ICS97.030 QB 分类号：Y60 中华人民共和国轻工行业标准 QB/T5509-2020 家用和类似用途电热水器可靠性加速 试验方法及评价要求 Accelerated test methods and evaluation requirements for reliability of electric water heaters for household and similar use 2020-08-31发布 2021-01-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 QB/T5509-2020 目 次 前言， ..II 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义 一般规定 4 5 试验程序 6 试验过程和数据处理 附录A（规范性附录） 零部件加速试验 .9 附录B（资料性附录） 器具主要失效类型， 15 附录C（资料性附录） 多数据源信息的综合评价， QB/T5509—2020 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国轻工业联合会提出。 本标准由全国家用电器标准化技术委员会（SAC/TC46）归口。 本标准起草单位：青岛经济技术开发区海尔热水器有限公司、广东万和新电气股份有限公司、中国 家用电器研究院、中家院（北京）检测认证有限公司、青岛海尔智能技术研发有限公司、海信（广东） 厨卫系统有限公司、杭州康泉热水器有限公司。 本标准主要起草人：黄逊青、王圣贤、唐雪瑾、秦英哲、魏明然、徐丰、高平。 本标准为首次发布。 II QB/T5509-2020 家用和类似用途电热水器可靠性加速 试验方法及评价要求 1范围 定、试验程序、试验过程和数据处理。 本标准适用于器具的可靠性鉴定试验，也可在其他可靠性评价过程中参考应用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。 凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T2900.99电工术语可信性 GB/T3512一2014硫化橡胶或热塑性橡胶热空气加速老化和耐热试验 GB4706.11一2008家用和类似用途电器的安全快热式热水器的特殊要求 GB4706.12一2006家用和类似用途电器的安全储水式热水器的特殊要求 GB/T5080.1可靠性试验第1部分：试验条件和统计检验原理 GB/T7826系统可靠性分析技术失效模式和影响分析（FMEA）程序 GB/T20044—2012 2电气附件家用和类似用途的不带过电流保护的移动式剩余电流装置 (PRCD) GB/T20289-2006 储水式电热水器 GB/T21384-2016 电热水器用安全阀 GB21519储水式电热水器能效限定值及能效等级 GB/T24986.1家用和类似用途电器可靠性评价方法第1部分：通用要求 GB/T26185快热式热水器 GB/T34434家用和类似用途电器 可靠性加速试验方法 JB/T4088一2012日用管状电热元件 JB/T12719日用管状电热元件加速寿命试验方法 QB/T4142一2010家用和类似用途电器可靠性试验及评价方法 电热水器的特殊要求 3 术语和定义 GB/T5080.1、GB/T2900.99、GB/T24986.1一2010和GB/T34434界定的术语和定义适用于本文件。 4一般规定 4.1一般要求 可靠性评价是在产品技术状态满足市场准入条件下，即符合GB4706.11、GB4706.12、GB/T20289、 GB/T26185和GB21519等标准的要求，对产品可靠性进行评价的过程。相应地，整机产品中配套的零 部件均应符合相关的安全标准和性能标准等要求。 4.2评价基于的假设 可靠性评价基于以下假设： 1 QB/T5509-2020 a) 整机的寿命分布按指数分布计算，零部件如电子控制器、漏电保护器等寿命视其失效模式，分 别按指数分布和按两参数威布尔分布计算其寿命分布，部件的形状参数m为已知，其中，m二4 的两参数威布尔分布可作为正态分布的近似表达； b) 应进行风险识别，利用适宜的定量分析方法，例如，GB/T7826等，对导致器具失效的各种因 素进行分析，并对各种部件的失效率由高至低依次进行排序，排序后前58种部件的失效导致 整机80%的失效率，之后的部件与其他零部件失效合并；其余类型的失效，包括其他部件以及 整机系统部件等，导致整机20%的失效率； 可能导致人员伤亡、重要物件损坏或其他不可容忍后果的失效，不应在评价过程中出现，若在 试验过程中出现1台、项此类失效，即判产品不合格； d) 整机的可靠性指标可通过整机及零部件加速试验结果综合获得。