機械部廣州電器科學研究所 陳建輝
1986年1月28日,美國“挑戰(zhàn)者”號航天飛機升空73秒后,突然爆炸,機上7名宇航員全部殉難。這是人類航天*的一個大悲劇。事后美國有關部門對航天飛機爆炸的原因進行了調查,調查結果表明:由于航天飛機發(fā)射的前一天,美國突降大雪,天氣寒冷,致使燃料艙的一個橡膠密封零件,經受不住寒冷環(huán)境條件的考驗,從而造成航天飛機的爆炸,其損失是相當慘重的。沉痛的教訓使人們更加注重產品對環(huán)境條件的適應性,這就是環(huán)境技術。
環(huán)境技術是一項實用的基礎技術研究,是穩(wěn)定產品質量和提高產品質量的重要技術措施之一。這一技術已被工業(yè)發(fā)達國家中的工程界所接受和運用。
環(huán)境技術的主要任務,是研究環(huán)境對產品的影響,解決產品的貯存、運輸或使用中的可靠性問題。其主要范圍包括:1、研究產品的各種環(huán)境條件;2、針對產品所處的特殊環(huán)境,研究相應的防護技術;3、研究和制訂環(huán)境試驗方法,以鑒別產品對環(huán)境的適應能力等。
1. 產品的環(huán)境條件
產品所處的環(huán)境有不同的分類方法。例如:按自然條件分類,有寒冷、溫和、濕熱、干熱、高原、海洋和宇宙空間等;按產品存在的狀況分類,有貯存、運輸、使用等;按產品使用場所分類,有礦山、船舶、化工、車輛及戶內、戶外等;按環(huán)境主要因素的屬性分類有特種介質、電氣、機械、生物、氣候等。
2. 產品的環(huán)境防護
為使產品能耐抗特殊環(huán)境的影響,滿足使用要求,常用的防護方式主要有兩類,一是使用部門對使用處的環(huán)境進行適當的改造,改變產品的工作環(huán)境,如:建立空調的房間等。另一類是根據特定環(huán)境中對產品起有害影響的因素,在產品設計制造上采取相應的防護措施,以提高產品對特殊環(huán)境的防護能力。這是應用得zui廣泛的防護措施。例如上面提到航天飛機橡膠密封圈,如果當時已意料到有惡劣的天氣,而采用了具有防凍能力的密封圈,也許就會避免事故的發(fā)生。
3. 產品的環(huán)境試驗
環(huán)境試驗不但可用來評價防護措施的效果和鑒定產品對環(huán)境的適應能力,同時也可以摸清環(huán)境因素的影響程度及其使用處理。
環(huán)境試驗有自然暴露試驗、現(xiàn)場運行試驗和人工模擬試驗三種形式。自然暴露試驗,是將樣品放在自然環(huán)境條件下進行暴露和測試。現(xiàn)場運行試驗,是將樣品裝置在各種典型的使用現(xiàn)場并使它處于正常運行狀態(tài)進行測試。這兩種試驗的周期都較長,但它們直接反映實際使用情況,所以是研究人工模擬環(huán)境試驗方法的一項重要基礎工作。為了在較短時間內能鑒定產品對環(huán)境的適應能力,在科研和生產工作中多采用人工模擬環(huán)境試驗,即在實驗室的試驗設備(箱或室)內模擬一個或多個環(huán)境因素的作用,并予以適當的強化。人工模擬試驗的試驗條件的確定,要求既能模擬環(huán)境中主要因素影響的真實性,又能在時間上起一定的加速作用,但是加速的程度不應改變產品實際損壞機理的規(guī)律。為此,人工模擬試驗的試驗條件和方法必須與產品環(huán)境條件的等級、數值有機地起來。
(摘自《環(huán)境技術》1994年第4期)
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