【GB国家标准】 危险品热积累储存试验方法

ICS13.300
A80
GB
中华人民共和国国家标准　
GB/T39093—2020
危险品热积累储存试验方法
Heat accumulation storage test method for dangerous goods2020-09-29发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会
发布
2021-04-01实施
GB/T39093—2020
前言
范围
2
5
6
术语和定义
试验原理
安全措施
试验设备
试验步骤
结果评估
8试验报告
附录A（资料性附录）
附录B（规范性附录）
附录C（资料性附录）
附录D（资料性附录）
目
次
用于液体和半固体测试的杜瓦瓶及其封闭装置示意图杜瓦瓶单位质量热损失率的测试与计算包装、中型散货箱和体的单位质量热损失率示例危险品热积累储存试验结果示例前
言
本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草本标准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。GB/T39093—2020
本标准起草单位：应急管理部化学品登记中心、中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院、南京理工大学、南京海关危险货物与包装检测中心、中国化工经济技术发展中心。本标准主要起草人：张金梅、黄飞、干亚琴、郭璐、康、张会光、吴保意、徐森、干红松、曹梦然I
SAG
危险品热积累储存试验方法
GB/T39093—2020
警示一一本试验具有潜在爆炸危险性，应保证试验设备对试验人员具备足够的防护，避免爆炸带来的灾难性后果。
1范围
本标准规定了危险品热积累储存试验的试验原理、安全措施、试验设备、试验步骤、结果评估及试验报告。
本标准适用干危险品的热积累储存试验术语和定义
2
下列术语和定义适用于本文件。2.1
自加速分解温度self-acceleratingdecompositiontemperature；SADT物质在运输所用的容器单可能发生自加速分解的最低环境温度，[GB/T21178—2009,3.3]］
试验原理
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依据热爆炸的西门诺夫原理（SemenovTheory），热失控体系中热流传播的主要阻力集中在容器壁，因此采用体积较小，但容器壁热阻很大的杜瓦瓶模拟较大体积的危险品发生自加速分解时所处的热环境，用于确定危险品在容器中，包括中型散货箱和2m”以下的小型槽罐，发生自加速分解的最低恒定环境温度，即自加速分解温度。试验的有效性取决于所选择的杜瓦瓶具有的单位质量热损失率是否类似于危险品所使用包装的单位质量热损失率。4安全措施
4.1试验应采取安全预防措施，避免试验容器失效导致灾难性事故，并应避免事故产生的毒性分解产物逸出，以及可燃蒸气与空气的混合物点燃发生次生事故。可能起爆的物质应采取特别预防措施才能进行试验。
4.2试验完毕尽快将试样做安全无害处理，试样在试验后可能会变得更不稳定、更加敏感，应谨慎处理。
5试验设备
5.1试验设备包括恒温箱、杜瓦瓶及其封闭装置、温度传感器和测量设备。5.2恒温箱应耐火、耐压，应安装有效的泄压系统，例如泄爆板。记录系统应放置在隔开的观察区内。5.3试验温度高于环境温度时，可使用带夹套外壁的恒温箱。通过导热液体在夹套中循环流动来控制1
SZAC
GB/T39093—2020
恒温箱内温度。恒温箱的箱门或盖应隔热，但不必密封。也可使用不带夹套外壁的恒温箱进行试验，特别是试验温度超过75℃时。恒温箱体积应足够大，能使空气在杜瓦瓶四周流通。可使用磁性门扣，或用松装的隔热盖替代箱门。用适当的钢内衬保护恒温箱，并将杜瓦瓶放置在金属网笼中。两种设备进行测试时，都应将杜瓦瓶中液体试样的温度控制在10d内与预定温度偏差不大于土1℃，并应测量和记录恒温箱中空气的温度。
5.4试验温度低于环境温度时，可使用适当大小的双壁恒温箱，例如冷藏箱进行试验。恒温箱配有松装的门或盖，例如磁性盖子。恒温箱中空气的温度应控制在预定温度的土1℃范围内。5.5杜瓦瓶及其封闭装置的单位质量热损失率应能代表危险品实际使用的最大尺寸包装的单位质量热损失率。杜瓦瓶的封闭装置应使用惰性材质。对于固体，可使用软木塞或橡皮塞。低挥发性或中等挥发性液体以及半固体所用的杜瓦瓶及其封闭装置可参见附录A。在试验温度下挥发性高的试样应使用装有泄压阀的耐压金属容器进行试验。试验时将耐压金属容器放在杜瓦瓶内，并考虑其热容量的影响。
5.6在试验之前应确定所使用的杜瓦瓶及其封闭装置的单位质量热损失率，见附录B。封闭装置对杜瓦瓶单位质量热损失率有很大的影响，在一定程度上可通过改变封闭装置调整杜瓦瓶的单位质量热损失率。为了取得所需水平的灵敏度，杜瓦瓶的容量不应低于0.5L。5.7装有0.4L试样、单位质量热损失率为80mW/kg·K)～100mW/（kg·K)的杜瓦瓶通常可代表50kg包件的单位质量热损失率。对于更大的包装、中型散货箱或小型槽罐，应使用单位质量热损失较小的更大容量杜瓦瓶来代表其单位质量热损失率。例如，单位质量热损失率为16mW/(kg·K）~34mW/（kg·K）的1L球形杜瓦瓶可用于代表中型散货箱和小型槽罐。包装、中型散货箱和罐体的单位质量热损失率示例参见附录C。6试验步骤
