GB T 21790-2008 闪燃和非闪燃测定.快速平衡闭杯法.pdf

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1、IcS 13300A 80 圆圄中华人民共和国国家标准GBT 2 1 790-2008IS0 3680：2004闪燃和非闪燃测定 快速平衡闭杯法Determination of flashno flash-Rapid equilibrium closed cup method(IsO 3680：2004，IDT)宰瞀鹳紫瓣警鑫攀瞥星发布中国国家标准化管理委员会“”4刖 罱GBT 21790-2008IS0 3680：2004本标准等同采用ISO 3680：20046闪燃和非闪燃测定快速平衡闭杯法(英文版)。本标准的附录A和附录B为规范性附录，附录c和附录D为资料性附录。本标准由全国危险化学品管

2、理标准化技术委员会(SACTC 251)提出并归口。本标准负责起草单位：中华人民共和国上海出入境检验检疫局。本标准参加起草单位：中华人民共和国湖北出入境检验检疫局、中华人民共和国深圳出入境检验检疫局。本标准主要起草人：蒋伟、陈相、王海婷、朱洪坤、崔海容、郭坚、刘志红、吴景武、周韵、赵颐晴。本标准为首次发布。GBT 21790-2008I$0 3880：2004引 言本标准描述了两种闭杯平衡法中的一种，用于测定色漆、清漆、色漆基料、溶剂、胶黏剂、石油及其相关产品的闪燃和非闪燃性能。当选择一种闭杯平衡方法进行测试时，需要结合另一种方法，参阅GBT 21792闪燃和非闪燃测定闭杯平衡法(见参考文献4

3、)。当连接闪点检测器时(见A16)，本标准也适合脂肪酸甲基酯(FAME)的闪燃和非闪燃测定。在本标准和GBT 21792中，测试仅是在测试产品及测试容器内产品上方的空气和蒸气混合物处于温度平衡的状态下才能执行。本测试方法并不测定产品的闪点，仅是在选定的平衡温度下使产品满足储存、运输和易燃产品使用的相关法律或法规的要求。因此，基于此点，没有必要确定产品的准确闪点，但是有必要确定产品在给定温度下是否闪火。与GBT 21792中的要求相比，本标准所叙述的仪器能够更快速、更少量的(试样量为2 mL或4 mL)得到相似的试验结果。此外，除运用在常规的实验室，该仪器可以制造成便携式，以利于现场实地测试。协

4、作工作(见参考文献6)表明使用此程序所获得的结果具有可比性。用本方法测试含有卤代烃溶剂的混合物时，可能会给出异常的结果，对其结果的阐述应慎重(见参考文献7)。闪点值不是测试物质的一个物理化学性质常数。它们与仪器的设计、仪器使用的条件以及操作程序的执行密切相关。因此，闪点仅能根据一个标准测试方法来定义，并且通过使用和本标准中详述的不同的测试方法或者不同的仪器所获得的结果，它们之间没有普遍有效的相关性。1范围GBT 21790-2008IS0 3680：2004闪燃和非闪燃测定快速平衡闭杯法本标准规定了在标准的测试条件下，色漆(包括水性涂料)、清漆、色漆基料、胶黏剂、石油及其相关产品，在一3030

5、022的温度范围内所挥发出的易燃蒸气被测试火焰点燃的能力的一种方法。与闪点检测器(见A16)一起使用时，本标准也适合脂肪酸甲基酯(FAME)的闪燃和非闪燃测试。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 3186-2006色漆、清漆和色漆与清漆用原材料取样(ISO 15528：2000，IDT)GBT 20777 2006色漆和清漆试样的检查和制备(ISO 151

6、3：1992，IDT)ISO 3170：2004石油液体手工取样法IsO 3171：1988石油液体 自动管线采样IsO 3679：2004 闪点的测定快速平衡闭杯法3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31闪燃和非闪燃试验flashno flash test在规定的温度条件下应用测试火焰，修正到大气压为1013 kPa，测定试验样品蒸气是否可以即刻点燃，火焰能否通过液体表面蔓延。4原理在试验温度的条件下，将确定体积的试验样品引入试样杯中，在规定的时阋后，应用测试火焰，观察是否出现闪燃。5试剂和材料51清洗溶剂一种用于清洗样品杯和杯盖上残留的前次试验残留物适宜的溶剂。注：溶剂的选择基于先前测

7、试材料的性质和残余物的黏附能力。低挥发的芳香性溶剂(无苯的)适用于清除油残留物，而甲苯丙酮甲醇的混合溶剂用于去除胶状沉积物。52校准液体一系列有证标准物质(cRM)和或标准样品(SWS)，参见附录c。6仪器61概述附录A中对仪器进行了描述，包括对试验杯和杯盖系统的叙述，以及它们的直径和特殊要求。上述内容包括在图A 1至图A 5中。在一30300温度范围内的闪燃和非闪燃试验需要一台以上的仪器。1GBT 21790-2008IS0 3680：200462注射器621 2mL注射器移取200 mL土005 mL样品，如果需要，使用合适的探针作为测定不大于100温度的装置。测试FAME的时候，每个测试

