GB/T 10593.2-2023《电工电子产品环境参数测量方法第2 部分:盐雾》标准解读与分析

2023-12-25 03:09黄文捷骆汉英
环境技术 2023年11期
关键词:盐雾分光试剂

黄文捷,骆汉英

(1.广汽本田汽车有限公司,广州 510700; 2.威凯检测技术有限公司, 广州 510663)

引言

国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会于2023 年8 月6 日发布了GB/T 10593.2-2023[1]《电工电子产品环境参数测量方法 第2 部分:盐雾》,该标准将于2024 年3 月1 日正式实施。本文将对新版标准的主要内容变化展开,并简要论述这些变化应在实际操作上的注意事项,为相关试验人员提供技术参考。

1 新旧版本标准结构变化

对GB/T 10593.2-2023( 以 下 简 称 新 版) 和GB/T 10593.2-2012[2]标准结构进行对比分析,见表1。通过对比发现,新版标准分为增加章节、更改章节和删除章节共三部份内容。新版标准根据GB/T 1.1-2020[3]《标准化工作导则 第1 部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起草,增加了第2 章规范性引用文件、第3 章术语和定义中增加了“盐雾浓度”和“盐雾沉降量”、第4 章概述、第5 章“5.3.2.2 吸收管的选择 推荐使用带砂芯结构的吸收管”、第6 章“盐雾沉降率测定”中增加了“干片法”、第7~8 章,附录A~C 和参考文献等内容。更改内容涉及到第5 章“盐雾浓度测量的采样和分析方法”和图2“湿烛法沉降率采集装置图”。删除了“检出量和有关规范应给出的信息”(2012 版的第5、6 章)。

表1 新旧版本标准结构变化

2 技术方法变化

2.1 盐雾浓度测定

2.1.1 试剂及分析原理的变化

目前溶液中氯离子浓度的分析方法以滴定法、电位滴定法、离子选择电极法和分光光度法作为主要分析方法[4]。分光光度法由于操作简便快速,灵敏度高且仪器设备便宜,应用范围广,GB/T 10593.2 新旧版本人工操作方法均采用分光光度法进行测定,另外新版本在线监测方法也选用一种增加了基于硝酸银分光光度计原理在线监测设备。随着人们对生态环境和环保意识的增强,滴定法和分光光度法中的化学方法需要用到对人体和环境有害的试剂, 2012 版本的所用试剂有硫氢酸汞和硫酸铁铵,其分析原理是含氯离子的水溶液中加入硫氢酸汞及硫酸铁铵试剂后,在一定酸度下,氯离子与硫氢酸汞反应产生硫氢酸根离子,硫氢酸根离子与三价铁离子络合,形成红色的硫氰酸铁络合物,根据络合物颜色深浅,可测得溶液中氯离子浓度,其反应式如下:

该方法所用的试剂硫氢酸汞和生成物氯化汞均为有毒物质,对人体和环境具有一定的毒性。新版标准对此方法重新更改,选用的试剂为硝酸和硝酸银,相对安全可靠。其分析原理是在稀硝酸介质中,氯离子与银离子形成氯化银胶体,氯化银胶体在溶液中成悬浮状,在稳定剂丙三醇的存在下,用分光光度计进行测试,其反应式如下:

因新旧版本的分析原理不同,盐雾浓度计算公式也不相同,这是新版本变化的内容,在计算盐雾浓度时,注意选择版本方法带来的差别。

2.1.2 大气吸收管的变化

2012 版本推荐使用大气吸收管为多孔玻板吸收管,需要使用2 个吸收管进行连接使用。新版标准大气吸收管推荐为带砂芯结构的玻璃吸收管,此吸收管增大采气与吸收液的接触面积,提高了大气吸收管吸收率,进而影响测定空气中的盐雾浓度准确性。新版标准推荐的带砂芯结构的大气吸收管满足吸收率≥95 %,连接一个吸收管即可完成采气动作,提高了操作便利性。

