Лента новостей RSSRSS КалькуляторыКалькуляторы Вопросы экспертуВопросы эксперту Перейти в видео разделВидео

ГОСТ Р 53293-2009

Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа

Предлагаем прочесть документ: Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа. Если у Вас есть информация, что документ «ГОСТ Р 53293-2009» не является актуальным, просим написать об этом в редакцию сайта.

Скрыть дополнительную информацию

Дата введения: 01.05.2009
18.02.2009 Утвержден Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии
Издан Стандартинформ
Издан Стандартинформ
Разработан ФГУ ВНИИПО МЧС России
Разработан ТК 274 Пожарная безопасность
Статус документа на 2016: Актуальный

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫМ

ГОСТ Р 532932009

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

Пожарная опасность веществ и материалов

МАТЕРИАЛЫ, ВЕЩЕСТВА И СРЕДСТВА ОГНЕЗАЩИТЫ

Идентификация методами термического анализа

Издание официальное

Москва

Стандартинформ

2009

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1    РАЗРАБОТАН ФГУ ВНИИПО МЧС России

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 274 «Пожарная безопасность»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 18 февраля 2009 г. № 69-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2009

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

Содержание

1    Область применения ............................................................................................................................. 1

2    Нормативные ссылки............................................................................................................................ 1

3    Термины и определения ....................................................................................................................... 2

4    Методы идентификации ........................................................................................................................ 2

5    Подготовка к испытаниям и их проведение ........................................................................................ 3

6    Обработка результатов испытаний...................................................................................................... 5

7    Установление идентичности образцов ................................................................................................ 6

Приложение А (обязательное) Протоколы результатов

термического анализа образцов .................................................................................... 9

Приложение Б (обязательное) Требования к приборам,

применяемым для проведения идентификации .........................................................13

Приложение В (рекомендуемое) Схемы определения характеристик

термического анализа ...................................................................................................14

Библиография .......................................................................................................................................... 18

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Пожарная опасность веществ и материалов

МАТЕРИАЛЫ, ВЕЩЕСТВА И СРЕДСТВА ОГНЕЗАЩИТЫ

Идентификация методами термического анализа

Fire hazard of substances and materials Мaterials, substance and fire protective means Identification by thermal analysis methods

Дата введения — 2010—01—01 с правом досрочного применения

1    Область применения

Настоящий стандарт является нормативным документом по пожарной безопасности в области стандартизации и распространяется на вещества, материалы, применяемые в строительстве, энергетике, текстильные материалы (далее по тексту — вещества (материалы)), а также на средства огнезащиты.

Стандарт устанавливает порядок и методы проведения термического анализа и последующей аналитической идентификации веществ (материалов) и средств огнезащиты в целях выявления соответствия определенным требованиям.

Стандарт предназначен для применения при испытаниях веществ (материалов) на пожарную опасность, определении огнезащитных свойств составов и пропиток, установлении соответствия и инспекционном контроле продукции, изготавливаемой предприятиями, юридическими и физическими лицами независимо от форм собственности и ведомственной подчиненности, а также продукции, произведенной за рубежом и ввезенной в Российскую Федерацию.

Стандарт может быть использован при экспертизе пожаров и других видах экспертной оценки.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9.715-86 Единая система защиты от коррозии и старения. Материалы полимерные. Методы испытаний на стойкость к воздействию температуры

ГОСТ 9980.2-86 Материалы лакокрасочные. Отбор проб для испытаний

ГОСТ 18276.0-88 Покрытия и изделия ковровые машинного способа производства. Метод отбора проб

ГОСТ 29127-91 (ИСО 7111—87) Пластмассы. Термогравиметрический анализ полимеров. Метод сканирования по температуре

ГОСТ Р ИСО 5725-2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 1. Основные положения и определения

ГОСТ Р 52361-2005 Контроль объекта аналитический. Термины и определения

Примечание — При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

Издание официальное

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    идентификация продукции: Установление соответствия конкретной продукции образцу и (или) ее описанию.

[ГОСТ Р 51293-99, раздел 2]

3.2    аналитическая идентификация: Отнесение объекта аналитического контроля или его компонентов к конкретному веществу, материалу, классу веществ или материалов.

[ГОСТ Р 52361-2005, раздел 2, пункт 39]

3.3    аналитический контроль: По ГОСТ Р 52361.

