GB/T 24262-2009 石油物探仪器环境试验及可靠性要求

　　ICS 75 . 180 . 0 1 E 90

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 24262—2009

　　石油物探仪器环境试验及可靠性要求

　　Environmentaltestsand reliability

　　forpetroleum geophysicalexploration instrument

　　2009-07-10 发布 2009-12-01 实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 24262—2009

　　前 言

　　本标准由中国石油天然气集团公司提出 。

　　本标准由全国石油天然气标准化技术委员会归 口 。

　　本标准起草单位：石油工业仪器仪表质量监督检验中心 、中国石油天然气集团公司东方地球物理勘探有限公司西安物探装备分公司 、西安石油勘探仪器总厂 。

　　本标准主要起草人：汉泽西 、尹振国 、王东旭 、张在陆 、李佩昌 、石金成 、潘中印 。

　　Ⅰ

　　GB/T 24262—2009

　　石油物探仪器环境试验及可靠性要求

　　1 范围

　　本标准规定了石油物探仪器环境试验及可靠性的要求和试验方法 。

　　本标准适用于石油物探仪器环境试验及可靠性的设计和检验 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。凡是注 日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 。凡是不注 日期的引用文件，其最新版本适用于本标准 。

　　GB/T 2423 . 8—1995 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Ed：自 由跌落

　　GB/T 2423 . 23—1995 电工电子产品环境试验 试验 Q：密封

　　GB/T

　　6587 . 2

　　电子测量仪器

　　温度试验

　　GB/T

　　6587 . 3

　　电子测量仪器

　　湿度试验

　　GB/T

　　6587 . 4

　　电子测量仪器

　　振动试验

　　GB/T

　　6587 . 5

　　电子测量仪器

　　冲击试验

　　GB/T

　　6587 . 6

　　电子测量仪器

　　运输试验

　　3 石油物探仪器按使用环境的分类

　　石油物探仪器按使用环境的不同可分为四类，即：车载仪器 、地面仪器 、井下仪器 、水下仪器 。

　　4 要求

　　4 . 1 温度

　　石油物探仪器贮存环境和工作环境的温度要求见表 1 。

　　表 1 贮存环境和工作环境的温度要求

　　试验项 目

　　车载仪器

　　地面仪器

　　井下仪器

　　水下仪器

　　室内仪器

　　野外仪器

　　温度

　　贮存环境/ ℃

　　-40 ~ +70

　　-40 ~ + 60

　　-40 ~ +70

　　-40 ~ +70

　　-40 ~ +70

　　工作环境/ ℃

　　10 ~ 40

　　10 ~ 40

　　-40 ~ +70

　　下限温度：- 20

　　上限温度：85/100/125/155/175

　　- 10 ~ + 60

　　4 . 2 湿度

　　石油物探仪器贮存环境和工作环境的湿度要求见表 2 。

　　表 2 贮存环境和工作环境的湿度要求

　　试验项 目

　　车载仪器

　　地面仪器

　　井下仪器

　　水下仪器

　　室内仪器

　　野外仪器

　　湿度

　　贮存环境(RH)

　　40 ℃ : 90%

　　50 ℃ : 90%

　　60 ℃ : 90%

　　40 ℃ : 90%

　　40 ℃ : 90%

　　工作环境(RH)

　　40 ℃ :20% ~ 75%

　　40 ℃ :20% ~ 90%

　　50 ℃ : 5% ~ 90%

　　水中或泥浆中

　　水中

　　1

　　GB/T 24262—2009

　　4 . 3 振动

　　石油物探仪器振动试验要求见表 3 。

　　表 3 振动试验要求

　　试验项 目

　　车载仪器

　　地面仪器

　　井下仪器

　　水下仪器

　　室内仪器

　　野外仪器

　　振动

　　频率范围/Hz

　　10 ~ 100 ~ 10

　　10 ~ 100 ~ 10

　　10 ~ 100 ~ 10

　　10 ~ 100 ~ 10

　　10 ~ 100 ~ 10

　　扫描速度/(oct/min)

　　1

　　1

　　1

　　1

　　1

　　加速度/(m/s2 )

　　5

　　5

　　20

　　20

　　10

　　循环次数/(次/轴向)

　　5

　　5

　　5

　　5

　　5

　　工作状态

　　非工作状态

　　非工作状态

　　非工作状态

　　非工作状态

　　非工作状态

　　振动方向

　　x，y，≈

　　x，y，≈

　　x，y，≈

　　x，y，≈

　　x，y，≈

　　4 . 4 冲击

　　石油物探仪器冲击试验要求见表 4 。

　　表 4 冲击试验要求

　　试验项 目

　　车载仪器

　　地面仪器

　　井下仪器

　　水下仪器

　　室内仪器

　　野外仪器

　　冲击

　　加速度/(m/s2 )

　　—

　　—

　　500

　　500

　　300

　　脉冲持续时间/ms

　　—

　　—

　　11

　　11

　　11

　　冲击次数/(次/面)

　　—

　　—

　　3(共 6 个面)

