ГОСТ Р 53613-2009
(МЭК 60721-2-2:1988)

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ВОЗДЕЙСТВИЕ ПРИРОДНЫХ ВНЕШНИХ УСЛОВИЙ НА ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗДЕЛИЯ

Общая характеристика

ОСАДКИ И ВЕТЕР

Influence of environmental conditions appearing in nature on the technical products. Overall performance. Precipitation and wind

ОКС 19.040

Дата введения 2011-01-01

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 "Внешние воздействия" на основе собственного перевода на русский язык англоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 341 "Внешние воздействия"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 15 декабря 2009 г. N 945-ст

4 Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 60721-2-2:1988* "Классификация внешних условий. Часть 2-2. Природные внешние условия. Осадки и ветер" (IEC 60721-2-2:1988 "Classification of environmental conditions. Part 2: Environmental conditions appearing in nature. Precipitation and wind", MOD). При этом дополнительные положения и требования, включенные в текст стандарта, отражающие потребности национальной экономики Российской Федерации, выделены курсивом: уточнение наименования стандарта, области его применения; уточнение терминологии, увязка показателей, установленных в МЭК 60721-2-2, с показателями, установленными в группе межгосударственных стандартов по статистическим параметрам климатов земного шара, и со стандартом методов испытаний.

________________

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.     

Наименование настоящего стандарта изменено относительно наименования указанного международного стандарта для приведения в соответствие с ГОСТ Р 1.5-2012 (пункт 3.5)

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Ноябрь 2019 г.

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

Введение

Настоящий стандарт входит в комплекс стандартов, определяющих требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям в части внешних воздействующих факторов.
     
     Настоящий стандарт относится к группе стандартов, описывающих природные внешние условия в справочной форме, пригодной для установления конкретных требований к техническим изделиям; эти требования нормированы в других стандартах данного комплекса.
     
     Настоящий стандарт является модифицированным по отношению к международному стандарту МЭК 60721-2-2:1988 "Классификация внешних воздействующих факторов. Часть 2. Природные внешние воздействующие факторы. Осадки и ветер" с дополнениями, указанными в предисловии.
     
     Стандарты МЭК, устанавливающие условия эксплуатации, транспортирования и хранения изделий, объединены Публикацией МЭК 60721 "Классификация внешних воздействующих факторов", состоящей из трех частей:
     
     60721-1 "Параметры окружающей среды и степени их жесткости";
     
     60721-2 "Природные внешние воздействующие факторы". Эта часть состоит из нескольких стандартов-глав, обобщающих сведения о действии различных климатических факторов на технические изделия;
     
     60721-3 "Классификация групп параметров окружающей среды и степеней их жесткостей". Эта часть состоит из нескольких стандартов-глав для различных групп изделий (защищенных и не защищенных от воздействия наружного климата стационарных изделий, а также переносных, передвижных наземных и судовых, транспортируемых, хранящихся), устанавливающих климатические классы условий эксплуатации, их привязку к типам климатов по МЭК 60721-2-1, а также классы по воздействию других видов внешних факторов (например, механическому, биологическому и воздействию агрессивных сред).
_______________

Стандарт МЭК 60721-2-1:2002 "Классификация внешних воздействующих факторов. Часть 2: Природные внешние воздействующие факторы. Температура и влажность" ("Classification of environmental conditions. Part 2: Environmental conditions appearing in nature. Temperature and humidity"); соответствие между типами климатов по МЭК 60721-2-1 и типами климатов и макроклиматов - по ГОСТ 15150, приложение 12.
     
     
     Стандарты МЭК серии 60721 (последние издания) устанавливают требования к изделиям в зависимости от условий их эксплуатации, транспортирования и хранения. До разработки стандартов МЭК серии 60721 подобные требования были установлены стандартами испытаний, например серии 60068, в виде параметров испытательных режимов в отрыве от условий эксплуатации.
     
     Однако, несмотря на принципиально правильный подход к требованиям в части внешних воздействующих факторов, стандарты МЭК в конкретных технических решениях обладают рядом недостатков, что требует их корректировки.
     
     Эти недостатки являются одной из причин того, что указанные стандарты МЭК пока не использованы соответствующими техническими комитетами МЭК для введения в стандарты МЭК на группы изделий (из серии 60721 не введен практически ни один, стандарты МЭК серии 60068 не введены в стандарты на сильноточные и крупногабаритные изделия).
     
     Таким образом, в настоящее время невозможно полное использование стандартов МЭК по внешним (в частности, по климатическим) воздействиям в качестве национальных и межгосударственных стандартов стран Содружества Независимых Государств.

Настоящая часть МЭК 60721 предназначена для использования как основополагающий материал при выборе требуемых жесткостей параметров, относящихся к действию осадков и ветра, применительно к техническим изделиям.

     1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на машины, приборы и другие технические изделия всех видов (далее - изделия) и устанавливает описание механизма возникновения осадков и ветра, классификацию этих внешних воздействующих факторов и их характерные средние значения, а также увязку указанных показателей с показателями, установленными в группе стандартов по статистическим параметрам климатов Земного шара и со стандартом методов испытаний.
     