3.4 проба вещества (материала): Часть вещества (материала) объекта аналитического контроля, отобранная для анализа и/или исследования его структуры, и/или определения свойств, отражающая его химический состав и/или структуру, и/или свойства.

[ГОСТ Р 52361-2005, раздел 2, пункт 8]

3.5 кривая нагревания: Запись температуры вещества (образца), помещенного в среду, нагреваемую с регулируемой скоростью, в зависимости от времени.

3.6    термический анализ; ТА: Группа методов анализа вещества (материала), объединяющая термогравиметрию, дифференциально-термический анализ, дифференциально-сканирующую калориметрию и ряд других методов.

3.7    термогравиметрия; ТГ: Метод термического анализа, при котором регистрируется изменение массы образца в зависимости от температуры или времени при нагревании в заданной среде с регулируемой скоростью.

3.8    термогравиметрия по производной: Метод, позволяющий получить первую или вторую производную термогравиметрической кривой по времени или температуре.

3.9    дифференциально-термический анализ; ДТА: Метод, позволяющий регистрировать разность температур исследуемого вещества и вещества, используемого в качестве эталона, в зависимости от температуры или времени.

3.10    дифференциально-сканирующая калориметрия; ДСК: Метод, позволяющий регистрировать энергию, необходимую для выравнивания температур исследуемого вещества и вещества, используемого в качестве эталона, в зависимости от температуры или времени.

3.11 степень превращения ю: Количество прореагировавшего вещества; применительно к ТГ — величина, связанная с начальным т0, конечным тк значениями массы образца и его массой в данный момент времени тТ соотношением

„ т - т

га =-.

т0 - тк

Примечание — га — безразмерная величина, меняется от 0 до 1.

3.12    экстраполированная точка начала или окончания процесса: Точка пересечения касательной, проведенной в точке наибольшего наклона, с экстраполированной базовой линией.

3.13    температура начала разложения: По ГОСТ 29127.

3.14    значимые идентификационные характеристики термического анализа (критерии идентификации): Характеристики термоаналитических кривых, по которым устанавливается идентичность веществ (материалов) и средств огнезащиты.

3.15    качественные идентификационные характеристики термического анализа: Характеристики ТА-кривых, которые дополняют информацию о процессе разложения.

3.16    холостой опыт: Проведение процедуры анализа вещества, материала объекта аналитического контроля без аналитической пробы или с холостой пробой.

[ГОСТ 52361-2005, раздел 2, пункт 31]_

4 Методы идентификации

4.1 Идентификация проводится с использованием:

-    технической документации;

-    визуального метода;

-    инструментального метода.

4.2    Идентификация с использованием технической документации проводится на основании представленных сопроводительных документов. Сопроводительные документы должны содержать наименование вещества (материала), данные об изготовителе, показатели назначения и другие основные показатели, принадлежность к определенной партии и иные характеристики.

4.3    Визуальный метод основан на восприятии внешнего вида объекта с помощью зрения. Внешний вид является комплексным показателем, который включает в себя форму, цвет (окраску), состояние поверхности, целостность.

4.4    В качестве инструментального метода идентификации используется термический анализ, включающий в себя методы:

-    термогравиметрический (ТГ);

-    термогравиметрический по производной (ДТГ);

- дифференциально-термический анализ (ДТА) или дифференциально-сканирующую калориметрию (ДСК).

4.5    Идентификация с применением методов термического анализа проводится в два этапа:

-    первый этап — получение идентификационных термоаналитических характеристик в результате проведения испытаний с использованием статистических методов обработки и вычисления средних величин и дисперсий;

- второй этап — установление идентичности (тождественности) испытываемого объекта идентификатору на основе сравнения дисперсий и средних величин значимых характеристик термического анализа с использованием статистических критериев: Фишера (F) и ^-критерия.

5. Подготовка к испытаниям и их проведение

5.1    Образцы для проведения испытаний отбираются согласно соответствующим стандартам или техническим условиям (например, для лакокрасочных материалов — по ГОСТ 9980.2, для ковровых покрытий и изделий — по ГОСТ 18276.0).

Примечание — Погрешность отбора проб вещества (материала) или средства огнезащиты включает в себя (по ГОСТ Р 52361): погрешность, обусловленную неоднородностью объекта идентификации; погрешность результатов сопутствующих измерений; погрешность, обусловленную изменением состава и/или структуры, и/или свойств пробы в процессе отбора проб и др.