8、温度的样品量均为2 mL。622 5 mL注射器移取400 mL_+010 mL样品，如果需要，使用合适的探针作为测定大于100C温度的装置。测试FAME的时候，不需要使用5 mL注射器。63气压计精确至01 kPa。气压计应预先校准至标准大气压，气象站和机场的气压计不能使用。64加热浴或加热炉(可选择)如果需要加热样品，温度应该控制在5范围内。如果使用加热炉，需要考虑碳氢化合物蒸气带来的安全隐患。推荐使用有爆炸保护设计的加热炉。65冷却浴或制冷器(可选择)如果需要冷却样品，温度应该控制在低于选择的试验温度IOC以下，并且温度的控制应该在土5的范围内。如果使用冷却器，应该有爆炸保护装置。66通

9、风罩(可选择)如果需要使通风设施最小化，可以考虑在仪器的背面和两侧进行安装。注：选用高350 mm、宽480 mm、深240 mm的合适的通风罩。67试验杯内衬垫(可选择)参见附录D。注：对于难以清除的样品，需要使用薄型的金属杯内村垫。7仪器准备71概述根据闪燃和非闪燃温度的要求选择适宜的仪器。如果需要根据特殊的温度条款和定义进行闪燃和非闪燃测试，需要在试验(见112)前根据大气压调节温度。按照仪器制造商对仪器的说明正确使用、操作仪器。附录D叙述了使用样品杯插人物(见67)来测试黏性材料的方法。72仪器的位置将仪器(见附录A)放置在水平、稳定的平面上，并保证处在避风的位置。在不能实现避风放置时

10、，推荐使用通风罩(见66)。注：如果试验物质能够产生有毒的蒸气，仪器需要放置在可以独立控制空气流动的通风柜中，以便在不引起样品杯周围的空气流动的前提下，使得蒸气能够顺利扩散。73试验杯及配件的清洁使用合适的溶剂(见51)清除前次试验留下的试验杯，杯盖及其配件中的树胶或残渣。根据仪器供应商的要求维护、操作仪器。注1：清洁的空气气流用于去除最后所使用的溶剂。注2：填充口便手管状清洁器进行清洁。74仪器校准741需要根据ISO 3679：2004，使用有证标准物质(cRM)(见52)对iE常使用的仪器进行每年至少一次的校准工作。得到的测试结果与CRM值之差的绝对值应该等于或者小于R一2，此处，R代表

11、方法的再现性(见133)。推荐使用标准样品(SWS)(见52)对仪器进行频繁校准核对。注：附录c给出了使用CRM和SWS进行仪器校正的推荐步骤和SWS的产生过程。2GBT 21790-2008IS0 3680：2004742校准后得到的数值不应该作为方法偏差，也不能用于该仪器进行任何有关闪点的校正。如果仪器没有通过校准测试，推荐操作人员进行如下检查：a) 与试验杯有蒸气密封作用的杯盖；b)提供点火的快门装置；c)球形温度计周围的大量的热传导糊状物质和温度计圆桶的浸没部分。8取样81除非另有规定，应根据GBT 3186-2006、ISO 3170、ISO 3171取样。82在适合盛装液体的高度密

12、闭的容器中加入适量的样品，出于安全方面的考虑，保证装样量占容器容积的8595。83样品的储存条件要适宜，尽量降低样品蒸气的损失和气压的增大。样品的存放温度应小于30。C。9样品处理91 石油产品和脂肪酸甲基酯911二次取样在移取试样前，在冷却浴或冷却器(见65)中进行冷却，或者调节样品和容器的温度在第一次选择的试验温度IO。C以下。如果在测试前能够保证对原始样品进行储存，保证容器中样品的体积至少为85。轻轻混合样品，使之均匀，在点火终点时，可使挥发性组分的损失降至最小。注：如果容器中的样品容积小于85“，则闪燃和非闪燃试验的结果将会受到影响。912在室温下为液态的样品如果样品具有充分的流动性，

13、在移取试样前，先轻轻地用手摇动混合样品，小心操作减少挥发性组分的损失。如果室温下样品太黏稠，则使用加热浴或加热炉(见64)加热试样，控制温度在测试温度10以下，此时可以轻轻振动使试样混匀。913固体或半固态的样品如果测试时的样品因为不能有效流动未能通过样品孔进入样品杯，可以根据912的方法加热，将杯盖打开，用合适的工具(分散器或抹刀)将其转移至试样杯中。92色漆、清漆及相关产品根据GBT 20777-2006描述的操作步骤准备样品。10步骤101概述j0，1使用式(1)确定测试温度。根据仪器制造商对仪器的说明设置要求的测试温度。1012当测试脂肪酸甲基酯(FAME)的时候，应该使用闪点检测器(

14、见A16)。1013待测样品使用试验火焰不要超过一次。每次试验需使用新的样品。每次试验后，关闭指示器和气体控制阀的试验火焰，当试验杯的温度降至安全水平后，移出测试部分，清洁仪器设备。1014不要将有些时候围绕在测试火焰周围的引发点火的蓝色光环与真正的闪火混淆。注1；可选择的闪点检测器(见A16)并不受光环的影响，不要求操作者在观察闪点实验时将其关闭。注2：如果在滑板打开引入测试火焰时，孔中出现连续的明亮的火焰，说明闲点小于测试温度。在这种情况下，可以运用ISO 3679测定实际的闪点。1015使用气压计(见63)记录试验时仪器附近的大气压。注：虽然有些气压计会被设计成自动进行校正，但不需要将气

