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自熱物質(zhì)篩選試驗(yàn)方法

警示———使用本標(biāo)準(zhǔn)的人員應(yīng)有正規(guī)實(shí)驗(yàn)室工作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。本標(biāo)準(zhǔn)并未指出所有可能的安全問(wèn)

題。使用者有責(zé)任采取適當(dāng)?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國(guó)家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。

1范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了自熱物質(zhì)篩選試驗(yàn)的樣品制備、試驗(yàn)裝置、試驗(yàn)程序、儀器校準(zhǔn)、安全防護(hù)措施和試

驗(yàn)報(bào)告。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于粉狀物質(zhì)自熱特性的初步篩選，以用于自熱物質(zhì)的分類(lèi)以及相關(guān)工藝的安全評(píng)估。

本標(biāo)準(zhǔn)不適用于有爆炸性的物質(zhì)或混合物。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB30000.12-2013化學(xué)品分類(lèi)和標(biāo)簽規(guī)范第12部分：自熱物質(zhì)和混合物

聯(lián)合國(guó)《試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》（第7修訂版）

3術(shù)語(yǔ)和定義

GB30000.12-2013界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。

3.1自熱物質(zhì)self-heatingsubstances

除自燃液體或自燃固體外，與空氣反應(yīng)不需要能量供應(yīng)就能夠自熱的固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)或混合物；此

物質(zhì)或混合物與自燃液體或自燃固體不同之處在于僅在大量（公斤級(jí)）并經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間（數(shù)小時(shí)或數(shù)天）

才會(huì)發(fā)生自燃。

注：物質(zhì)或混合物的自熱是一個(gè)過(guò)程，其中物質(zhì)或混合物與(空氣中的)氧氣逐漸發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生熱量。如果熱產(chǎn)生

的速度超過(guò)熱損耗的速度，該物質(zhì)或混合物的溫度便會(huì)上升。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，可能導(dǎo)致自發(fā)點(diǎn)火和燃燒。

[來(lái)源：GB30000.12-2013，3.1]

3.2自熱溫度self-heatingtemperature

物質(zhì)在特定體積和堆積狀態(tài)下發(fā)生自熱的最低溫度，單位℃。

4試劑及樣品

4.1試劑

參比物質(zhì)：一般用石墨或者其他惰性物質(zhì)，粒徑小于250μm。

4.2樣品

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用于試驗(yàn)的樣品粒徑宜小于250μm；對(duì)于顆粒度較大的樣品，可進(jìn)行研磨、過(guò)篩處理，取篩下物進(jìn)

行試驗(yàn)。對(duì)樣品的處理，應(yīng)在報(bào)告中注明。

5試驗(yàn)裝置

5.1概述

試驗(yàn)裝置主要包括加熱爐、熱電偶、控制器以及金屬網(wǎng)籃。

5.2加熱爐

加熱爐結(jié)構(gòu)如圖1所示。爐體下層用銅環(huán)填充，加熱爐上部開(kāi)有多個(gè)直徑20mm，深170mm的樣品

放置槽和用于放置控制溫?zé)犭娕嫉拈_(kāi)口。加熱爐底部開(kāi)孔，可供外部氣體（如空氣）通入，氣體流量可

在通過(guò)流量計(jì)調(diào)節(jié)，通過(guò)銅環(huán)預(yù)熱后通入位于爐體上方的樣品籃。加熱爐可以采用恒溫和升溫兩種模式

工作，加熱爐以1~2℃/min的速率控制升溫，最高溫度不低于450℃。

5.3熱電偶

熱電偶包括控溫?zé)犭娕己蜆悠窡犭娕迹砍滩坏陀?00℃，精度不低于0.1℃，控溫?zé)犭娕贾睆?mm，

長(zhǎng)度250mm。樣品熱電偶直徑1.5mm，長(zhǎng)度250mm，通過(guò)玻璃管（外徑4.25mm*長(zhǎng)度200mm）鎧裝后插