5.2    Приготовление навесок из образцов объектов непосредственно для испытаний проводится с учетом физических свойств веществ (материалов): теплопроводности, теплоемкости, плотности упаковки частиц образца, размеров включенных частиц и т. п.

Примечания

1    Если образец представляет собой гетерогенную смесь разнородных материалов, компоненты которых распределены во всем объеме случайно, то приготовление навески для испытаний проводят, исходя из опыта сохранения представительности, которая в процессе получения идентификационных характеристик оценивается статистически по нескольким параллельным испытаниям.

2    При приготовлении навески образца указанных выше материалов проводят усреднение пробы, т. е. зернистость и объем ее уменьшают размельчением и последующим делением общего объема пробы на части.

3    Для материалов, состоящих из нескольких частей, например ковровых покрытий или многослойных материалов, используют метод стратификации, т. е. разделение продуктов на однородные части и последующее испытание каждой с проведением параллельных испытаний по ГОСТ Р 52361.

5.3    Масса, форма и размер навески образцов для испытаний выбираются в зависимости от типа используемого прибора, при этом указанные характеристики образцов фиксируются в протоколе в соответствии с приложением А.

5.4    Рекомендуемые характеристики навесок для некоторых видов веществ (материалов):

-    однородные композиционные вещества (материалы) и огнезащитные составы — масса от 1 до 20 мг, толщина от 0,2 до 2 мм, форма — пластина, диск, кольцо;

-    ворс ковровых покрытий, нити, волокна — масса от 1 до 20 мг, при этом рекомендуется использование специальных капсул и других приспособлений для удерживания навесок образцов от расползания;

* Идентификатор — объект, впервые прошедший термоаналитические испытания и получивший идентификационные характеристики (опорное значение по ГОСТ Р ИСО 5725, часть 1, пункт 3.5).

-    вспучивающиеся огнезащитные покрытия — в форме диска (пластины, кольца) толщиной от 0,2 до 1 мм и массой от 3 до 20 мг, при этом необходимо учитывать увеличение объема образца во время испытаний и не допускать перелива образца из тигля;

-    древесина сосны, обработанная пропиточным составом, — в форме пластины, диска, мелкой стружки, слой с поверхности толщиной от 0,5 до 1 мм.

5.5    Перед испытаниями проводят калибровку прибора на стандартных образцах, прилагаемых к данному типу приборов, в соответствии со стандартами [1—6].

Примечание — Требования к приборам термического анализа — в соответствии с приложением Б.

5.6    Стандартные образцы выбираются для каждого метода термического анализа с учетом рекомендаций ГОСТ 9.715, ИСО 11357 [1] и ИСО 11358 [2].

5.7    Погрешность результатов калибровки должна соответствовать параметрам, указанным в инструкции для конкретного типа прибора термического анализа.

5.8    Перед испытаниями должны быть изучены возможные источники систематических погрешностей и учтено их влияние (например, дрейф базисной линии во времени при проведении холостого опыта).

Для этого проводят предварительные испытания и определяют их оптимальные условия: скорость нагревания, массу и форму навески, с учетом приведенных выше рекомендаций. При этом в параллельных испытаниях следует учесть факторы, влияющие на характер термоаналитических кривых (например, вспучивание, расслоение или резкое изменение размеров навески образца в процессе нагревания и т. п.).

5.9    Нагревание образца проводится в динамической окислительной (воздух) или инертной (для коксующихся материалов и средств огнезащиты на органической основе) атмосфере газа. В необходимых случаях, когда требуется повысить сходимость данных, используется переменная динамическая инертная атмосфера газа (азот, аргон) со сменой ее при определенной температуре на окислительную. Смена атмосферы в процессе нагревания проводится также в целях определения коксового и зольного остатков вещества.

Примечания

1    Испытания образцов веществ (материалов), разлагающихся с высокими скоростями потери массы (например, полипропилен, полистирол, полиэтилен и т. п.), проводятся в инертной атмосфере.

2    Температура смены атмосферы определяется для каждого материала индивидуально.

3    Скорость газа во время испытаний от 50 до 100 см3/мин.

4 Требования к газу по ГОСТ 29127 (например, азот особой чистоты — по ГОСТ 9293 с изм. 1, 2, 3).

