本文是学习GB-T 34711-2017 化学不稳定性气体分类试验方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了化学不稳定性气体的分类试验方法。
本标准适用于GHS
中易燃气体的一个附加子类别——化学不稳定性气体的分类试验。
本标准不适用于测试化工厂中工艺条件下气体的分解以及气体混合物内不同气体间可能发生的危
险反应。
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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/T 27862 化学品危险性分类试验方法 气体和气体混合物燃烧潜力和氧化能力
GB 30000.3 化学品分类和标签规范 第3部分:易燃气体
GB 30000.3界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
化学不稳定性 chemical instability
在即使没有任何助燃物(如空气或氧气)的条件下,气体或气体混合物仍能够通过分解发生危险反
应,从而导致温度和/或压力升高的特性。
3.2
化学不稳定性气体 chemically unstable gases
在即使没有空气或氧气的条件下也能发生剧烈反应的易燃气体。
注:各组分相互间会发生危险反应的混合气(如易燃气体和氧化性气体),不认为是本标准中所指的化学不稳定性
气体。
3.3
试验气体 test gas
进行试验的气体或气体混合物。
3.4
初始压力 initial pressure
Po
常温常压(20℃、101.3 kPa) 条件下进行试验时容器中的压力。
3.5
相应初始压力 corresponding initial pressure
Pe
65℃温度下进行试验时容器中的压力。
注
: 对于完全呈气态的试验气体,相应初始压力是指环境温度下最大(充装)压力在65℃条件下对应的容器中的压
GB/T 34711—2017
力。对于液化试验气体,相应初始压力是指65℃时的蒸汽压。
3.6
最大压力 maximum pressure
Pex
在单次试验中,试验后容器中所能达到的最大压力。
3.7
压力上升比 ratio of pressure rise
f
最大压力与初始压力或相应初始压力的比值。
注1:本标准所指压力均为绝对压力值。
注2:对于常温常压试验,f=px/po; 对于高温高压试验,f=p/p.
将试验气体引入可控制温度和压力的带有爆破片的耐压不锈钢试验容器。用点火源对试验气体进
行点火。根据容器内部的压力上升情况来确定某种试验气体是否为化学不稳定性气体。
图1为设备示意图,设备主要由可加热的耐压不锈钢试验容器、点火具、压力和温度记录系统、供气
系统以及排气系统(装配有爆破片、管道、远程遥控阀等)组成。
试验容器为内径80 mm, 内容积约为1 L
的圆柱形不锈钢容器。容器底部装有作为点火源的爆炸
丝;外壁配备加热罩,由温度控制装置进行加热控制,温控精确度在±2℃以内;容器外部使用耐高温绝
缘材料进行绝缘,避免热量损失和温度的梯度变化。容器耐压强度应达到50 MPa。
GB/T 34711—2017
style="width:7.74662in;height:8.32656in" />
说明:
A— 供试验气体系统(气态);
B—— 供试验气体系统(液化);
C— 耐压试验容器;
D—— 可调节电加热器;
E—— 隔热层;
F- 爆炸丝点火源;
G— 压力传感器,显示和记录压力;
H—— 爆破片;
I — 电点火装置;
J ——能量记录;
K— 真空泵;
L— 废气;
M— 电动控制阀;
N— 压缩氦气;
P— 试验气体;
Q—— 温度传感器,显示和控制温度。
图 1 试验设备示意图
点火具包括两个相距3 mm~6 mm 的绝缘电极,两端连接直径为0.12 mm
的镍合金线;点火能量
由一个1.5 kVA/230(115)V
的绝缘变压器提供,使用时,该变压器可在短时间内和点火具接通。接通
后爆炸丝熔化,在电极之间形成电弧,时间最长不超过供电电压的半个周期[10(8.3)ms]。
一 个电子控
GB/T 34711—2017
制系统使之可以将主电压半波的不同时间周期传送给点火具。相应的能量应在15
J±3J 之内。通过
所记录的点火期间电流和电压按式(1)进行能量计算:
style="width:2.10669in;height:0.81994in" /> …………………… (1)
式 中 :
E — 点火能量的数值,单位为焦耳(J);
U(t)—— 电压的数值,单位为伏特(V);
I(t)— 电流的数值,单位为安培(A);
t —— 放电时间,单位为秒(s)。
应使用校准过的压阻式压力传感器测量点火容器内部的压力。传感器量程至少应为初始压力20
倍。灵敏度至少应为满量程的0 . 1%,精确度应高于全刻度的0 .