入樣品籃中，通過(guò)限位裝置使得測(cè)溫點(diǎn)位于樣品中間位置。

5.4控制器

能夠?qū)犭娕紓鬏數(shù)男盘?hào)進(jìn)行放大和校正，采集并記錄各個(gè)樣品和參比物質(zhì)的溫度變化情況，在必

要時(shí)（如發(fā)生自熱現(xiàn)象，溫度失控），停止加熱。

5.5金屬網(wǎng)籃

金屬網(wǎng)籃是由孔徑為0.2mm*0.2mm的金屬絲網(wǎng)制成，直徑18mm，高32mm，有效容積不少于8mL。

1

2

3

4

空氣

說(shuō)明：

1——熱電偶；

2——裝有樣品和參比物質(zhì)的金屬網(wǎng)籃；

2

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3——填充銅環(huán)；

4——加熱爐。

圖1加熱爐結(jié)構(gòu)示意圖

6試驗(yàn)程序

6.1操作步驟

6.1.1將約8mL參比物質(zhì)和樣品分別裝入樣品籃中，并記錄所用參比物質(zhì)和樣品質(zhì)量。

6.1.2將裝有參比物質(zhì)和樣品的金屬網(wǎng)籃置于加熱爐測(cè)試槽中，并在金屬網(wǎng)籃中插入由玻璃管鎧裝的

熱電偶，使得熱電偶測(cè)溫點(diǎn)位于金屬網(wǎng)籠中間位置，如圖1所示。

6.1.3如果所用加熱爐還有其他測(cè)試槽未放置樣品，用裝滿參比物質(zhì)的金屬網(wǎng)籃填充。

6.1.4設(shè)定加熱爐的升溫速率為1.2℃/min，空氣通入的流量為100~120L/h，開(kāi)啟空氣流入，開(kāi)啟加熱

爐。對(duì)于某種特性工藝條件下的自熱特性分析，以用于工藝安全評(píng)估目的時(shí)，可按照工藝調(diào)整升溫速率、

通入爐體的氣體種類(lèi)和流量，升溫速率為0時(shí)，即為等溫試驗(yàn)。

6.1.5試驗(yàn)過(guò)程中，如果樣品溫度超過(guò)參比物質(zhì)溫度，則認(rèn)為樣品發(fā)生了自熱反應(yīng)，如圖2所示。

6.1.6如果探測(cè)到自熱反應(yīng)，則可以停止試驗(yàn)，否則加熱爐至少應(yīng)加熱至350℃。

說(shuō)明：

Tref——參比物質(zhì)溫度；

Tsample——樣品溫度。

圖2試驗(yàn)過(guò)程中的理想溫度曲線

6.2結(jié)果處理

6.2.1計(jì)算同一時(shí)間樣品和參比物質(zhì)之間的溫差（即ΔT），繪制ΔT與參比物質(zhì)溫度關(guān)系曲線（如圖

3）。

6.2.2用圖3所得到的關(guān)系圖推導(dǎo)：繪制曲線中出現(xiàn)的拐點(diǎn)兩邊不同斜率的延長(zhǎng)線，兩條延長(zhǎng)線交匯

時(shí)得到對(duì)應(yīng)的參比物質(zhì)溫度，該溫度記為自熱溫度。

3

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說(shuō)明：

Tref——參比物質(zhì)溫度；

ΔT——樣品與參比物質(zhì)溫差。

圖3ΔT與參比物質(zhì)關(guān)系曲線

6.3結(jié)果評(píng)估

如果物質(zhì)自熱溫度大于220℃，則無(wú)需進(jìn)行聯(lián)合國(guó)《試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》第7修訂版第33.4.6節(jié)所述

試驗(yàn)方法N.4：自熱物質(zhì)的試驗(yàn)方法；否則，應(yīng)按照聯(lián)合國(guó)《試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)》中所述方法進(jìn)一步確定

其自熱特性。

注：本方法試驗(yàn)結(jié)果僅用于特定條件下的對(duì)比參考，無(wú)法用于所有條件下的熱安全評(píng)估。

7儀器校準(zhǔn)

應(yīng)對(duì)試驗(yàn)所用熱電偶進(jìn)行校準(zhǔn)。

8安全防護(hù)措施

8.1對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行前處理時(shí)，試驗(yàn)人員應(yīng)充分了解樣品的毒害和燃爆性能。樣品制造商和提供者應(yīng)

當(dāng)詳盡提供有關(guān)產(chǎn)品安全防護(hù)方面信息。

8.2試驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)穿戴好防護(hù)設(shè)備，如護(hù)目鏡、防塵面具、耐溫手套等勞動(dòng)保障用品。

8.3所有電氣設(shè)備應(yīng)當(dāng)良好接地，具有漏電保護(hù)裝置，以防觸漏電。

8.4在清理樣品籃時(shí)，應(yīng)保證樣品溫度降到常溫，以防高溫燙傷。

8.5應(yīng)使用必要的防護(hù)措施，避免毒性物質(zhì)對(duì)人體以及環(huán)境的傷害。

9試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含但不限于下述內(nèi)容：

a)樣品名稱(chēng)；

b)試驗(yàn)條件；

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