5.10    Количество проводимых параллельных испытаний и используемые методы термического анализа определяются с учетом специфики исследуемого объекта (состава, однородности и т. п.).

5.11    Рекомендуемое количество параллельных испытаний n от трех до пяти, но не менее трех.

Примечание — В особых случаях допускается проведение двух параллельных испытаний. Особым случаем считают многократные параллельные испытания одних и тех же или однотипных образцов, для которых методически определены форма, масса навески, погрешность, зависящие от структуры образца и других параметров.

5.12    Рекомендуемые основные условия проведения весовых испытаний:

-    начальная температура - от 25 °С до 30 °С или температура окружающей среды;

-    скорость нагревания - 5, 10, 20 °С/мин;

-    атмосфера - инертный газ или воздух с расходом от 50 до 150 мл/мин (рекомендуемая температура переключения газа для полимерных материалов от 500 °С до 650 °С, для огнезащитных красок и термостойких материалов от 750 °С до 850 °С);

-    конечная температура — по окончании процесса деструкции (для большинства объектов идентификации не превышает диапазон от 900 °С до 1000 °С).

Примечание — Для получения качественных идентификационных характеристик допускается проведение испытаний в атмосфере воздуха.

5.13    Характеристики термического анализа

5.13.1    Все характеристики ТА, полученные в результате испытаний, разделяют на значимые и качественные.

5.13.2    Значимые идентификационные характеристики ТА:

а)    значения температуры, °С, при фиксированных потерях массы (например, 5, 10, 20, 30, 50 %), которые определяются по ТГ-кривым, приведенным на рисунке В.1 (приложение В), для веществ (материалов) и огнезащитных покрытий на полимерной основе.

При определении значений температуры диапазон суммарной потери массы материала разбивается не менее чем на четыре значения. Например, для материалов с потерей массы, не превышающей 10 %, фиксируются температуры при 1, 2, 3, 4, 5 %.

б) потеря массы Ат, %, при фиксированных значениях температуры (например 100, 150, 200, 250, 300 °С и т. д.), определяемая по ТГ-кривым, приведенным на рисунке В.2 (приложение В);

в)    значения температуры при максимумах скорости потери массы, определяемые по ДТГ-кривым (см. рисунок В.3 приложения В);

г) скорость потери массы, %/мин, или амплитуда максимумов (ДТГ-максимум), определяемые по ДТГ-кривым, приведенным на рисунке В.3 (приложение В);

д)    коксовый остаток, %, который определяется по окончании процесса пиролиза в инертной атмосфере или при фиксированной температуре по ТГ-кривым, приведенным на рисунке В.4 (приложение В);

е)    зольный остаток, %, который определяется по окончании процесса термоокисления при фиксированной температуре по ТГ-кривым, приведенным на рисунке В.4 (приложение В);

ж)    значения температуры плавления и соответствующие им тепловые эффекты, Дж/г, определяемые по ДСК (ДТА)-кривым (см. рисунок В.5 приложения В).

5.13.3 Качественные характеристики ТА:

а) интервалы температур, внутри которых происходят процессы деструкции по ТГ- и ДТГ-кривым, или тепловых эффектов по ДТА (ДСК)-кривым;

б)    экстраполированные значения температуры начала и окончания протекания термоаналитических эффектов (см. рисунок В.3 приложения В);

в) тепловые эффекты в абсолютных единицах, Дж/г, по ДСК-кривым или в относительных единицах, °Смин/мг, по ДТА-кривым.

6 Обработка результатов испытаний

6.1 В результате термоаналитических испытаний получают соответствующие графические зависимости, которые обрабатываются по схемам, приведенным на рисунках В.1—В.6 (см. приложение В). При этом характеристики ТА, определяемые по а), б) и г) 5.13.2 рекомендуется приводить к безразмерному виду с использованием степени превращения ы, которая изменяется в пределах 0 < a < 1 (см. рисунок В.6 приложения В), и скорости превращения (см. рисунок А 2.1 приложения А)

(1)

Обработка графических зависимостей проводится с использованием соответствующего программного обеспечения приборов термического анализа.

