Данное испытание проводят для определения способности химической продукции распространять дефлаграцию.
Приборы и материалы
Испытание проводят с использованием сосуда Дьюара (см. рисунок 8), оборудованного вертикальными окнами наблюдения, расположенными с противоположных сторон. Скорость дефлаграции измеряют с помощью хронометра с точностью до 1 с.
Рисунок 8 - Сосуд Дьюара со смотровыми окнами
 | |
| 185 × 333 пикс. Открыть в новом окне | |
- высота наполнения - 20 мм ниже верхней кромки; 
- устанавливаемая 30-миллиметровая зона дефлаграции; 
- 50-миллиметровая зона измерения скорости дефлаграцииРисунок 8 - Сосуд Дьюара со смотровыми окнами
Объем сосуда Дьюара составляет около 300 см
, внутренний диаметр (48±1) мм, внешний диаметр 60 мм и длина 180-200 мм. Полупериод охлаждения 265 см воды в сосуде Дьюара, закрытом пробкой, должен превышать 5 ч. От верхней части сосуда Дьюара нанесена шкала с горизонтальной градуировкой от 50 до 100 мм. Скорость распространения дефлаграции соответствует времени распространения разложения химической продукции на участке между делениями от 50 до 100 мм. Температуру химической продукции, подвергаемой испытанию, измеряют до зажигания с помощью стеклянного термометра с точностью 0,1 °С. В качестве альтернативного метода определения скорости дефлаграции и температуры образца могут быть использованы две термопары, установленные на расстоянии соответственно 50 и 100 мм от верха сосуда Дьюара.
, внутренний диаметр (48±1) мм, внешний диаметр 60 мм и длина 180-200 мм. Полупериод охлаждения 265 см воды в сосуде Дьюара, закрытом пробкой, должен превышать 5 ч. От верхней части сосуда Дьюара нанесена шкала с горизонтальной градуировкой от 50 до 100 мм. Скорость распространения дефлаграции соответствует времени распространения разложения химической продукции на участке между делениями от 50 до 100 мм. Температуру химической продукции, подвергаемой испытанию, измеряют до зажигания с помощью стеклянного термометра с точностью 0,1 °С. В качестве альтернативного метода определения скорости дефлаграции и температуры образца могут быть использованы две термопары, установленные на расстоянии соответственно 50 и 100 мм от верха сосуда Дьюара.Для зажигания химической продукции может быть использовано любое газовое пламя длиной не менее 20 мм.
В целях личной безопасности испытание следует проводить во взрывобезопасном вытяжном шкафу или в хорошо проветриваемом помещении. Мощность вытяжки должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить такую степень разбавления продуктов разложения, чтобы можно было избежать опасности образования взрывоопасных смесей с воздухом. Между наблюдателем и сосудом Дьюара следует установить экран.
Процедура
До испытания в сосуде Дьюара необходимо провести с надлежащими мерами предосторожности пробные испытания в трубках из боросиликатного стекла. Сначала рекомендуется провести испытание с использованием трубки диаметром 14 мм, а затем - испытание с использованием трубки диаметром 28 мм. Если скорость дефлаграции во время одного из этих предварительных испытаний превышает 5 мм/с, то химическая продукция может быть сразу отнесена к химической продукции, подверженной быстрой дефлаграции, и основное испытание с использованием сосуда Дьюара можно не проводить.
Сосуд Дьюара и химическую продукцию доводят до аварийной температуры. Если химическая продукция является настолько устойчивой, что не нуждается в установлении аварийной температуры, то испытание проводят при температуре 50 °С. В сосуд Дьюара помещают 265 см химической продукции. Зернистую химическую продукцию засыпают в сосуд Дьюара таким образом, чтобы ее объемная плотность была сопоставима с плотностью при обращении и не образовывалось кусков.
Пастообразную химическую продукцию помещают в сосуд Дьюара таким способом, который исключает возможность образования в испытуемом образце воздушных карманов. Высота загруженной химической продукции должна быть примерно на 20 мм ниже верхнего края сосуда Дьюара. Регистрируют температуру и массу химической продукции. Сосуд Дьюара помещают в испытательную камеру или вытяжной шкаф, защищенный экраном, а поверхность химической продукции подвергают нагреву с помощью газовой горелки. В момент воспламенения или напротив, когда воспламенения через 5 мин не происходит, газовую горелку отводят и гасят. Период времени, за который зона реакции перемещается между двумя делениями, определяют с помощью хронометра. Если реакция прекращается, не достигнув нижнего деления, то химическую продукцию считают неспособной к дефлаграции. Испытание проводят два раза и самый короткий промежуток времени используют для расчета скорости распространения дефлаграции.