　　轴向：3 ,径向：3

　　轴向：3 ,径向：3

　　工作状态

　　—

　　—

　　非工作状态

　　非工作状态

　　非工作状态

　　波形

　　—

　　—

　　半个正弦波

　　半个正弦波

　　半个正弦波

　　4 . 5 自 由跌落

　　石油物探仪器自由跌落(非包装)试验的高度和次数的要求见表 5 。

　　表 5 自 由跌落的高度和次数要求

　　试验项 目

　　车载仪器

　　地面仪器

　　井下仪器

　　水下仪器

　　室内仪器

　　野外仪器

　　(限指野外采集单元)

　　自 由跌落(非包装)

　　高度/cm

　　—

　　—

　　40

　　—

　　—

　　次数/(次/面)

　　—

　　—

　　1

　　—

　　—

　　4 . 6 重复自由跌落

　　石油物探仪器重复自由跌落(非包装)试验的高度和次数要求见表 6 。

　　表 6 重复自由跌落的高度和次数要求

　　试验项 目

　　车载仪器

　　地面仪器

　　井下仪器

　　水下仪器

　　室内仪器

　　野外仪器(限指地震检波器)

　　重复自由跌落(非包装)

　　高度/cm

　　—

　　—

　　100

　　—

　　—

　　次数

　　—

　　—

　　2 000 , 3 000 , 5 000 , 10 000

　　—

　　—

　　4 . 7 运输试验

　　石油物探仪器运输试验要求见表 7 。

　　2

　　GB/T 24262—2009

　　表 7 运输试验要求

　　试验项 目

　　车载仪器

　　地面仪器

　　井下仪器

　　水下仪器

　　室内仪器

　　野外仪器

　　运输试验(带包装)

　　振动频率/ Hz

　　5 , 10 , 20 , 30

　　5 , 10 , 20 , 30

　　5 , 10 , 20 , 30

　　5 , 10 , 20 , 30

　　5 , 10 , 20 , 30

　　加速度/ (m/s2 )

　　10

　　10

　　10

　　10

　　10

　　持续时间/ (min/频点)

　　30

　　30

　　30

　　30

　　30

　　振动方法

　　垂直固定

　　垂直固定

　　垂直固定

　　垂直固定

　　垂直固定

　　4 . 8 压力

　　石油物探仪器压力试验条件要求见表 8 。

　　表 8 压力试验条件要求

　　试验项 目

　　车载仪器

　　地面仪器

　　井下仪器

　　水下仪器

　　室内仪器

　　野外仪器

　　压力/

　　MPa

　　—

　　—

　　—

　　50/60/70/80/

　　100/120/140

　　0 ~ 4

　　4 . 9 高温 、高压

　　石油物探仪器高温高压试验条件要求见表 9 。

　　表 9 高温高压试验条件要求

　　试验项 目

　　车载仪器

　　地面仪器

　　井下仪器

　　水下仪器

　　室内仪器

　　野外仪器

　　高温/ ℃

　　—

　　—

　　—

　　85/100/125/

　　155/175

　　—

　　高压/

　　MPa

　　—

　　—

　　—

　　50/60/70/80/

　　100/120/140

　　—

　　4 . 10 密封

　　石油物探仪器密封要求见表 10 。

　　表 10 密封要求

　　试验项 目

　　车载仪器

　　地面仪器

　　井下仪器

　　水下仪器

　　室内仪器

　　野外仪器

　　密 封

　　—

　　—

　　防浸渍

　　在温度压力作用下防浸渍

　　防浸渍

　　4 . 1 1 可靠性

　　石油物探仪器可靠性用平均故障间隔时间( MTBF)表示，平均故障间隔时间要求见表 11 。

　　表 1 1 平均故障间隔时间要求

　　试验项 目

　　车载仪器

　　地面仪器

　　井下仪器

　　水下仪器

　　室内仪器

　　野外仪器

　　平均故障间隔时间 MTBF/

　　h

　　≥300

　　≥500

　　≥2 000

　　≥1 000

　　≥2 000

　　3

　　GB/T 24262—2009

　　5 试验方法

　　5 . 1 试验设备要求

　　试验所需的各种试验设备的准确度及测量范围等条件应满足所做试验项 目 的相应要求 。

　　5 . 2 温度

　　温度试验应按照表 1 规定的参数和 GB/T 6587 . 2 规定的试验方法进行 。

　　5 . 3 湿度

　　湿度试验应按照表 2 规定的参数和 GB/T 6587 . 3 规定的试验方法进行 。

　　5 . 4 振动

　　振动试验应按照表 3 规定的参数和 GB/T 6587 . 4 规定的试验方法进行 。

　　5 . 5 冲击

　　冲击试验应按照表 4 规定的参数和 GB/T 6587 . 5 规定的试验方法进行 。

　　5 . 6 自 由跌落

　　自 由跌落试验应按照表 5 规定的高度 、次数和 GB/T 2423 . 8—1995 规定的第一种方法进行 。

　　5 . 7 重复自由跌落

　　重复自由跌落试验应按照表 6 规定的高度 、次数和 GB/T 2423 . 8—1995 规定的第二种方法进行 。

　　5 . 8 运输

　　运输试验应按照表 7 规定的参数和 GB/T 6587 . 6 规定的试验方法进行 。

　　5 . 9 压力

　　压力试验步骤如下：

　　— 将被试仪器放在压力试验装置中，被试仪器处于非工作状态;