6.2 В результате обработки графических зависимостей для каждой нормированной точки и нескольких параллельных испытаний определяют:

- среднее арифметическое X по формуле

X = (Xi + х2 + x3 + ... + xn )

(2)

n

где x1, x2, x3... xn — оценка значимой характеристики термического анализа;

- отклонения d от среднего арифметического значения по формулам:

di — xi — X, d2 — x2 — X, d3 — x3 — X... dn — xn — X;    (3)

-    квадраты этих отклонений по формулам:

di2 — (xi — X)2, d 2 — (x 2 — X)2 ... d2n — (xn — X)2;    (4)

-    среднеквадратическое отклонение повторяемости (сходимости) результатов измерений S для каждой точки по формуле

S    (di + d2 + d33 + ••• + d1    (5)

V    (n — i) '

6.3 Результаты обработки заносят в протокол испытаний, в котором указывают дату и время испытаний, приводят информацию о материале, заказчике (производителе) и другие сведения в соответствии с приложением А.

7. Установление идентичности образцов

7.1    Идентификация двух испытанных объектов (идентификатора и поступившего повторно на испытания объекта) проводится на основе сравнения следующих критериев идентификации:

-    количества ДТГ-максимумов на соответствующих кривых;

-    всех значимых характеристик, определенных в разделе 6.

7.2    В этих целях повторно поступивший материал проходит испытания и проводится обработка результатов согласно разделам 5, 6 настоящего стандарта.

7.3    Результаты испытаний сравниваются с аналогичными результатами, полученными для идентификатора. Сравнению подлежат характеристики ТА, полученные на приборах одного класса и при одинаковых условиях эксперимента: массе, форме и размере образцов; форме, размере и материале тигля; виде газа динамической атмосферы и расходе газа; скорости нагревания и др.

7.4    Сравнение результатов проводится по следующей схеме:

7.4.1    Вычисляются дисперсии а для каждой значимой точки по формуле

а = S2.    (6)

7.4.2    Выясняется причастность сравниваемых дисперсий одной и той же    генеральной    совокупности (проверка нуль-гипотезы, т. е. oi = о2) на основании сравнения    критериев    Фишера

(F-критерий — экспериментального F^cn и теоретического FTeop с использованием следующего неравенства:

^эксп < FTeop?    (7)

2

где F^n = S2(/i);

S2( /2)

S2, S2 — дисперсии нормированных точек идентификатора и идентифицируемого (повторно поступившего на испытания) материала; при этом в числитель всегда ставится

f п2    \

S

большая дисперсия, т. е. Si2 > S;

~J2 > i V S 2    J

FTeop выбирается по таблице 1 в зависимости от уровня значимости а = i - Р и числа степеней свободы/ и/2 (/i = ni - i для числителя и/2 = n2 - i для знаменателя);

P — доверительная вероятность (рекомендуется принимать равной 0,95 в соответствии с таблицей 1).

Таблица 1 — /-критерий в зависимости от числа степеней свободыf и f2 (при вероятности 0,95)

f2

f = 1

f = 2

f = 3

f = 4

f = 5

f = 6

1

161

200

216

225

230

234

2

8,51

19,00

19,16

19,25

19,30

19,34

3

10,13

9,55

9,28

9,12

9,01

8,94

4

7,71

6,94

6,59

6,39

6,26

6,16

5

6,61

5,79

5,41

5,19

5,05

4,95

6

5,99

5,14

4,76

4,53

4,39

4,28

7.5    Если для каждой значимой характеристики неравенство (7) выполняется, то нуль-гипотеза подтверждается. В этом случае случайные ошибки обеих серий испытаний близки по величине и не вызваны влиянием на них состава материалов. В противном случае (/эксп > /теор) делается вывод о том, что материалы не идентичны, проводятся уточняющие расчеты или дополнительные испытания для выявления причин обнаруженных отклонений.

7.6    В случае выполнения неравенства (7) для каждой значимой характеристики проводится сравнение двух средних с помощью f-критериев (/эксп и /теор) в следующем порядке:

-    для каждой значимой точки определяется усредненная дисперсия по формуле

S2 = [(n1 - 1)S12 + (n2 - 1)S2 ]    (8)

СР    (П + П2-1)    ’

где п1 — количество испытаний идентификатора;

п2 — количество испытаний сравниваемого материала;

-    вычисляется /эксп по формуле

(X1 - X 2)    П1 • П2    (9)

^эксп

7.6.1    Если найденное значение /эксп по абсолютной величине окажется меньше #теор:

^эксп < ^геор,    (10)

где /теор определяется по таблице 2 при заданных уровне значимости (а = 1 - Р = 0,05) и числе степеней свободы объединенной выборки f = п + П2 - 2), то нуль-гипотеза принимается и сравнение средних для каждой нормированной характеристики не дает значимого расхождения.

