GB∕T 39093-2020 危險品熱積累儲存試驗方法

危險品熱積累儲存試驗方法國家市場監(jiān)督管理總局國家標準化管理委員會GB/T39093—2020 I 2術(shù)語和定義 3試驗原理 4安全措施 6試驗步驟 7結(jié)果評估 8試驗報告 3附錄A(資料性附錄)用于液體和半固體測試的杜瓦瓶及其封閉裝置示意圖 4附錄B(規(guī)范性附錄)杜瓦瓶單位質(zhì)量熱損失率的測試與計算 5附錄C(資料性附錄)包裝、中型散貨箱和罐體的單位質(zhì)量熱損失率示例 6附錄D(資料性附錄)危險品熱積累儲存試驗結(jié)果示例 IGB/T39093—2020本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標準由全國危險化學(xué)品管理標準化技術(shù)委員會(SAC/TC251)提出并歸口。本標準起草單位：應(yīng)急管理部化學(xué)品登記中心、中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院、南京理工大學(xué)、南京海關(guān)危險貨物與包裝檢測中心、中國化工經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展中心。1GB/T39093—2020危險品熱積累儲存試驗方法警示——本試驗具有潛在爆炸危險性，應(yīng)保證試驗設(shè)備對試驗人員具備足夠的防護，避免爆炸帶來的災(zāi)難性后果。1范圍報告。本標準適用于危險品的熱積累儲存試驗。2術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。2.1自加速分解溫度self-acceleratingdecompositiontemperature;SADT物質(zhì)在運輸所用的容器里可能發(fā)生自加速分解的最低環(huán)境溫度。[GB/T21178—2009,3.3]3試驗原理依據(jù)熱爆炸的西門諾夫原理(SemenovTheory),熱失控體系中熱流傳播的主要阻力集中在容器壁，因此采用體積較小，但容器壁熱阻很大的杜瓦瓶模擬較大體積的危險品發(fā)生自加速分解時所處的熱環(huán)境，用于確定危險品在容器中，包括中型散貨箱和2m3以下的小型槽罐，發(fā)生自加速分解的最低恒定環(huán)境溫度，即自加速分解溫度。試驗的有效性取決于所選擇的杜瓦瓶具有的單位質(zhì)量熱損失率是否類似于危險品所使用包裝的單位質(zhì)量熱損失率。4安全措施4.1試驗應(yīng)采取安全預(yù)防措施，避免試驗容器失效導(dǎo)致災(zāi)難性事故，并應(yīng)避免事故產(chǎn)生的毒性分解產(chǎn)物逸出，以及可燃蒸氣與空氣的混合物點燃發(fā)生次生事故。可能起爆的物質(zhì)應(yīng)采取特別預(yù)防措施才能4.2試驗完畢盡快將試樣做安全無害處理，試樣在試驗后可能會變得更不穩(wěn)定、更加敏感，應(yīng)謹慎處理。5試驗設(shè)備5.1試驗設(shè)備包括恒溫箱、杜瓦瓶及其封閉裝置、5.2恒溫箱應(yīng)耐火、耐壓，應(yīng)安裝有效的泄壓系統(tǒng)，例如泄爆板。記錄系統(tǒng)應(yīng)放置在隔開的觀察5.3試驗溫度高于環(huán)境溫度時，可使用帶夾套外壁的恒溫箱。通過導(dǎo)熱液體在夾套中循環(huán)流動來控制2GB/T39093—2020恒溫箱內(nèi)溫度。恒溫箱的箱門或蓋應(yīng)隔熱，但不必密封。