В качестве альтернативного метода определения скорости могут быть использованы термопары, устанавливаемые книзу от центра сосуда Дьюара на расстоянии соответственно 50 и 100 мм от верхнего края сосуда. Выходные данные термопар постоянно контролируют. Прохождение фронта реакции вызывает резкое повышение показателей. Определяют время между этими скачками.
Критерии испытания и метод оценки результатов
Результаты испытания интерпретируются с учетом того, переместится ли зона реакции вниз сквозь химическую продукцию, и если да, то с какой скоростью распространения. Участие кислорода, содержащегося в воздухе, в реакции на поверхности образца не учитывают, если зона реакции распространилась на 30 мм. Если дефлаграции химической продукции не возникает в условиях проведения испытания, реакция прекращается. Скорость распространения зоны реакции (скорость дефлаграции) соответствует степени способности химической продукции к дефлаграции при атмосферном давлении.
Критерии испытания следующие:
"Да, быстро": | скорость дефлаграции превышает 5,0 мм/с; |
"Да, медленно": | скорость дефлаграции меньше или равна 5,0 мм/с и больше или равна 0,35 мм/с; |
"Нет": | скорость дефлаграции меньше 0,35 мм/с или реакция прекращается до того, как достигнута нижняя отметка. |
Примечание - Испытание типа а) серии 1 (испытание "время - давление") проводят в том случае, если ответ "Да, быстро" не получен.
Примеры результатов
Примеры результатов испытания типа б) серии 3 для некоторых видов химической продукции приведены в таблице 5.
Таблица 5 - Примеры результатов испытания типа б) серии 3
Химическая продукция | Масса образца, г | Температура, °С | Скорость распространения, мм/с | Результат |
Азодикарбонамид | 174 | 50 | 0,35 | Да, медленно |
2,2'-Азоди(изобутиронитрил) | 101 | 45 | * | Нет |
трет-Бутилпероксибензоат | 276 | 50 | 0,65 | Да, медленно |
трет-Бутилперокси-2-этилгексаноат | 237 | 25 | 0,74 | Да, медленно |
трет-Бутилперокси-3,5,5-триметилгексаноат, 75% в растворителе | 238 | 50 | 0,27 | Нет |
Кумила гидропероксид, 80% с куменом | 273 | 50 | 0,12 | Нет |
Дибензоилпероксид | 158 | 20 | 100** | Да, быстро |
Ди-трет-бутилпероксид | 212 | 50 | 0,27 | Нет |
Ди-(4-трет-бутилциклогексил) пероксидикарбонат | 123 | 35 | 4,3 | Да, медленно |
Дицетилпероксидикарбонат | 159 | 35 | Нет воспламенения | Да, медленно |
Дикумилпероксид | 292 | 50 | Нет воспламенения | Нет |
Дициклогексил-пероксидикарбонат | - | 26 | 26 | Да, быстро |
Дициклогексил-пероксидикарбонат, 90% с водой | - | 15 | 13 | Да, быстро |
Дилауроила пероксид | 130 | 45 | Нет воспламенения | Нет |
Дилауроила пероксид, 42%-ная устойчивая дисперсия в воде | 265 | 45 | Нет воспламенения | Нет |
2,5-Диметил-2,5-ди-(трет-бутилперокси)- гексин-3 | 235 | 50 | 1,9 | Да, медленно |
2,5-Диметил-2,5-ди-(бензоилперокси)-гексан | 231 | 50 | 6,9 | Да, быстро |
4-Нитрозофенол | 130 | 35 | 0,9 | Да, медленно |
* Пульсирование, а затем затухание пламени; отсутствие устойчивого распространения пламени в условиях испытания. ** Проводят пробное испытание с использованием стеклянной трубки диаметром 14 мм при 20 °С вместо 50 °С. | ||||
4.1.4 Испытание серии 4: Испытание на дефлаграцию в упаковке
На вопрос "Происходит ли быстрая дефлаграция в упаковке?" (см. рисунок 1, клетка 6) отвечают на основе результатов испытания серии 4. В этих целях используют метод испытания на дефлаграцию в упаковке.