6.1设定恒温箱温度至预定温度。将试样装人杜瓦瓶至其容量的80%，记录试样质量。固体试样应适度压实，使其密度接近干实际运输或储存状态的密度。将温度传感器插人试样中央。将杜瓦瓶盖盖好后放进恒温箱，接通温度记录系统并关闭恒温箱门。6.2加热试样，连续测量试样温度和恒温箱温度。记录试样温度达到比恒温箱温度低2℃的时间点。然后试验再继续进行7d，7d内试样温度上升到比恒温箱温度高至少6℃时提前结束试验。记录试样温度从比恒温箱温度低2℃上升到其最高温度的时间。6.3试验结束后，如果杜瓦瓶内有试样残留，待其冷却后取出，可记录质量损失百分比并确定成分有无变化。
6.4以间隔5℃的步长改变试验温度，使用新试样重复上述测试。如果试验目的是为了确定是否需要进行温度控制，应进行足够次数的试验以便确定自加速分解温度至最接近的5℃或者是否为60℃或者更高；如果试验目的是为了确定危险品是否符合自反应物质和混合物的自加速分解温度标准，应进行足够次数的试验以便确定50kg包件的自加速分解温度是否为75℃或更低。7结果评估
能使试样温度超过恒温箱温度至少6℃的最低恒温箱温度即记为该试样在对应包装下的自加速分解温度。如果在任何一次试验中试样温度都没有超过恒温箱温度至少6℃，自加速分解温度即记为大于所使用的最高恒温箱温度。通过危险品热积累储存试验方法所测得的自加速分解温度结果示例参见附录D。
2
8
试验报告
试验报告应至少包括以下内容：试验样品名称、质量；
生产企业名称；
试验设备；
杜瓦瓶单位质量热损失率；
一自加速分解温度；
记录在试验中观察到的任何有助于解释试验结果的现象；一试验日期、试验人签字、试验单位盖章GB/T39093—2020
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附录A
（资料性附录）
用于液体和半固体测试的杜瓦瓶及其封闭装置示意图用于液体和半固体测试的杜瓦瓶及其封闭装置示意图见图A.1。说明：
A
B
C
D
E
聚四氟乙烯毛细管：
带有O型密封圈的特制螺钉配件（聚四氟乙烯或铝）：金属条；
玻璃盖；
玻璃烧杯底；
Fbzxz.net
一弹簧；
G——玻璃保护管；
H—杜瓦瓶；
一钢夹持装置。
图A.1用于液体和半固体测试的杜瓦瓶及其封闭装置示意图附录B
（规范性附录）
杜瓦瓶单位质量热损失率的测试与计算GB/T39093—2020
通过测量杜瓦瓶内容物和周围环境之间温差随时间的变化来确定杜瓦瓶单位质量热损失率。例如，对于液体，容器可装满钛酸二丁酯或钛酸二甲酯，然后加热至约80℃，不应使用水做内容物。在定温度范围内测量内容物中心的温度下降，该温度范围应包含预计的自加速分解温度。连续测量内容物和周围环境的温度，将内容物温度与环境温度差值的对数，即In（T-T,)对时间t按照式（B.1)做线性回归，得到式(B.1)中的斜率c，然后根据式(B.2)得到杜瓦瓶单位质量热损失率L：In(T-T.)=c。+cXt
L=c×C,
式中：
T
一一内容物温度，单位为摄氏度（℃）；T。——环境温度，单位为摄氏度（℃）)；C
c
t
L
Cp
初始内容物温度与初始环境温度之差的自然对数值；线性回归得到直线的斜率；
时间，单位为秒(s）；
...........( B.)
..(B.2)
-杜瓦瓶单位质量热损失率，单位为瓦每千克开尔文[W/（kg·K)]；一内容物的比热容，单位为焦耳每千克开尔文[J/（kg·K)]。5
GB/T39093—2020
附录C
（资料性附录）
包装、中型散货箱和罐体的单位质量热损失率示例表C.1给出了包装、中型散货箱和罐体的单位质量热损失率示例，实际单位质量热损失率数值取决于容器的形状、壁厚和表面涂层等因素。表c.1
容器类型”
1A1
1H1
1H1
3H1（黑色）
6HG2
31HA1
罐体
藤式集装箱（隔热）
1G
1G
1G
4G
包装、中型散货箱和罐体的单位质量热损失率示例内容物
DMPh
DMPh
水
DMPh
DMP
水
水
异十二烷
DCHPl
DCHPd
DCHPd
DCHP4
内容物状态
液体
液体
液体
液体
液体
液体
液体
液体
固体
固体
固体
固体
标称容量
L
50
50
200
60
30
500
3400
20000
38
50
110
50
装载量
kg
47.5
47.5
200
47.5
35.0
500
3400
14150
28.0
37.0
85.0
32.0
单位质量热损失率
mW/(kg·K)
63
94
56
105
69
51
18
1.7
35
29
22
27
容器类型编码参见联合国《关干危险货物运输的建议书规章范本》（第二十一修订版)第6.1章容器的制造和试验要求。
邻苯二甲酸二甲酯。
。用热传导系数=5W/（m·K)计算。d邻苯二甲酸二环己酯（固体）。6

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