也可使用不帶夾套外壁的恒溫箱進行試驗，特別是試驗溫度超過75℃時。恒溫箱體積應(yīng)足夠大，能使空氣在杜瓦瓶四周流通。可使用磁性門扣，或用松裝的隔熱蓋替代箱門。用適當(dāng)?shù)匿搩?nèi)襯保護恒溫箱，并將杜瓦瓶放置在金屬網(wǎng)籠中。兩種設(shè)備進行測試時，都應(yīng)將杜瓦瓶中液體試樣的溫度控制在10d內(nèi)與預(yù)定溫度偏差不大于±1℃,并應(yīng)測量和記錄恒溫箱中空氣的溫度。5.4試驗溫度低于環(huán)境溫度時，可使用適當(dāng)大小的雙壁恒溫箱，例如冷藏箱進行試驗。恒溫箱配有松裝的門或蓋，例如磁性蓋子。恒溫箱中空氣的溫度應(yīng)控制在預(yù)定溫度的±1℃范圍內(nèi)。5.5杜瓦瓶及其封閉裝置的單位質(zhì)量熱損失率應(yīng)能代表危險品實際使用的最大尺寸包裝的單位質(zhì)量熱損失率。杜瓦瓶的封閉裝置應(yīng)使用惰性材質(zhì)。對于固體，可使用軟木塞或橡皮塞。低揮發(fā)性或中等揮發(fā)性液體以及半固體所用的杜瓦瓶及其封閉裝置可參見附錄A。在試驗溫度下?lián)]發(fā)性高的試樣應(yīng)使用裝有泄壓閥的耐壓金屬容器進行試驗。試驗時將耐壓金屬容器放在杜瓦瓶內(nèi)，并考慮其熱容量的5.6在試驗之前應(yīng)確定所使用的杜瓦瓶及其封閉裝置的單位質(zhì)量熱損失率，見附錄B。封閉裝置對杜瓦瓶單位質(zhì)量熱損失率有很大的影響，在一定程度上可通過改變封閉裝置調(diào)整杜瓦瓶的單位質(zhì)量熱損失率。為了取得所需水平的靈敏度，杜瓦瓶的容量不應(yīng)低于0.5L。5.7裝有0.4L試樣、單位質(zhì)量熱損失率為80mW/(kg·K)～100mW/(kg·K)的杜瓦瓶通?？纱?0kg包件的單位質(zhì)量熱損失率。對于更大的包裝、中型散貨箱或小型槽罐，應(yīng)使用單位質(zhì)量熱損失較小的更大容量杜瓦瓶來代表其單位質(zhì)量熱損失率。例如，單位質(zhì)量熱損失率為16mW/(kg·K)~34mW/(kg·K)的1L球形杜瓦瓶可用于代表中型散貨箱和小型槽罐。包裝、中型散貨箱和罐體的單位質(zhì)量熱損失率示例參見附錄C。6試驗步驟6.1設(shè)定恒溫箱溫度至預(yù)定溫度。將試樣裝入杜瓦瓶至其容量的80%,記錄試樣質(zhì)量。固體試樣應(yīng)適度壓實，使其密度接近于實際運輸或儲存狀態(tài)的密度。將溫度傳感器插入試樣中央。將杜瓦瓶蓋蓋好后放進恒溫箱，接通溫度記錄系統(tǒng)并關(guān)閉恒溫箱門。6.2加熱試樣，連續(xù)測量試樣溫度和恒溫箱溫度。記錄試樣溫度達到比恒溫箱溫度低2℃的時間點。然后試驗再繼續(xù)進行7d,7d內(nèi)試樣溫度上升到比恒溫箱溫度高至少6℃時提前結(jié)束試驗。記錄試樣溫度從比恒溫箱溫度低2℃上升到其最高溫度的時間。6.3試驗結(jié)束后，如果杜瓦瓶內(nèi)有試樣殘留，待其冷卻后取出，可記錄質(zhì)量損失百分比并確定成分有無6.4以間隔5℃的步長改變試驗溫度，使用新試樣重復(fù)上述測試。如果試驗?zāi)康氖菫榱舜_定是否需要進行溫度控制，應(yīng)進行足夠次數(shù)的試驗以便確定自加速分解溫度至最接近的5℃或者是否為60℃或者更高；如果試驗?zāi)康氖菫榱舜_定危險品是否符合自反應(yīng)物質(zhì)和混合物的自加速分解溫度標準，應(yīng)進行足夠次數(shù)的試驗以便確定50kg包件的自加速分解溫度是否為75℃或更低。7結(jié)果評估能使試樣溫度超過恒溫箱溫度至少6℃的最低恒溫箱溫度即記為該試樣在對應(yīng)包裝下的自加速分解溫度。如果在任何一次試驗中試樣溫度都沒有超過恒溫箱溫度至少6℃,自加速分解溫度即記為大于所使用的最高恒溫箱溫度。通過危險品熱積累儲存試驗方法所測得的自加速分解溫度結(jié)果示例參見附錄D。3GB/T39093—20208試驗報告試驗報告應(yīng)至少包括以下內(nèi)容：——杜瓦瓶單位質(zhì)量熱損失率；——記錄在試驗中觀察到的任何有助于解釋試驗結(jié)果的現(xiàn)象；4GB/T39093—2020(資料性附錄)用于液體和半固體測試的杜瓦瓶及其封閉裝置示意圖用于液體和半固體測試的杜瓦瓶及其封閉裝置示意圖見圖A.1。A——聚四氟乙烯毛細管；F——彈簧；C——金屬條；D-—玻璃蓋；E——玻璃燒杯底；圖A.1用于液體和半固體測試的杜瓦瓶及其封閉裝置示意圖5(規(guī)范性附錄)杜瓦瓶單位質(zhì)量熱損失率的測試與計算通過測量杜瓦瓶內(nèi)容物和周圍環(huán)境之間溫差隨時間的變化來確定杜瓦瓶單位質(zhì)量熱損失率。例如，對于液體，容器可裝滿鈦酸二丁酯或鈦酸二甲酯，然后加熱至約80℃,不應(yīng)使用水做內(nèi)容物。在一定溫度范圍內(nèi)測量內(nèi)容物中心的溫度下降，該溫度范圍應(yīng)包含預(yù)計的自加速分解溫度。連續(xù)測量內(nèi)容物和周圍環(huán)境的溫度，將內(nèi)容物溫度與環(huán)境溫度差值的對數(shù)，即In(T-Ta)對時間t按照式(B.1)做線性回歸，得到式(B.1)中的斜率c,然后根據(jù)式(B.2)得到杜瓦瓶單位質(zhì)量熱損失率L:式中：T——內(nèi)容物溫度，單位為攝氏度(℃);T。環(huán)境溫度，單位為攝氏度(℃);c?！跏純?nèi)容物溫度與初始環(huán)境溫度之差的自然對數(shù)值；c——線性回歸得到直線的斜率；t—時間，單位為秒(s);L——杜瓦瓶單位質(zhì)量熱損失率，單位為瓦每千克開爾文[W/(kg·K)];Cp——內(nèi)容物的比熱容，單位為焦耳每千克開爾文[J/(kg·K)]。6GB/T39093—2020(資料性附錄)包裝、中型散貨箱和罐體的單位質(zhì)量熱損失率示例表C.1給出了包裝、中型散貨箱和罐體的單位質(zhì)量熱損失率示例，實際單位質(zhì)量熱損失率數(shù)值取決于容器的形狀、壁厚和表面涂層等因素。表C.1包裝、中型散貨箱和罐體的單位質(zhì)量熱損失率示例容器類型內(nèi)容物內(nèi)容物狀態(tài)標稱容量L裝載量單位質(zhì)量熱損失率DMPb液體47.5DMPb液體47.5水液體3H1(黑色)DMPb液體47.56HG2DMPb液體31HA1水液體罐體水液體罐式集裝箱(隔熱)異十二烷液體20000DCHPd固體28.0DCHPd固體DCHPd固體85.0DCHPd固體”容器類型編碼參見聯(lián)合國《關(guān)于危險貨物運輸?shù)慕ㄗh書規(guī)章范本》(第二十一修訂版)第6.1章容器的制造和試驗要求。b鄰苯二甲酸二甲酯。用熱傳導(dǎo)系數(shù)=5W/(m2·K)計算。鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(固體)。GB/T39093—2020表D.1給出了某些危險品熱積累儲存試驗結(jié)果示例。危險品質(zhì)量杜瓦瓶單位質(zhì)量熱損失率自加速分解溫度℃偶氮甲酰胺偶氮甲酰胺，90%,含10%活化劑2,2'-偶氮二