 792 1-3 -1 (IEC 6072 1-3 -1 ) : Bảo quản; TCVN 792 1-3 -2 (IEC 6072 1-3 -2 ): Vận chuyển; IEC 6072 1-3 -3 : Sử dụng tĩnh tại, có bảo vệ khỏi thời tiết; IEC 6072 1-3 -4 : Sử dụng tĩnh tại,... trường cho TCVN 792 1-3 (IEC 6072 1-3 ) điều kiện môi trường thử nghiệm sử dụng để đảm bảo sản phẩm làm việc thỏa đáng điều kiện môi trường Tiêu chuẩn bao gồm việc sử dụng TCVN 792 1-3 (IEC 6072 1-3 ) vào... tiết; IEC 6072 1-3 -5 : Lắp đặt phương tiện đường bộ; IEC 6072 1-3 -6 : Môi trường phương tiện đường thủy; IEC 6072 1-3 -7 : Sử dụng di động không tĩnh Việc phân loại điều kiện môi trường nhận biết bởi: -