7.6.2    Если при соответствующих значениях а и f (см. таблицу 2) найденное значение /эксп по абсолютной величине окажется больше /теор (/эксп > /теор), то нуль-гипотеза отвергается и значения средних для каждой характеристики ТА имеют значимые расхождения. Выясняются причины полученных расхождений.

Таблица 2 — t-критерий в зависимости от вероятности и числа степеней свободы

Число степеней свободы f

ВероятностьР

0,90

0,95

0,98

0,99

2

2,92

4,30

6,97

9,93

3

2,35

3,18

4,54

5,84

4

2,13

2,78

3,75

4,60

5

2,01

2,57

3,37

4,03

6

1,94

2,45

3,14

3,71

7

1,89

2,36

3,00

3,50

8

1,86

2,31

2,90

3,36

9

1,83

2,26

2,82

3,25

7.7    Сравниваемые образцы материалов считаются идентичными по результатам термического анализа на основании следующих заключений:

-    совпадает количество основных (значимых) ДТГ-максимумов;

-    значимые характеристики ТА удовлетворяют неравенствам (7) и (10) (см. 7.4—7.6).

7.8    На основании проведенных испытаний составляется протокол в соответствии с приложением А.

7.9    Протокол испытаний должен содержать:

а)    параметры проведения съемки, которые включают в себя:

-    тип используемого прибора;

-    тип устройства для измерения температуры;

-    массу образца;

-    форму и размер образца;

-    скорость нагревания;

-    вид и расход газа используемой динамической атмосферы;

-    тип тигля и дополнительного контейнера для образца;

-    для автоматизированных приборов — скорость съема информации;

б)    информацию об образце материала (ГОСТ, ТУ и т. п.);

в)    номер аттестата на термоаналитическое оборудование и срок его действия;

г)    результаты расчетов характеристик в соответствии с разделом 6.

7.10    Отчет о проведении идентификации должен содержать результаты и выводы по использованным методам идентификации (см. 4.2—4.4).

7.11. При положительном результате испытаний в выводах указывается, что материалы являются идентичными.

7.12    При отрицательном результате испытаний и невыполнении требования 7.6.1 в отчете приводятся соответствующие выводы, на основе которых проводятся корректирующие мероприятия.

7.13    Отчет заверяется подписями исполнителей, выполнивших работу по идентификации.

Протоколы результатов термического анализа образцов

Образец протокола А.1

ПРОТОКОЛ №_от «_»_20_г

результатов термического анализа материалов

А.1.1 Изготовитель _

А.1.2 Наименование материала (ТУ, ГОСТ)_

А.1.3 Дата поступления образца на испытания _

А.1.4 Дата проведения испытаний_

А.1.5 Аппаратура термического анализа_

А.1.6 Аттестат №_действителен до «_»_20_г

А.1.7 Условия проведения испытаний: таблица А.1.1

Таблица А.1.1

Условия испытаний

Используемый метод (модуль)

ТГ

ДСК (ДТА)

Термопара (материал, диаметр провода)

Тигель (материал, объем)

Масса образца, мг

Форма образца

Атмосфера

Расход газа, мл/мин

Скорость нагрева, °С/мин

Конечная температура нагрева, °С

А.1.8 Результаты испытаний: таблица А.1.2, рисунок А.1.1 (наименование файлов данных)

Таблица А.1.2

Потеря массы Am, %, при температуре, °С

Коксовый остаток, %, при Т, °С

Зольный остаток, %, при Т, °С

AmCp

Amw0

Am 200

Am300

Am400

Am500

S

Температура, °С, при потере массы

Т5 %

T10 %

Т20 %

Т50 %

Тср

S

Характеристика максимумов ДТГ-пиков в температурном интервале (температура максимума Ттах, °С/максимальная скорость потери массы Атах, %/мин-1)

Интервал, °С

Tmax op/Amax ср

S/S

Температуры максимумов ДСК (ДТА)-пиков, °С

Т

1 max ср

S

Исполнитель    /Ф.И.О./

Начальник    /Ф.И.О./

т, %/мин

8

800

600

400

4

200


0

X, мин


1 — ТГ-кривая (потеря массы); 2 — ДТГ-кривая (скорость потери массы);