　　— 按表 8 要求设置被试仪器的压力参数;

　　— 将试验装置的压力按一定的规定速率由正常大气压逐渐增加到规定的压力值，在此压力下保持时间应大于 10 min,再降至正常大气压;

　　— 再将试验装置的压力按压力试验升压阶梯图由正常大气压逐渐升到规定的额定压力值，在此压力下保持时间应大于 10 min,再降至正常大气压;

　　— 取出被试仪器，擦拭干净，在正常大气压条件下恢复 30 min ;

　　— 检查被试仪器外观应无刚性变形，被试仪器内应无油迹或水迹 。

　　5 . 10 高温高压

　　5 . 10 . 1 试验装置要求：

　　— 试验装置应满足试验要求，在升温 、升压 、降温 、降压的试验过程中，试验装置应能按控制要求逐渐进行，且便于观测;

　　— 试验装置的容积不小于被试仪器体积的 3 倍 。

　　5 . 10 . 2 高温高压试验步骤如下：

　　— 将被试仪器在正常大气压条件下与地面测量(或控制)仪器连接调试好后，放入试验装置内，使仪器处于正常工作状态;

　　— 密封好试验装置，按规定的升温升压速率将温度 、压力逐步升到规定的温度 、压力上限;

　　— 在规定的保持时间内，对被试仪器的性能进行中间测试，其结果均应符合产品标准要求;

　　— 在上限的温度和压力保持时间结束后，将温度 、压力逐步降到正常条件，取出被试仪器擦拭干净，在正常大气压条件下恢复 30 min ;

　　— 检查被试仪器外观应完好无损，密封良好 、被试仪器内应无油迹或水迹 。

　　4

　　GB/T 24262—2009

　　5 . 1 1 密封

　　5 . 1 1 . 1 水密性试验

　　水密性试验应按照 GB/T 2423 . 23—1995 中第 8 章规定的方法进行 。

　　5 . 1 1 . 2 气密性试验

　　气密性试验应按照 GB/T 2423 . 23—1995 中 6 . 5 和 9 . 5 规定的方法进行 。

　　5 . 12 可靠性试验

　　可靠性试验样品应在合格品中抽取，样品数按照表 12 的规定随机抽取 。

　　表 12 随机抽样方案 单位为台

　　批量

　　样本大小

　　最大样本大小

　　1 ~ 3

　　全部

　　全部

　　4 ~ 16

　　3

　　9

　　17 ~ 52

　　5

　　15

　　53 ~ 96

　　8

　　19

　　97 ~ 200

　　13

　　20

　　200 以上

　　20

　　全数的 10%

　　在正常工作条件下，对抽样仪器每间隔一定时间进行一次测试 。如在规定的试验过程中，所有被试仪器都没有发生故障，则平均故障间隔时间应等于所有被试仪器无故障工作时间的总和;如试验过程中，被试仪器出现故障，应及时统计故障次数，记录无故障工作时间，排除故障后的仪器可继续进行试验，累计工作时间 。仪器平均故障间隔时间( MTBF)按式(1)计算，其结果应满足表 11 的要求 。

　　…………………………( 1 )

　　式中：

　　r— 被试仪器发生故障的总次数;

　　n— 参加试验仪器的总数量;

　　ti— 第 i支被试仪器的无故障工作时间 。

　　6 基准工作条件

　　基准工作条件的基准值 、公差及范围见表 13 。

　　在环境试验中不产生疑义时，可在温度为 20 ℃ ± 10 ℃ 、湿度 RH 小于 75%、电源电压为 220(1 ± 10%) V 、电源频率为 50(1±5%) Hz 的条件下试验 。

　　表 13 基准工作条件

　　序 号

　　影响量

　　基准值或范围

　　公 差

　　1

　　环境温度/℃

　　20

　　± 2

　　2

　　环境湿度 RH

　　45% ~ 75%

　　—

　　3

　　大气压/kPa

　　86 ~ 106

　　—

　　4

　　交流供电电压/V

　　220

　　±2%

　　5

　　交流供电频率/Hz

　　50

　　±1%

　　6

　　交流供电波形

　　正弦波

　　βa = 0 . 05

　　7

　　直流供电电压/V

　　额定值

　　±1%

　　8

　　直流供电电压的波纹

　　—

　　ΔVb =/V0 ≤0 . 1%

　　5

　　表 13(续)

　　序 号

　　影响量

　　基准值或范围

　　公 差

　　9

　　外电磁场干扰

　　应避免

　　—

　　10

　　通风

　　良好

　　—

　　11

　　阳光照射

　　避免直射

　　—

　　a “β ”为失真因子，即交流供电电压波形应保持在(1+β)Asinωt与(1-β)Asinωt所形成的包络之间; b “ΔV”为纹波电压的峰值;V0 为直流供电电压的额定值 。

　　6