     Настоящий стандарт используют дополнительно к соответствующим требованиям, установленным ГОСТ 15150.
     
     Аутентичный текст замененных разделов МЭК 60721-2-2:1988 - в приложении А.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 15150 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды

ГОСТ 16350 Климат СССР. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 24482 Макроклиматические районы Земного шара с тропическим климатом. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 25650 Климат Антарктиды. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 25870 Макроклиматические районы Земного шара с холодным и умеренным климатом. Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей

ГОСТ 30630.2.6 Методы испытаний на стойкость к климатическим внешним воздействующим факторам машин, приборов и других технических изделий. Испытания на воздействие

ГОСТ Р 51908 Общие требования к машинам, приборам и другим техническим изделиям в части условий хранения и транспортирования

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины, относящиеся к общим понятиям в области внешних воздействующих факторов (далее - ВВФ) по ГОСТ 15150, ГОСТ 16350, ГОСТ 24482, ГОСТ 25650, ГОСТ 25870, ГОСТ 30630.2.6.

     4 Общие положения

Атмосфера земли находится в непрерывном движении. В ней происходят местные нагревы, охлаждения и увлажнения. В результате перепадов плотности возникают области высокого и низкого давления. Ветра, уравнивающие вышеуказанные разности давлений, направлены не непосредственно от области высокого к области низкого давления, а распределяются в соответствии с силой Кориолиса, зависящей от вращения Земли.

В результате сравнительно медленных горизонтальных перемещений могут возникнуть обширные восходящие потоки над большими пространствами. Другой причиной восходящих потоков, но над меньшими пространствами может явиться местный нагрев земной поверхности, вызывающий вертикальные тепловые потоки.

В результате воздушные массы попадают в область более низких давления и температуры. Так как в этих условиях предельное влагосодержание воздуха понижается, излишняя влага выпадает в виде осадков. Например, при температуре 20°С предельное влагосодержание воздуха составляет 17,3 г/м, а при 0°С - 4,8 г/м.

Примечание - Влагосодержание - количество воды, содержащейся в воздухе в виде отдельных молекул.

4.1 Осадки

Конкретный вид осадков - дождь, град или снег - зависит от процессов, происходящих в облаках. Температура в облаке меняется в вертикальном направлении. Уровень, на котором температура составляет 0°С, считают уровнем замерзания. Выше уровня замерзания температура ниже 0°С, а ниже уровня замерзания - температура выше 0°С.

В части облака, находящегося выше уровня замерзания, по мере увеличения высоты влагосодержание уменьшается и вода выделяется в виде мельчайших капель, которые могут между собой сливаться. Однако ввиду отсутствия центров кристаллизации образующиеся капли не превращаются в лед, а существуют в виде переохлажденной воды в основном диапазоне температур от 0°С до минус 13°С, но в экстраординарных случаях температура может достигать минус 50°С.

Образование форм существования воды в виде капель дождя или кристаллов льда зависит от различных условий (например, вертикальных воздушных потоков, разности температур) и окончательного направления перемещения капель или кристалликов льда внутри облака.

Если при движении вниз переохлажденные капли или кристаллики льда проходят через участок с температурой выше 0°С и приобретают температуру выше 0°С, они могут превратиться в обычные капли и пролиться на землю в виде дождя. При падении, в зависимости от условий, капли могут увеличиваться в размере. Скорость падения растет вместе с диаметром капель (см. рисунок 1). Скорость капель диаметром 5-6 мм составляет 9 м/с; эти капли падают на меньшие, так что в дальнейшем происходит увеличение размера падающих капель. В результате размер капель находится в пределах 5-6 мм.

Из таких капель может образоваться град. В одном случае это происходит в результате прохождения капель через слои атмосферы с температурой ниже 0°С и их замерзания. В другом случае капли в виде переохлажденной воды проходят через всю атмосферу, но мгновенно превращаются в лед в момент удара о поверхность. Еще один случай образования града: восходящие воздушные потоки переносят капли в области температуры ниже 0°С, в результате чего капли замерзают и выпадают в виде града. Эти частицы града могут в дальнейшем увеличиваться за счет инея, образующегося на их поверхности. Возможно чередование процессов замораживания и таяния, в результате чего частицы града могут достигать значительных размеров. Наибольший зафиксированный размер частиц града - 140 мм (Коффивилл, Канзас, 3 сентября 1970 г.). Однако такие размеры являются исключением.

Если температура воздуха остается ниже 0°С в течение всего времени падения капель, то ледяные кристаллы остаются в твердом состоянии и выпадают в виде снега. В зависимости от условий кристаллы могут образовывать большое число различных, но всегда правильных форм и превращаются в снежинки, размер которых в диаметре может достигать 1 см, но они остаются легкими.

Рисунок 1 - Конечная скорость капель дождя в чистом воздухе при атмосферных условиях: 101,3 кПа, 20°С