2.2 盐雾沉降率测定

2.2.1 湿烛法—吸收液试剂选择的变化

2012 版本吸收液为去离子水。新版标准的吸收液在采样时间小于1 h 时选用去离子水,但在超过1 h 采样时间,则使用20 %体积分数的丙三醇水溶液作为吸收液试剂,以减少吸收液试剂在采样过程的损失。另外也推荐在吸收液滴加辛酸溶液防止吸收液因储存生霉。在极端温度如低于-25 ℃或者高于25 ℃时,增加40 %体积分数的丙三醇以防止结冰或者过度挥发。或者20 %体积分数乙二醇溶液代替丙三醇。此变化更利于实验室人员的操作,也有利于提高测量准确性。

2.2.2 湿烛法—采样装置图的变化

图1 为2012 版本的装置图,与新版本的装置图(图2)相比,主要多出小木桩(序号3)和小玻璃管(序号4),装置安装繁琐不利于操作。

图1 2012 版本湿烛法采样装置图

图2 2023 版本湿烛法采样装置图

2.2.3 湿烛法—操作步骤的变化

新版标准增加了采样装置安装方式,即增加遮雨棚的固定放样架,与旧版相比,减少了因雨天需要罩起纱布,影响采样时间。另外操作步骤有10 个详细的步骤,相比旧版5 个步骤,更易于试验人员理解和操作。

2.2.4 干片法采样

干片法采样为新版标准新增内容,可供试验相关人员根据实际情况选择测试方法。干片法采样操作简单,装置便携。需要注意的是,湿烛法和干片法获得的盐雾沉降率数据是不可以直接比较的。当盐雾沉降率小于10 mg/(m2•d)时,湿烛法和干片法获得的沉降率基本相同。当采样环境中的盐雾沉降率较高或需要长周期采样时,宜采用湿烛法。

3 盐雾在线监测方法

随着建设“海洋强国”步伐加快,海洋经济快速发展,海岛区域的设施设备也前所未有大规模投入使用,高湿热高盐雾海洋气候环境对电力、电气设备,尤其严重影响电工电子产品使用寿命。检测设备智能化、数字化技术更新迭代,盐雾实现在线自动测量,解决了传统的盐雾测量方法需要人工现场操作,费时费力以及现场条件受限的难题。

新版增加了基于硝酸银分光光度计原理的盐雾浓度在线监测方法、基于激光散射原理的盐雾浓度在线监测方法和叉指电极盐雾沉降量在线监测方法。试验相关人员根据实际情况选择相应的在线监测系统,从繁复的人工操作试验解放出来,实现在线实时监控,更加直观了解电子电器设备在盐雾环境下腐蚀状况预测,及时维护更新,最大限度地提高了设备实施的使用寿命。

4 增加附录A、B、C 和参考文献

附录A“近海区域盐雾估测流程”,本章内容可以很好指导一些相对于电力、电子电器元器件等精密设备受盐雾影响相对弱一些的设备设施,生产者或者使用者没有足够的手段对设备设施所服役环境进行精准的监控测量,通过附录A 的估测流程能够很好地让用户或者生产者了解产品使用环境盐雾含量的估测,从中得出盐雾含量的范围,以便评估产品的耐盐雾程度。

附录B“盐雾浓度、盐雾沉降率及盐雾沉降量的分级”,通过测量数据,按照标准分级,为产品服役环境盐雾影响程度提供依据,完善或加强产品的防腐蚀工艺水平。

附录C“大气吸收管吸收率测定”,指导试验人员对大气采集器吸收管吸收率的测定,提高测定准确性和操作的效率性。

参考文献,可以很好地指导标准使用者延伸阅读,了解本标准的技术要素的来源,加深对标准的理解和应用。

5 结束语

通过对新旧版本标准的分析与对比,除了结构变化外,标准使用者需要关注标准增加和更改的章节内容。2023 版标准充分考虑了电工电子产品在场所环境盐雾测量方法的国内外的现状以及相关的影响因素。从测量方法的更新完善,到增加在线监测方法的选择,盐雾含量分类等级以及大气采集吸收管吸收率的测定,一一作了详尽说明,充分考虑标准使用者可能面向实际操作的一些难题。随着设备检测技术和万物互联技术的发展,未来在线监测方法的发展将给盐雾测量技术的精准性和便捷性提供了更多的选择。

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