ГОСТ Р 53855-2010 Классификация химической продукции, опасность которой обусловлена физико-химическими свойствами. Методы испытаний взрывчатой химической продукции

     4.1.2.2 Испытание типа б) серии 2: Испытание по Коенену

Введение

Данное испытание применяется для определения чувствительности твердой и жидкой химической продукции к эффекту интенсивного нагревания в условиях сильно ограниченного объема.

Приборы и материалы

Прибор (см. рисунок 4) состоит из стальной трубки одноразового использования с запорным элементом многоразового использования, установленной в защитно-нагревательном устройстве. Трубка изготовлена методом глубокой вытяжки из тонколистовой стали соответствующего качества. Масса трубки составляет (25,5±1,0) г. Открытый конец трубки имеет фланец. Закрывающая пластина с отверстием, через которое выходят газы разлагающейся испытуемой химической продукции, изготовляется из жаропрочной хромистой стали. Пластина может иметь отверстие следующего диаметра: 1,0; 1,5; 2,0; 2,5; 3,0; 5,0; 8,0; 12,0; 20,0 мм. Размеры резьбового кольца и гайки (запорного элемента) приведены на рисунке 4.

   Нагрев осуществляется с использованием пропана, который подается из промышленного баллона, имеющего регулятор давления, через расходомер и распределительный коллектор на четыре горелки. Могут использоваться другие топливные газы при условии обеспечения ими указанной скорости нагрева. Давление газа регулируется путем калибровки с целью получения скорости нагрева, равной (3,3±0,3) К/с. В ходе калибровки осуществляется разогрев трубки (имеющей пластинку с отверстием размером 1,5 мм), заполненной 27 см дибутилфталата. Время, за которое температура жидкости (измеряемая с помощью термопары диаметром 1 мм, установленной по центру на 43 мм ниже оконечности трубки) поднимется с 135 °С до 285 °С, регистрируется, и рассчитывается скорость нагрева.

Так как при испытании трубка может быть разрушена, нагрев производится в защитном сварном ящике, конструкция и размеры которого показаны на рисунке 5. Трубка лежит на двух стержнях, установленных в отверстия, просверленные в противоположных стенках ящика. Горелки зажигаются одновременно пусковым жиклером или электрическим воспламенителем. Прибор для испытания помещается в защитную зону. Необходимо принять меры, способствующие устранению влияния воздушных потоков на пламя горелок. Следует обеспечить вытяжку газов или дыма, образующихся в результате испытания.

Процедура

Обычно химическую продукцию испытывают в том виде, в каком ее получают, хотя в некоторых случаях может оказаться необходимым испытывать химическую продукцию в размельченном виде. Для твердой химической продукции масса образца, используемого для каждого испытания, определяется с помощью двухэтапной процедуры холостого испытания. Тарированную трубку заполняют химической продукцией на 9 см и утрамбовывают* путем приложения ко всему поперечному сечению трубки усилия в 80 Н. Если образец сжимается, то добавляется и трамбуется его дополнительное количество, пока трубка не будет заполнена до высоты 55 мм от своего верхнего края. Определяется общая масса, необходимая для наполнения трубки до уровня 55 мм, и засыпаются две добавочные партии, каждая из которых трамбуется с применением усилия в 80 Н. Затем образец либо добавляется и трамбуется, либо изымается так, чтобы трубка была заполнена до уровня 15 мм от верхнего края.

_______________

* По соображениям безопасности, например в случае, если химическая продукция чувствительна к трению, трамбовать ее не следует. Если физическое состояние образца может быть изменено в результате сжатия или если сжатие образца не соотносится с обычными условиями обращения продукции, например в случае волокнистых материалов, то можно использовать более типичные методы наполнения.

Производится второй холостой эксперимент, начиная с трамбовки партии, равной одной трети общей массы при первом холостом испытании. Трамбуются с применением усилия в 80 Н две добавочные партии, и уровень химической продукции в трубке устанавливается на расстоянии 15 мм от верхнего края путем добавления или изъятия материала. Количество твердого материала, установленного в ходе второй пробной набивки, используется для каждого пробного наполнения, осуществляемого с помощью трех равноценных добавочных партий, каждая из которых сжимается до 9 м (этот процесс может быть облегчен путем использования разделительных колец).

Жидкости и гели загружаются в трубку до высоты 60 мм, причем гели следует загружать с особой осторожностью, чтобы предотвратить образование пустот. Резьбовое кольцо надевается на трубку снизу, вставляется соответствующая пластинка с отверстием, и после нанесения смазки на основе дисульфида молибдена гайка завинчивается вручную. Важно проверить, не попала ли химическая продукция в пространство между фланцем и пластиной или на резьбу.

В случае использования пластин с отверстием диаметром 1,0-8,0 мм должны применяться гайки с отверстием 10,0 мм; если диаметр отверстия пластины больше 8,0 мм, то отверстие гайки должно иметь диаметр 20,0 мм. Каждая трубка используется только для одного испытания. Пластина с отверстием, резьбовые кольца и гайки могут использоваться повторно, если они не повреждены.

Трубка помещается в жестко установленные тиски, а гайка завинчивается гаечным ключом. Затем трубка укладывается на два стержня в защитном ящике. Испытательная зона освобождается, подается газ и зажигаются горелки.

Время до наступления реакции и продолжительность реакции могут дать дополнительную информацию, необходимую для анализа результатов. Если разрыва трубки не происходит, то нагрев следует продолжать в течение не менее 5 мин до завершения испытания. После каждого испытания осколки трубки, если они имеются, собираются и взвешиваются.

Различают следующие виды воздействия на трубку:

"О": трубка не подверглась изменениям;

"А": дно трубки выгнулось;

"В": дно и стенка трубки выгнулись;

"С": дно трубки раскололось;

"D": стенка трубки раскололась;

"Е": трубка раскололась на два* осколка;

"F": трубка раскололась на три* или более, главным образом крупные, части, которые в некоторых случаях могут быть соединены друг с другом с помощью узкой ленты;

_______________

* Верхняя часть трубки, остающаяся в запорном элементе, засчитывается как один осколок.

"G": трубка раскололась на множество, главным образом мелких, частей, причем запорный элемент не поврежден;

"Н": трубка раскололась на множество очень мелких частей, запорный элемент выгнулся или раскололся.

Примеры видов разрушения "D", "Е" и "F" показаны на рисунке 6. Если испытание привело к видам разрушения "О" - "Е", результат рассматривается как "отсутствие взрыва". Если испытание приводит к разрушениям "F", "G" или "Н", результат расценивается как "взрыв".