3 — температура (скорость нагревания — 20 °С/мин)

Рисунок А.1.1 — Характерные термоаналитические кривые образца материала

Образец протокола А.2

ПРОТОКОЛ №_от «_»_20_г

результатов термического анализа материалов

А.2.1 Изготовитель _

А.2.2 Наименование материала (ТУ, ГОСТ)_

А.2.3 Дата поступления образца на испытания _

А.2.4 Дата проведения испытаний_

А.2.5 Аппаратура термического анализа_

А.2.6 Аттестат № действителен до “ ” А.2.7 Условия проведения испытаний: таблица А.2.1

Таблица А.2.1

20 г

Условия испытаний

Используемый метод (модуль)

Термопара (материал, диаметр провода)

Тигель(материал, объем)

Масса образца, мг

Форма образца

Атмосфера

Расход газа, мл/мин

Скорость нагрева, °С/мин

Конечная температура нагрева, °С

А.2.8 Результаты испытаний: таблица А.2.2, рисунок А.2.1 (наименование файлов данных)

Таблица А.2.2

Степень превращения ш при температуре, °С

Т

100

200

300

400

500

600

sсp

S

Температура, °С, при степени превращения s

S0,05

S0,10

S0,20

S0,30

S0,40

S0,50

Т °С

Ашах ср)

S

Характеристика максимумов скорости превращения

Тмах, С/® шах,1/мин

s

Исполнитель:    /Ф.И.О./

Начальник:    /Ф.И.О./

1/мин

1 — степень превращения ю; 2 — скорость превращения s

Рисунок А.2.1 — Характерные термоаналитические кривые образца материала

Требования к приборам, применяемым для проведения идентификации

Б.1 Для проведения идентификации методами термического анализа применяют приборы, внесенные в Госреестр средств измерений и имеющие Сертификат об утверждении типа средств измерений, а также действующее Свидетельство о поверке.

Б.2 Для идентификации применяют автоматизированные приборы термического анализа, имеющие соответствующее программное обеспечение для обработки результатов, следующих типов:

-    модульные, в которых каждому методу соответствует один прибор (например, только ТГ или только

ДТА);

- совмещенные, в которых разные методы (ТГ, ДТА или ДСК) реализуются одним прибором;

-    с горизонтальным или вертикальным размещением реакционных камер и механизмов весов;

-    одно- или двухчашечные.

Б.З Программное обеспечение должно позволять получать автоматическое представление измеряемого сигнала (ТГ, ДТА или ДСК) в виде зависимости «сигнал — температура» или «сигнал — время».

Б.4 Требования к термовесовым устройствам:

-    взвешивание образца должно проводиться с точностью ±0,1 мг или выше;

-    температурный диапазон нагревания — не менее 1000 °С;

-    погрешность измерения температуры — не более 2 °С;

-    скорость нагревания — от 5 °С/мин до 20 °С/мин;

-    возможность осуществлять контроль атмосферы на входе в реакционную камеру и на выходе из нее;

-    возможность устанавливать расход продувочного газа с регулировкой ±10 %.

Б.5 Требования к дифференциальным сканирующим калориметрам:

-    обеспечение возможности работать с постоянными скоростями нагрева в диапазоне от 1 °С/мин до 20 °С/мин;

-    погрешность измерения температуры не более 1 °С;

-    чувствительность не хуже 10 мкВт;

-    динамическая атмосфера с возможностью устанавливать скорость потока продувочного газа с регулировкой ± 10 %;

-    температурный диапазон нагревания не менее 500 °С.

Б.6 Требования к дифференциально-термическим анализаторам:

-    обеспечение возможности работать с постоянными скоростями нагревания в диапазоне от 5 °С/мин до 20 °С/мин;

-    погрешность измерения температуры - не более 2,5 °С;

-    чувствительность не хуже 0,1 мВ;

-    динамическая атмосфера с возможностью устанавливать скорость потока продувочного газа с регулировкой ± 10 %;

-    температурный диапазон нагревания не менее 1000 °С.