5%,响应时间不低于1 ms 。 使用温度
测控系统测量和控制点火容器的温度,该系统使用一个直径为3
mm、响应时间不大于1 s 的 铠 装 K 型
热电偶(NiCr/NiAl), 热电偶安装在高压反应器内距顶端50 mm
处。使用电脑记录点火后的压力数字
信号,并从原始数据中获取初始压力(po) 和最大压力(p 。)。
需要有两种不同类型的供气系统, 一个用于完全呈气态的试验气体,
一个用于液化试验气体。呈气
态的试验气体按体积或流量计量,液化试验气体按重量计量。
爆破片和排气管相连,用于保护试验容器,其泄放直径至少应为10 mm, 管 道
内 径 至 少 应 为
15 mm。爆破片的爆破压力应低于25 MPa。
与试验容器直接相连的管道和阀门,应能承受50 MPa
的压力。通过遥控阀门进行试验设备的
操作。
6.1
试验设备应进行充分的隔离,以防止万一设备破裂时产生伤害。设备安装应做到只要容器内有试
验气体,操作人员不会与之同处一室;或者设备和操作人员之间使用防爆屏障进行隔离。点火源的启动
应该也只能在与试验容器隔离的地方进行。
6.2
试验容器应配备爆破片,爆破片和排气管相连,排气管应能将试验尾气安全地排出。应当注意的
是,尾气本身也可能具有危害性(如易燃或有毒)。
6.3
盛装试验气体的气瓶充装完毕后,阀门应能够立即关闭。该气瓶同时应配备止回阀,并在点火之
前和试验容器分离,以避免回火进入气瓶内。
6.4
有些化学不稳定性气体可能会发生非常剧烈的反应,特别是在高压条件下,因此强烈建议试验从
常压条件开始。
GB/T 34711—2017
应先进行常温常压试验,然后再进行高温高压试验(如必要)。
7.2.1
在初始压力条件下进行试验。安装爆炸丝点火具,并使其位于试验容器中央。对试验容器和管
道进行抽真空,抽真空后压力不大于667
Pa,然后通过遥控阀门往容器内充装试验气体,直至达到初始
压力。关闭阀门后点火。点火能量应为15 J±3J,
避免在相对低压的试验容器内产生过冲。若点火后
压力上升超过20%(即压力上升比f>1.20),
则认为发生反应。否则应再进行两次重复试验。
7.2.2
若以上三次试验中的任何一次产生的压力上升超过20%(即压力上升比f>1.20),
则认为试验 气体在20℃和标准压力101.3 kPa
条件下化学不稳定,无需进行后续试验。否则还需进行进一步的高 温高压试验。
7.3.1
若在7.2的常温常压试验中试验气体并未发生压力上升超过20%(即压力上升比f>1.20)
的反 应,则应在65℃和相应初始压力条件下进行进一步的试验。
7.3.2
安装爆炸丝点火具,并使其位于试验容器中央。将试验容器加热至65℃,待稳定后(温度波动
不超过2℃)对容器和管道进行抽真空。通过遥控阀门往容器内充装试验气体,直至温度稳定并达到相
应初始压力。关闭阀门后点火。点火能量应为15J±3J。
若点火后压力上升超过20%(即压力上升比 f>1.20),
则认为发生反应。否则应再进行两次重复试验。
7.3.3
若以上三次试验中的任何一次产生的压力上升超过20%(即压力上升比f>1.20),
则认为试验 气体在高于20℃和/或压力高于101.3 kPa 条件下化学不稳定。
任何一次试验出现压力上升比f>1.20
的结果时,则试验结束;否则应进行三次常温常压试验和三
次高温高压试验,所有试验均未出现压力上升比f>1.20
的结果时,试验结束。当单次试验结束后,压
力上升比f>1.20, 且气体混合物有缓慢反应倾向时,建议至少等待30 min
后再结束试验。
8 气体混合物无需进行化学不稳定试验的情况
如果某种气体混合物按GB/T 27862
的方法测定或计算得出是不可燃的,则无需进行以分类为目
的的化学不稳定性试验。
8.2 表明气体具有化学不稳定性的结构
应当进行专业判断来确定某一种可燃气体或混合气体是否需要进行化学不稳定性的分类试验,以
避免肯定是稳定的气体进行不必要的试验。表明气体化学不稳定性的官能团有三键、共轭双键、含卤双
键和张力环。
