IEC TS 61244-2:2014
(Main)Determination of long-term radiation ageing in polymers - Part 2: Procedures for predicting ageing at low dose rates
Determination of long-term radiation ageing in polymers - Part 2: Procedures for predicting ageing at low dose rates
IEC TS 61244-2:2014, which is a technical specification, applies to procedures for predicting ageing of polymeric materials at low dose rates. The object is to present three methods which can be used to extrapolate data obtained from high dose rate experiments to the low dose rates typical of service conditions. The techniques described are methods which have been found to be useful for a range of elastomeric, thermoplastic and thermoset materials. This edition includes the following significant technical changes with respect to the previous edition:
a) examples and background information moved to annexes;
b) examples updated with more recent references.
Détermination du vieillissement à long terme sous rayonnement dans les polymères - Partie 2: Méthodes pour prédire le vieillissement à faible débit de dose
L'IEC TS 61244-2:2014, qui est une spécification technique, s'applique aux procédures de prévision du vieillissement des matériaux polymères à faible débit de dose. Il s'agit de présenter trois méthodes qui peuvent être utilisées pour extrapoler, à de faibles débits de dose typiques des conditions de service, des données obtenues à partir d'expériences à débit de dose élevé. Les techniques décrites dans les articles suivants sont des méthodes qui se sont révélées utiles pour une gamme de matériaux élastomères et thermoplastiques. Cette édition inclut les modifications techniques majeures suivantes par rapport à l'édition precedente:
a) exemples et informations de fond déplacés dans les annexes;
b) exemples mis à jour avec les dernières références.
General Information
Standards Content (Sample)
IEC TS 61244-2 ®
Edition 2.0 2014-08
TECHNICAL
SPECIFICATION
SPECIFICATION
TECHNIQUE
Determination of long-term radiation ageing in polymers –
Part 2: Procedures for predicting ageing at low dose rates
Détermination du vieillissement à long terme sous rayonnement dans les
polymères –
Partie 2: Méthodes pour prédire le vieillissement à faible débit de dose
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IEC TS 61244-2 ®
Edition 2.0 2014-08
TECHNICAL
SPECIFICATION
SPECIFICATION
TECHNIQUE
Determination of long-term radiation ageing in polymers –
Part 2: Procedures for predicting ageing at low dose rates
Détermination du vieillissement à long terme sous rayonnement dans les
polymères –
Partie 2: Méthodes pour prédire le vieillissement à faible débit de dose
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
PRICE CODE
INTERNATIONALE
V
CODE PRIX
ICS 17.240; 29.035.01 ISBN 978-2-8322-1828-0
− 2 − IEC TS 61244-2:2014 © IEC 2014
CONTENTS
FOREWORD. 4
1 Scope . 6
2 Normative references . 6
3 General . 6
4 Power law extrapolation method . 7
4.1 Description . 7
4.2 Test procedure . 7
4.3 Determination of model parameters . 7
4.4 Limitations . 8
5 Superposition of time dependent data . 9
5.1 Description . 9
5.2 Test procedure . 9
5.3 Determination of model parameters . 10
5.4 Limitations . 13
6 Superposition of DED data . 14
6.1 Description . 14
6.2 Test procedure . 14
6.3 Evaluation . 14
6.4 Limitations . 15
Annex A (informative) Behaviour of polymeric materials in radiation environments . 17
Annex B (informative) Examples of use of the power law method . 19
B.1 General . 19
B.2 Polypropylene filaments . 19
B.3 Crosslinked polyethylene (XLPE) . 19
Annex C (informative) Use of the superposition principle . 21
Annex D (informative) Examples of use of the superposition of time dependent data . 23
D.1 Ethylene propylene (EPDM) elastomer . 23
D.2 Nitrile elastomer . 23
D.3 Ethylene vinyl acetate (EVA) polymer . 23
Annex E (informative) Examples of use of the superposition of dose to equivalent
damage (DED) data . 26
E.1 General . 26
E.2 Neoprene cable jacket . 26
E.3 Chlorosulphonated polyethylene (CSPE) cable jacket . 26
E.4 Crosslinked polyolefin (XLPO) cable insulation . 26
E.5 Poly vinyl chloride (PVC) cable jacket . 26
Bibliography . 30
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 . 8
Figure 2 – Extrapolation of end-point dose to lower dose rates (schematic) C showing
the plot of DED values vs dose rate. 8
Figure 3 – Limitations – Extrapolation of DED near thermal ageing limit (schematic) . 9
Figure 4 – Determining shift factors a (T,0) for thermal ageing . 10
Figure 5 – Superposition of data to yield master curve . 11
Figure 6 – Determination of activation energy E . 11
D
Figure 7 – Determination of shift factors a (T, ) for combined thermal-radiation
ageing, relative to the master curve in Figure 4 . 12
D
Figure 8 – Fitting experimental values of a (T, ) to the empirical model Equation (2) . 13
Figure 9 – Calculated DED using Equation (5) . 13
Figure 10 – DED values under combined thermal-radiation conditions (schematic) . 15
Figure 11– Superposition of DED data (schematic) . 15
Figure A.1 – Schematic illustrating the types of dose rate effects which can occur in
radiation aged polymeric materials . 18
Figure B.1 – Elongation at break of polypropylene irradiated in air (from [10]) . 19
Figure B.2 – Extrapolation of end-point dose from data in Figure B.1 . 20
Figure B.3 – Dose required to reach 100 % elongation at 20 °C for an XLPE cable
insulation material [11] . 20
Figure C.1 – Schematic – Superposition principle for thermal ageing . 21
Figure C.2 – Schematic – Superposition principle for combined thermal-radiation
ageing . 22
Figure D.1 – Experimental data for EPDM elastomer fitted to the superposition model . 24
Figure D.2 – Calculated DED for 50 % compression set at 20 °C . 24
Figure D.3 – Calculated DED for 50 % compression set at 40 °C . 25
Figure D.4 – Calculated DED for e/e = 0,5 . 25
Figure E.1 – Superposition of DED data at 50 °C for a neoprene cable jacket
material [7] . 27
Figure E.2 – Superposition of DED data for several different CSPE cable jacket
materials . 28
Figure E.3 – Superposition of DED data for a XLPO cable insula
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.