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PD IEC/TS 61244-2:2014 Determination of long-term radiation ageing in polymers - Procedures for predicting ageing at low dose rates, 2014
- 30312562-VOR.pdf [Go to Page]
- English
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- CONTENTS
- FOREWORD
- 1 Scope
- 2 Normative references
- 3 General
- 4 Power law extrapolation method [Go to Page]
- 4.1 Description
- 4.2 Test procedure
- 4.3 Determination of model parameters
- 4.4 Limitations
- 5 Superposition of time dependent data [Go to Page]
- 5.1 Description
- 5.2 Test procedure
- 5.3 Determination of model parameters
- 5.4 Limitations
- 6 Superposition of DED data [Go to Page]
- 6.1 Description
- 6.2 Test procedure
- 6.3 Evaluation
- 6.4 Limitations
- Annex A (informative) Behaviour of polymeric materials in radiation environments
- Annex B (informative) Examples of use of the power law method [Go to Page]
- B.1 General
- B.2 Polypropylene filaments
- B.3 Crosslinked polyethylene (XLPE)
- Annex C (informative) Use of the superposition principle
- Annex D (informative) Examples of use of the superposition of time dependent data [Go to Page]
- D.1 Ethylene propylene (EPDM) elastomer
- D.2 Nitrile elastomer
- D.3 Ethylene vinyl acetate (EVA) polymer
- Annex E (informative) Examples of use of the superposition of dose to equivalent damage (DED) data [Go to Page]
- E.1 General
- E.2 Neoprene cable jacket
- E.3 Chlorosulphonated polyethylene (CSPE) cable jacket
- E.4 Crosslinked polyolefin (XLPO) cable insulation
- E.5 Poly vinyl chloride (PVC) cable jacket
- Bibliography
- Figures
[Go to Page]
- Figure 1 – Interpolation of the end-point dose (schematic), showing a plot of relative elongation at break plotted vs dose with interpolation of DED values at 0,75 and 0,5
- Figure 2 – Extrapolation of end-point dose to lower dose rates (schematic) showing the plot of DED values vs dose rate
- Figure 3 – Limitations – Extrapolation of DED near thermal ageing limit (schematic)
- Figure 4 – Determining shift factors a (T,0) for thermal ageing
- Figure 5 – Superposition of data to yield master curve
- Figure 6 – Determination of activation energy E
- Figure 7 – Determination of shift factors a (T, D
) for combined thermal-radiation ageing, relative to the master curve in Figure 4
- Figure 8 – Fitting experimental values of a (T, D
) to the empirical model Equation (2)
- Figure 9 – Calculated DED using Equation (5)
- Figure 10 – DED values under combined thermal-radiation conditions (schematic)
- Figure 11 – Superposition of DED data (schematic)
- Figure A.1 – Schematic illustrating the types of dose rate effects which can occur in radiation aged polymeric materials
- Figure B.1 – Elongation at break of polypropylene irradiated in air (from [10])
- Figure B.2 – Extrapolation of end-point dose from data in Figure B.1
- Figure B.3 – Dose required to reach 100 % elongation at 20 °C for an XLPE cable insulation material [11]
- Figure C.1 – Schematic – Superposition principle for thermal ageing
- Figure C.2 – Schematic – Superposition principle for combined thermal-radiation ageing
- Figure D.1 – Experimental data for EPDM elastomer fitted to the superposition model
- Figure D.2 – Calculated DED for 50 % compression set at 20 °C
- Figure D.3 – Calculated DED for 50 % compression set at 40 °C
- Figure D.4 – Calculated DED for e/e0 = 0,5
- Figure E.1 – Superposition of DED data at 50 °C for a neoprene cable jacket material [7]
- Figure E.2 – Superposition of DED data for several different CSPE cable jacket materials
- Figure E.3 – Superposition of DED data for a XLPO cable insulation material [7]
- Figure E.4 – Superposition of DED data for PVC showing complex dose rate dependence – Homogeneous oxidation data only
- Français
[Go to Page]
- SOMMAIRE
- AVANT-PROPOS
- 1 Domaine d'application
- 2 Références normatives
- 3 Généralités
- 4 Méthode d'extrapolation en loi de puissance [Go to Page]
