П3. Воздействие биологических факторов

Под воздействием биологических факторов понимают поражение технической системы и ее элементов плесенью, микроорганизмами и насекомыми или их сообществами, вызывающее нарушение исправного работоспособного состояния изделий. Различают следующие виды воздействия биологических факторов:

Ø механическое,

Ø химическое,

Ø биологическое,

Ø засорение.

Наибольшее количество повреждений возникает под действием плесени.

Плесень представляет собой грибковые образования, широко распространенные в природе Известно до 40000 разновидностей плесневых грибков. Одних разновидностей пеницеллы (пеницелла - грибок, на основе которого производят пенициллин) существует до 400. Оптимальными условиями развития большинства видов плесени являются высокая относительная влажность (более 85%) неподвижность воздуха и температура 20...30°С. Указанные условия имеют моего в тропическом, субтропическом и также в умеренном климатических поясах.

Понижение и повышение температуры, как и уменьшение влажности, замедляют рост большинства видов плесени. При температурах, меньших или близких к +7^оС, и при температурах более высоких (+40^оС) споры плесени не погибают, но перестают расти. Аналогичное явление имеет место при влажности, меньшей 75%. Понижение температуры до - 190°С не убивает споры грибков.

Плесень распространяется и размножается спорами, размеры которых не превышают 10 мкм. Размножение идет настолько быстро, что в течение нескольких дней небольшое грибковое образование дает несколько миллионов новых спор. Споры вместе с органической пылью легко перемещаются на большие расстояния под действием ветра. Ветер и конвекционные перемещения воздуха способствуют проникновению спор в изделия.

Грибковые образования состоят из мицелия - грибниц, представляющих собой разветвления переплетающихся нитей, называемых гифами. Хотя отдельные гифы с трудом можно обнаружить невооруженным глазом, а отдельные споры вообще нельзя видеть, в результате их массового развития образуются колонии, занимающие определенную площадь и приобретающие благодаря окрашенным спорам характерный, хорошо различимый вид. Рост грибниц осуществляется последовательным делением клеток, т е. вегетативно. Питание грибковых образований происходит в основном за счет органических веществ, на которых они находятся.Потребление питательных веществ определяется видом плесени. В процессе питания под действием ферментов, содержащихся в грибках, расщепляются и синтезируются соединения питательной среды. Ферменты (энзимы) - это образующиеся в грибках сложные органические вещества, ускоряющие процессы усвоения пищи, окисления вещества и т. д.

О созревании спор судят по специфической для каждого вида плесени окраске (таблица П3.1.).

В процессе роста и развития плесень выделяетпродукты жизнедеятельности, состоящие преимущественно из различного вида кислот. Эти выделения (называемые метаболитами) вызывают к оррозию металлов и разложение изоляционных материалов.

Несмотря на то, что плесень состоит на 90% из воды, она очень гигроскопична и способна еще поглощать влагу из влажной атмосферы. В результате поверхность изделий и их элементов, пораженная плесенью, покрывается водной пленкой. Таким образом, процесс воздействия плесени на материалы достаточно сложен, так как он зависит не только от влаги и температуры, но и от подвижности воздуха, наличия солнечного света и т. д.

Особенно сильно разрушаются под действием плесени натуральные волокнистые материалы (хлопок, пряжа, текстиль, лен, конопля, джут, шерсть). Различные виды плесени по-разному воздействуют на компоненты тканей. Одни разрушают волокно, другие красители, третьи крахмал и т. д.

Действие плесени на пластмассы определяется компонентами, входящими в их состав. Наиболее подвержены действию плесени наполнители и пластификаторы, у которых повышается хрупкость, и изменяются электрические свойства. В тропических условиях достаточно устойчивы к действию плесени такие пластмассы, как полиэтилен, полихлорвинил, фторопласт и др. Хуже противостоят действию плесени феноло-формальдегидные смолы и меламиноформальдегидные смолы, нитроцеллюлоза, поливинилацетат. Практически недопустимо применение в этих условиях органических наполнителей с волокнистой структурой (хлопок, бумага, древесная мука, текстиль, и т. д.) Значительно более устойчивы неорганические наполнители асбест, кварцевая мука, шпат, стекловолокно и т. д.

Наиболее интенсивно действию плесени подвергаются детали из древесины. При этом изменяется плотность и удельный вес, меняется цвет и механическая прочность, появляется специфический «грибной» запах. Плесень образуется также на окрашенных поверхностях, приводя к разрушению или обесцвечиванию слоя краски. Особенно подвержены воздействию плесени масляные краски.

Поражение плесенью лакокрасочных покрытий металлических деталей ускоряет процесс коррозии за счет выделения органических кислот: уксусной, лимонной, щавелевой и др.

Плесень способа поражать даже детали из стекла. Условием для развития плесени на стекле является наличие питательной среды. Обычно плесень разрастается на останках мертвых насекомых, различных микроорганизмах и на органической пыли попавших внутрь прибора, при соответствующих климатических условиях. Выделения плесени приводят к физико-химическим явлениям, следствием которых является помутнение линз или появление пятен, вызванное выщелачиванием стекла.

В электронной аппаратуре грибковые образования могут разрастаться на различных радиоэлементах и деталях из материалов, поддерживающих рост плесени. Хорошей питательной средой для роста плесени являются остатки канифоли на местах пайки. При этом появление плесени снижает сопротивление изоляции, ускоряет процесс коррозии металлов, разрушает защитные покрытия, нарушает контакты, приводит к замыканиям и пробоям и т. п.

Обобщенные данные по действию некоторых видов плесени приведены в таблице П3.2.

Из насекомых, повреждающих аппаратуру, наиболее опасными являются термиты, красные муравьи и, иногда, тараканы.

Наибольшее распространение термиты имеют в Австралии, в ряде областей Северной и Центральной Африки, Южной Америке. На территории СНГ, термиты могут встречаться на юго-западе Украины, в Молдавии, на Кавказе и в Туркменистане. Термиты живут на земле, в земле и на деревьях. Их насчитывается около 2000 видов. Характерной особенностью термитов является способность к быстрому размножению, (самка — «королева» откладывает до 3000 яичек в сутки). Живут термиты колониями, объединяющими до 100 тысяч и даже миллионов особей. Они отличаются большой прожорливостью. Нападая на аппаратуру, оказавшуюся вблизи термитника, они съедают органические материалы. Выделения термитов протравливают материалы, а также, увеличивая проводимость, приводят к утечкам и коротким замыканиям.

Особенно быстро термиты уничтожают изделия из древесины и пластмассы на основе целлюлозы. Термиты повреждают кабели и провода с изоляцией из органических материалов.

Возможны повреждения аппаратуры тараканами, залезающими внутрь аппаратуры и портящими изоляцию. Насекомые, проникающие в механизмы, также могут повредить их подвижные части. Попадание насекомых в штепсельные разъемы, в соединительные коробки приводит к нарушению контактов или к коротким замыканиям. Кабели и провода могут повреждаться различными грызунами (крысы, белки, полевые мыши и т. д.)

⇐ Предыдущая17181920212223242526Следующая ⇒

Поделиться: