ICS13.300 CCSA80 中华人民共和国国家标准 GB/T43546—2023 自热物质筛选试验方法 Testmethodforself-heatingsubstancesscreening 2023-12-28发布 2024-04-01实施 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会发布前 言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定 起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由全国危险化学品管理标准化技术委员会(SAC/TC251)提出并归口。 本文件起草单位:上海化工院检测有限公司、上海化工研究院有限公司、巴斯夫新材料有限公司、中 国石油和化学工业联合会、中国化工经济技术发展中心。 本文件主要起草人:肖秋平、周健、林占祥、范宾、卢栋冬、刘婉卿、郁晨峥、浦征宇、马盼、何源、蔡晨仁、 黄婧怡、周景倩、吴文倩、曹梦然、陈乙雯、郝媛。 ⅠGB/T43546—2023 自热物质筛选试验方法 警示———使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本文件并未指出所有可能的安全问 题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施,并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 本文件规定了自热物质筛选试验的安全防护措施、试剂及样品、试验装置、试验程序和试验报告。 本文件适用于粉状物质自热特性的初步筛选。 本文件不适用于有爆炸性的物质或混合物。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文 件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于 本文件。 GB/T21612 危险品 易燃固体自热试验方法 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 自热物质 self-heatingsubstance 除自燃液体或自燃固体外,与空气反应不需要能量供应就能够自热的固态或液态物质或混合物;此 物质或混合物与自燃液体或自燃固体不同之处在于仅在大量(公斤级)并经过长时间(数小时或数天)才 会发生自燃。 注:物质或混合物的自热是一个过程,其中物质或混合物与(空气中的)氧气逐渐发生反应,产生热量。如果热产生 的速度超过热损耗的速度,该物质或混合物的温度便会上升。经过一段时间,可能导致自发点火和燃烧。 [来源:GB30000.12—2013,3.1] 4 安全防护措施 4.1 对待测样品进行前处理时,试验人员应了解样品的毒害和燃爆性能。样品制造商和提供者应提供 有关产品安全防护方面信息。 4.2 试验人员应穿戴必要的劳动防护用品,如护目镜、防尘面具、耐温手套。 4.3 所有电气设备应良好接地,具有漏电保护装置,以防触电。 4.4 在清理样品篮时,应保证样品温度降到常温,以防高温烫伤。 4.5 试验应在通风橱等通风良好的环境中进行,避免毒性物质对人体的伤害和环境的危害。 5 试剂及样品 5.1 试剂 5.1.1 参比物质:一般用石墨或者其他惰性物质,粒径小于250μm。 1GB/T43546—2023 5.1.2 空气:含水率和含油率均不超过0.01%(体积分数)。 5.2 样品 用于试验的样品粒径宜小于250μm;对于颗粒度较大的样品,可进行研磨、过筛处理,取筛下物进 行试验。对样品的处理,应在报告中注明。 6 试验装置 6.1 概述 试验装置主要包括Grewer(格鲁沃)加热炉、热电偶、控制器以及金属网篮。 6.2 Grewer加热炉 Grewer加热炉结构如图1所示,炉体上部开有多个样品放置槽和用于放置控温热电偶的插孔;下 部用圆柱形铜环填充,铜环外径为8mm、内径为6mm、高度为8mm;底部开孔,用于通入气体(如空 气),气体流量通过流量计调节,通入的气体经过铜环预热,进入炉体上部样品放置槽内的金属网篮。 Grewer加热炉应能以1℃/min~2℃/min的速率匀速升温至设定温度,并保持温度恒定,最高温度不 低于450℃。 标引序号说明: 1———热电偶; 2———装有样品和参比物质的金属网篮; 3———填充铜环; 4———加热炉体; 5———空气。 图1 Grewer加热炉结构示意图 2GB/T43546—2023 6.3 热电偶 热电偶包括控温热电偶和样品热电偶,量程不低于800℃,精度为0.1℃,控温热电偶直径为 6mm、长度为250mm。样品热电偶直径为1.5mm、长度为250mm,通过玻璃管(外径为4.25mm、长 度为200mm)铠装后插入金属网篮中,通过限位装置使测温点位于样品中间位置。应对热电偶进行 校准。 6.4 控制器 能够将热电偶传输的信号进行放大和校正,采集并记录各个样品和参比物质的温度变化情况,在必 要时停止加热(如发生自热现象、温度失控)。 6.5 金属网篮 金属网篮是由孔径为0.2mm×0.2mm的金属丝网制成,直径为18mm、高为32mm,有效容积不 少于8mL。 7 试验程序 7.1 操作步骤 7.1.1 将约8mL参比物质和等体积的样品分别装入金属网篮中,并记录所用参比物质和样品的质量。 7.1.2 将装有参比物质和样品的金属网篮置于Grewer加热炉测试槽中,并在金属网篮中插入由玻璃 管铠装的热电偶,使得热电偶测温点位于金属网篮中间位置,如图1所示。 7.1.3 如果所用Grewer加热炉还有其他测试槽未放置样品,用装满参比物质的金属网篮填充。 7.1.4 设置空气通入的流量为110L/h±10L/h,并开启阀门使空气流入。 7.1.5 将Grewer加热炉的升温速率设置为1.5℃/min±0.5℃/min,升温范围为室温至350℃,开始 加热,并实时记录参比物质和样品的温度。 7.1.6 试验过程中,当样品温度超过参比物质温度6℃时,则认为样品发生了自热反应,如图2所示。 7.1.7 如果探测到自热反应,则可以停止试验,否则Grewer加热炉至少应加热至350℃。未发生自热 反应和发生自热反应的典型试验温度变化曲线示例见附录A。 标引符号说明: t———时间,单位为秒(s); T———温度,单位为摄氏度(℃)。 图2 试验过程中发生自热反应时的理想温度曲线 3GB/T43546—2023 7.2 结果处理 7.2.1 对于发生自热反应的样品,绘制ΔT与参比物质温度关系曲线,ΔT为同一时间样品和参比物质 之间的温差,如图3所示。 7.2.2 ΔT初次达到6℃时,所对应的参比物质温度,记为自热温度。 标引符号说明: T参比物质———参比物质温度,单位为摄氏度(℃); ΔT———样品与参比物质的温差,单位为摄氏度(℃); T自热———自热温度,单位为摄氏度(℃)。 图3 ΔT与参比物质温度关系曲线 7.3 结果评估 如果物质自热温度大于220℃或物质没有发生自热,则无须进行GB/T21612中的自热试验;否 则,应按照GB/T21612中所述方法进一步确定其自热特性。 8 试验报告 试验报告应包含但不限于下述内容: a) 样品名称; b) 试验条件; c) 样品处理方式; d) 本文件编号; e) 样品质量、参比物质成分和质量、空气流量、升温速率; f) 试验现象和结果; g) 环境温度、湿度; h) 试验日期。 4GB/T43546—2023