Данное испытание требуется лишь в отношении химической продукции, для которой получают ответ "Да, быстро" в результате проведения испытаний серии 3.
Условия испытания: испытание серии 4 применяют к упаковкам (массой не более 50 кг) химической продукции в том состоянии и том виде, в каких они находятся в обращении.
Испытание на дефлаграцию в упаковке
Введение
Это испытание применяют для определения способности упакованной химической продукции быстро распространять дефлаграцию.
Приборы и материалы
Требуется запал мощностью, достаточной только для зажигания химической продукции (например, запал, содержащий не более 2 г медленно сгорающей зажигательной пиротехнической смеси, завернутой в тонкую полимерную пленку), и соответствующий материал для обеспечения ограниченного пространства.
Процедура
Испытание проводят с упакованной химической продукцией в том состоянии и в том виде, в каких она находится в обращении. Упаковку устанавливают на земле, а запал - в центре химической продукции. При испытании жидкой химической продукции следует предусмотреть опору-держатель из металлической проволоки для установки запала в соответствующем месте. Запал должен быть изолирован от жидкости. Испытание проводят в ограниченном пространстве. Предпочтительный метод обеспечения ограниченного пространства состоит в укладке слоя сыпучего песка вокруг упаковки, подвергаемой испытанию, минимальной толщиной 0,5 м по всему периметру. В этих целях могут также применяться ящики, мешки или бидоны, наполненные землей или песком и установленные вокруг и поверх упаковки с соблюдением такой же минимальной толщины. Испытание проводят три раза, если только до этого не произойдет взрыв. Если после воспламенения дефлаграции не наблюдается, к упаковке нельзя приближаться по меньшей мере 30 мин. Рекомендуется установить рядом с воспламенителем термопару для контроля за его работой и для проверки того, безопасно ли приближаться к упаковке.
Критерии испытания и метод оценки результатов
Результаты испытания оценивают с учетом наличия следующих признаков быстрой дефлаграции испытуемой химической продукции:
- разрушения упаковки;
- разрыва и разбрасывания большей части материала, образующего ограниченное пространство.
Критерии испытания следующие:
"Да": | разрушение внутренней или наружной тары с образованием более трех осколков (исключая нижнюю и верхнюю части тары) свидетельствует о том, что испытуемая химическая продукция быстро дефлагрировала в упаковке; |
"Нет": | отсутствие осколков или образование не более трех осколков внутренней или наружной тары, исключая нижнюю и верхнюю части тары, указывает на то, что испытуемая химическая продукция не дефлагрировала быстро в упаковке. |
Примеры результатов
Примеры результатов испытания серии 5 для некоторых видов химической продукции приведены в таблице 6.
Таблица 6 - Примеры результатов испытания серии 4
Химическая продукция | Упаковка | Число осколков | Результат |
Дибензоилпероксид | 1А2, 25 кг | >40 | Да |
Дибензоилпероксид | 4G, 25 кг | >40 | Да |
Дибензоилпероксид, 94% с водой | 1А2, 25 кг | >40 | Да |
Дибензоилпероксид, 75% с водой | 4G, 25 кг | Осколков нет | Нет |
4.1.5 Испытания серии 5
На вопрос "Какова реакция на нагревание в ограниченном объеме?" (см. рисунок 1, клетки 7, 8, 9 и 12) отвечают на основе результатов испытаний серии 5.
В настоящее время для этих целей используют методы испытаний, представленные в таблице 7.
Таблица 7 - Используемые методы испытаний для испытаний серии 5
Код испытания (серия, тип) | Название испытания | Подраздел |
3 а) | Испытание на дефлаграцию в упаковке (испытание по Коенену)* | 4.1.5.1 |
3 б) | Испытание с использованием сосуда высокого давления, применяемое в Нидерландах** | 4.1.5.2 |
* Рекомендуемое испытание для саморазлагающейся химической продукции. ** Рекомендуемое испытание для органических пероксидов. | ||