整机验证试验是定性判定失效 分析模式合理性的依据，在整机产品可靠性鉴定试验项目中，整机验证试验定性通过后，整机 可靠性指标结合零部件试验数据综合判定。 4.3失效模式和加速试验方法 整机的失效是由一个或多个部件失效造成，导致这些部件失效的原因是不同的，失效模式的危 4.3.1 害性通过失效模式分析进行识别，可靠性评价针对较高风险的失效模式进行测试。 4.3.2多数部件的加速试验过程，通常无法同时实现全部失效模式的加速，即使在同时两种应力的加 速条件下，也难以实现两种应力的同步加速，有时不同失效模式的加速效应可能出现相互影响的现象， 因此，通常即使是一个部件也可能需分别进行多个加速试验项目才能较准确反映该部件的可靠性特性。 4.3.3加速试验是针对特定的失效机理实施的，加速方法通常只能针对一种失效机理，同时针对两种 或多种失效机理的实现加速试验的方案，较为少见，而且适用的范围有限。所以本标准以单一模式失效 作为基本的试验方法，同时，也采纳成熟的多模式加速试验方法。 4.3.4加速试验的参照正常运行条件为产品预期的不利工作条件，加速因子的计算工作条件，按整机 和零部件的预期不利工作条件，整机的不利工作条件依据产品技术标准和产品说明等确定，其中，零部 件的不利工作条件通常需要在整机运行状态下测量确定。 4.4器具可靠性评价基础数据 零部件的寿命特征和失效机理，由于受到设计、材料、元器件、工艺等因素影响，附录A给出了 可参照的电热水器零部件试验方法，附录B给出了可参照的电热水器的主要失效类型。不同来源的零 部件寿命特征和失效机理存在差异，因此，通常需要利用零部件供应商提供的数据、历史数据以及试验 手段等获得零部件的寿命特征以及失效机理等数据，在缺乏准确数据的情况下，推荐采用表1的数据作 为器具的可靠性评价基础数据。 表1器具可靠性评价失效模式和机理 整机和部件 寿命特征 失效模式 失效机理 指数分布 部件失效 多样 整机 威布尔分布，m=4 结构破损 内胆和承压部件 机械疲劳 电热管 威布尔分布，m=4 部件烧毁 材料老化 密封件 威布尔分布，m=4 密封失效 材料老化 威布尔分布，m=4 功能异带 限温器 机械疲劳 成布尔分布，m=4 电路失效 电化反应 电子控制器 指数分布 功能异带 器件失效 控温器 威布尔分布，川=4 功能异带 机械疲劳 威布尔分布，m-4 电路失效 电化反应 漏电保护器 指数分布 功能异带 器件失效 安全间 威布尔分布，m=4 功能异带 机械疲劳 其他 多样 指数分布 注：家电产品的零部件寿命特征对应的威布尔分布形状参数通常取值为1～4之间的常数 2 QB/T5509-2020 5试验程序 5.1试验方案编制 生产方规定整机在时刻的可靠度为R，确定整机的寿命参数见公式（1） (1) InR, 式中： 检验上限，生产方规定的产品无故障工作时间： tD- 规定时间； RD- 产品在规定时间末的可靠度。 5.2按试验方案规定的，可计算整机试验的寿命参数下限 整机试验的寿命参数下限计算见公式（2）： xi(2r+2) (2) xi-~(2r + 2) 式中： 01 检验下限，使用方规定的产品无故障工作时间下限 x(2r+2) 2分布函数，其中β为使用方风险水平，r为失效数； x。(2r+2)—²分布函数，其中α为制造方风险水平，r为失效数 检验上限，生产方规定的产品无故障工作时间。 若无另行约定，推荐α=β。 5.3 计算整机的失效率限值 在本标准中假设，在满足4.2b）要求的前提下，存在以下关系，见公式（3） (5) : C4 (3) Fpu =1-RpL=1-Rp (4) F% =ZFpu +(0.2Fpu) (5) f=1 式中： FDU 产品设计失效率上限； FpU- 一部件综合失效率上限； 一产品设计可靠度下限： RDL- RD- -产品在规定时间末的可靠度： 检验上限，生产方规定的产品无故障工作时间； 检验下限，使用方规定的产品无故障工作时间下限； 01 FiPU 部件效率上限，≤8。 3