Схемы определения характеристик термического анализа

О    ю    20    30    т>мин

1 — ТГ-кривая (потеря массы); 2 — температура; 3 — характерные точки ТГ-кривой;

4 — температура при потере 10 % и 50 % массы

Рисунок В.1 — Схема определения характерных значений температуры при фиксированных значениях потери массы (в координатах «потеря массы — время»)


1 — ТГ-кривая (потеря массы);

2 — температура; 3 — характерные 40 точки ТГ-кривой; 4 — потеря массы при 300 °С и 400 °С

Рисунок В.2 — Схема определения характерных значений потери массы при фиксированных значениях температуры (в координатах «потеря массы — время»)


1 — ТГ-кривая; 2 — ДТГ-кривая;

3 — экстраполированная температура начала процесса по ТГ-кривой; 4 — экстраполированные температуры начала и окончания процесса по ДТГ-кривой; 5 — экстраполированная температура максимума по ДТГ-кривой; 6 — амплитуда скорости потери массы по ДТГ-кривой

Рисунок В.3 — Схема определения экстраполированных температур (3, 4, 5) по ТГ(1) и ДТГ(2)-кривым

1 — ТГ-кривая; 2 — ДТГ-кривая;

3    — коксовый остаток при 750 °С;

4    — зольный остаток при 900 °С

Рисунок В.4 — Схема определения коксового и зольного остатков по термогравиметрической кривой (в координатах «сигнал — температура»)

1 — ДСК-кривая; 2 — температура экстремума теплового эффекта плавления; 3 — тепловой эффект плавления (ДН^); 4 — экстраполированная температура начала плавления (Тщ);

5 — нулевая линия

Рисунок В.5 — Схема определения характеристик плавления по ДСК-кривой (в координатах «сигнал - температура»)


1 — по термогравиметрической кривой m = f (T); 2 — по кривой сте пени превращения s = f(T)

Рисунок В.6 — Схема определе ния идентификационных характеристик при фиксирован ной температуре Т = 300 °С


Библиография

«Пластмассы. Дифференциально-сканирующая калориметрия ДСК» (ISO 11357:1997 «Plastics. Differential Scaning Calorimetry (DSC)»)

[1]    ИСО 11357:1997

[2]    ИСО 11358:1997

[3]    АСТМ Е 967—97

[4]    АСТМ Е 968—99

[5]    АСТМ Е1131—98

[6]    АСТМ Е 1582—93

«Пластмассы. Термогравиметрия полимеров. Оновные принципы» (ISO 11358:1997 «Plastics. Thermogravimetry (TG) of Polymers. General Principles»)

«Температурная калибровка дифференциальных сканирующих калориметров и дифференциальных термических анализаторов» (ASTM E 967—97 «Standard Practice for Temperature Calibration of Differential Scanning Calorimeters and Differential Thermal Analyzers»)

«Калибровка по тепловому потоку в дифференциальном сканирующем калориметре» (ASTM E 968—99 «Standard Practice for Heat Flow Calibration of Differential Scanning Calorimeters»)

«Стандартный метод композиционного анализа с применением термического анализа» (ASTM E 1131—98 «Standard Test Method for Compositional Analysis by Thermogravimetry»)

«Стандартный метод калибровки температуры в термогравиметрии» (ASTM E 1582—93 «Standard Practice for Calibration of Temperature Scale for Thermogravimetry»)

УДК 543.2/519.24/678:658/691.1    ОКС    13.220.40    ОК ВЭД    L    7523040

Ключевые слова: вещества, материалы, средства огнезащиты, идентификация, термический анализ

Допечатная подготовка издания, в том числе работы по издательскому редактированию, осуществлена ФГУ ВНИИПО МЧС России

Официальная публикация стандарта осуществлена ФГУП «Стандартинформ» в полном соответствии с электронной версией, представленной ФГУ ВНИИПО мЧс России

Ответственный за выпуск В.А. Иванов Редактор Н.В. Бородина Корректор Н.В. Бородина Технический редактор Л.А. Буланова Компьютерная верстка Л.А. Булановой

Подписано в печать 20.04.2009. Формат 60 х 84^. Бумага офсетная. Гарнитура Ариал.    Печать офсетная.

Уел. печ. л. 2,79. Уч.-изд. л. 1,90.    Тираж 503 экз. Зак.

ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ», 123995 Москва, Гранатный пер., 4. www.gostinfo.ruinfo@gostinfo.ru Отпечатано в ООО «Торжокская типография», 172002 Тверская область, г. Торжок, ул. Володарского, 2.

tipogr@mail.ru

Сохраните страницу в соцсетях:
Другие документы раздела "Прочие"