- 4.1 Description
- 4.2 Méthode d'essai
- 4.3 Détermination des paramètres du modèle
- 4.4 Limitations
- 5 Superposition de données dépendantes du temps [Go to Page]
- 5.1 Description
- 5.2 Méthode d'essai
- 5.3 Détermination des paramètres du modèle
- 5.4 Limitations
- 6 Superposition de données de DDE [Go to Page]
- 6.1 Description
- 6.2 Méthode d'essai
- 6.3 Évaluation
- 6.4 Limitations
- Annexe A (informative) Comportement des matériaux polymères en environnements rayonnants
- Annexe B (informative) Exemples d’utilisation de la méthode en loi de puissance [Go to Page]
- B.1 Généralités
- B.2 Filaments de polypropylène
- B.3 Polyéthylène réticulé (XLPE)
- Annexe C (informative) Utilisation du principe de superposition
- Annexe D (informative) Exemples d'utilisation de la superposition de données dépendantes du temps [Go to Page]
- D.1 Élastomère éthylène-propylène (EPDM)
- D.2 Élastomère nitrile
- D.3 Polymère d'éthylène-acétate de vinyle (EVA)
- Annexe E (informative) Exemples d'utilisation de la superposition de dose à la dose de dommage équivalent (DDE) [Go to Page]
- E.1 Généralités
- E.2 Enveloppe de câble en néoprène
- E.3 Gaine de câble en polyéthylène chlorosulfoné (CSPE)
- E.4 Isolation de câble en polyoléfine réticulé (XLPO)
- E.5 Gaine de câble en polychlorure de vinyle (PVC)
- Bibliographie
- Figures
[Go to Page]
- Figure 1 – Interpolation de la dose de point limite (schématique), présentant une courbe d'allongement relatif à la rupture tracée en fonction de la dose avec interpolation des valeurs de DDE à 0,75 et 0,5
- Figure 2 – Extrapolation de la dose de point limite à des débits de dose inférieurs (schématique) montrant des valeurs de DDE en fonction du débit de dose
- Figure 3 – Limitations – Extrapolation de la DDE près de la limite de vieillissement thermique (schématique)
- Figure 4 – Détermination des facteurs de déplacement a (T,0) pour le vieillissement thermique
- Figure 5 – Superposition des données pour obtenir la courbe maîtresse
- Figure 6 – Détermination de l'énergie d'activation E
- Figure 7 – Détermination des facteurs de déplacement a (T, ) pour le vieillissement combiné chaleur-rayonnement, par rapport à la courbe maîtresse de la Figure 4
- Figure 8 – Ajustement des valeurs expérimentales de a (T, ) à l'Equation – modèle empirique (2)
- Figure 9 – DDE calculée en utilisant l'Equation (5)
- Figure 10 – Valeurs de la DDE sous des conditions combinées chaleur-rayonnement (schématique)
- Figure 11 – Superposition de données de DDE (schématique)
- Figure A.1 – Schéma illustrant les types d'effets de débit de dose qui peuvent se produire dans les matériaux polymères vieillis sous rayonnement
- Figure B.1 – Allongement à la rupture de polypropylène irradié dans l'air (tiré de [10])
- Figure B.2 – Extrapolation de la dose de point limite d'après les données de la Figure B.1
- Figure B.3 – Dose exigée pour atteindre 100 % d'allongement à 20 °C pour un matériau d'isolation de câble XLPE [11]
- Figure C.1 – Schématique – Principe de superposition pour le vieillissement thermique
- Figure C.2 – Schématique – Principe de superposition pour le vieillissement combiné chaleur-rayonnement
- Figure D.1 – Données expérimentales pour un élastomère EPDM ajustées au modèle de superposition
- Figure D.2 – DDE calculée pour des caractéristiques de compression de 50 % à 20 °C
- Figure D.3 – DDE calculée pour des caractéristiques de compression de 50 % à 40 °C
- Figure D.4 – DDE calculée pour e/e0 = 0,5
- Figure E.1 – Superposition de données de DDE à 50 °C pour un matériau de gaine de câble en néoprène [7]
- Figure E.2 – Superposition de données de DDE pour plusieurs matériaux de gaine de câble CSPE différents
- Figure E.3 – Superposition de données de DDE pour un matériau d'isolation de câble XLPO [7]
- Figure E.4 – Superposition de données de DDE d'un PVC présentant une dépendance complexe au débit de dose – Données d'oxydation homogène uniquement [Go to Page]