只含有一种化学不稳定性气体的气体混合物,当化学不稳定性气体的浓度低于以下两个浓度限值
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的较高值时,不认为其具有化学不稳定性,也无需进行不稳定性的分类试验:
a) 化学不稳定性气体的爆炸下限浓度值;
b) 3% (摩尔分数)。
附录 A
给出了一些纯气体的化学不稳定性分类信息以及气体混合物中这些纯气体的特定浓度限
值。只含有一种化学不稳定性气体的气体混合物,当化学不稳定性气体的浓度低于这些特定浓度限值
时,不认为该气体混合物具有化学不稳定性,也无需进行化学不稳定性的分类试验。
9.1 根据第7章试验步骤中的试验结果,对照GB 30000.3
中化学不稳定性气体的分类标准,可将气体 或气体混合物分类为 A
类化学不稳定性气体和 B 类化学不稳定性气体两类:
a) 在初始压力条件下进行的试验中,若压力上升比 f 超过1.20,则分类为 A
类化学不稳定性 气体。
b) 在65℃和相应初始压力条件下进行的试验中,若压力上升比f
超过1.20,但在初始压力条件 下压力上升比f 未达到1.20,则分类为 B
类化学不稳定性气体。
9.2 若所有试验中压力上升比f
均未超过1.20,则按本试验方法不被分类为化学不稳定性气体(即该
气体或气体混合物化学性质稳定)。
9.3
化学不稳定性气体,若未按本标准中规定的方法进行测试和分类的,应被分类为
A 类化学不稳定 性气体。
试验报告应包含(但不限于)以下内容:
a) 试验气体信息,如名称、规格、物理状态等有关信息;
b) 所使用的方法;
c) 试验环境温度、湿度;
d) 试验结果的记录,以及在试验中观察到的任何有助于解释试验结果的现象;
e) 分类结论。
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(资料性附录)
气体的化学不稳定性分类信息
表 A.1 和表 A.2
给出了一些纯气体的化学不稳定性分类信息以及气体混合物不分类为化学不稳
定性气体时这些气体的浓度限值。
表 A.1 化学不稳定性气体的资料以及其混合物不分类为化
学不稳定性气体时这些气体的浓度限值
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8.4 %(LEL,摩尔分数) |
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1 - 丁炔,
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4.6 %(LEL,摩尔分数) |
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3 %(摩尔分数) |
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10.5 %(LEL,摩尔分数) |
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10.5 %(LEL,摩尔分数) |
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5.6 %(LEL,摩尔分数) |
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3.8 %(LEL,摩尔分数) |
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3 %(LEL,摩尔分数) |
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GB/T 34711—2017
表 A.2 含乙炔的二元混合气体中乙炔的特定浓度限值
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