15、压校正到o时的气压。102不大于100的闪燃和非闪燃测试步骤和所有温度下FAME的测试步骤1021 使用清洁、干燥的取样器(见621)，调节温度至少低于预期闪点10，取样2 mL。移取溶液3GBT 21790-2008IS0 3680：2004后立刻关闭样品容器以使挥发性组分的损失最小。1022仔细将取样器转移至样品填充口，压下取样器活塞使将测试部分填充至样品杯中，移走取样器。1023对于固态或半固态的样品，转移约等于2 mL的样品至样品杯中，并将其尽可能的分布在杯底部分。1024打开1 min计时装置(见A13)，开启气体控制阀门，点燃试验火焰，控制试验火焰的直径为4 mm。如果需要，重启闪

16、点检测器(见A16)。1025当可以听得见的时间信号响起时，在2 s-3 s的时间内，均匀地打开、关闭滑板。转移测试火焰，检测闪点(见1014和1014的注2)，并记录结果。103大干1001C以上的闪燃和非闪燃测试步骤测试FAME时例外(见102)1031使用清洁、干燥的取样器(见622)，取样4 mL。移取溶液后立刻关闭样品容器以使挥发性组分的损失最小。1032仔细将取样器转移至样品填充口，压下取样器活塞使将测试部分填充至样品杯中，移走取样器。1033对于固态或半固态的样品，转移约等于4 mL的样品至样品杯中，并将其尽可能的分布在杯底部分。1034打开2 min计时装置(见A13)，开启气

17、体控制阀门，点燃测试火焰，调节阀门保证测试火焰的直径为4 mm。如果需要，重启闪点检测器(见A16)。1035当可以听得见的时间信号响起时，在2 s3 s的时间内，均匀地打开、关闭滑板，转移测试火焰，检测闪点(见1014和1014的注2)并记录结果。11计算111 大气压读数的转化如果大气压的单位不是千帕(kPa)，根据下述的方式之一将其换算成千帕(kPa)：读数为百帕(hPa)，则乘上01换算成千帕(kPa)；若读数为毫巴(mbar)，则乘上01换算成千帕(kPa)；若读数为毫米汞柱(mmHg)，则乘上0133 3换算成千帕(kPa)。112规定温度的转化如果闪燃和非闪燃试验通过标准或定义的

18、设定进行，测定前，在环境的大气压力下校准试验温度至规定温度的土05 0C范围内。通过式(1)，确定要求的测试温度(Tv)：丁jt一025(1013一p) (1)式中：L以摄氏度表示的规定温度；p以千帕表示的环境大气压。注：上述公式在大气压在98o kPa至1047 kPa的范围内是准确的。12结果的表示报告如112中所规定的闪燃和非闪燃温度T，或者通过校正至标准压1013 kPa的闪燃和非闪燃温度TT(在O5C范围内)，是否有闪燃和非闪燃现象。报告仪器所处的环境大气压(见1015)。报告是否在孔中出现连续的明亮的火焰。4GBT 2 1 790-2008IS0 3680：200413精密度131

19、概述本方法不要求提供精密度的数据。但是，当选定本方法其中的一个测试温度时，有关步骤的精密度程度需要用于评估结果的可靠性。使用相同仪器确定实际闪点的类似方法在ISO 3679：2004中对精密度加以描述。根据统计试验和实验室之间的结果获得的ISO 3679：2004中的精密度，在132，133和表1中给出。132重复性r同一操作者使用相同的仪器，相同的操作环境，相同的样品，以及正确操作下所得到的两次测试结果的差异，20次测试中只会有一次超过下列数值(超出如下数值的几率仅为120)，见表1。133再现性R不同检测机构的不同操作者，在不同的实验室里对相同的样品进行测试，正确操作下所得到的两次结果的差

20、异，20次测试中只会有一次超过下列数值(超出如下数值的几率仅为120)，见表1。表1精密度值范 围 重复性 再现性石油及其相关产品2070 o5 o03(X+29)70以上 o022Xo。 o 083X。9色漆，瓷漆，喷漆和清赣58 yllm2s，378C及以下 1 7 33大于58 mm2s，378C 33 5o脂肪酸甲基酯(FAME) 19 15O注1：X是指对比结果的平均值。注2：以下数据是根据表1中石油及其相关产品计算的精密度数值。温度C 重复性C 再现性C20 05 1470 05 2993 13 4 9150 20 75200 26 99260 3 3 12414试验报告试验报告需

21、要包括如下信息：a)注明本标准的编号；b)测试样品的类型和完整的信息；c)测试结果(见第12章)；d) 经商定或其他方式确定的任何与所规定的试验程序的偏离e)试验日期。GBT 21790-2008ISO 3680：2004A1仪器附录A(规范性附录)闪点测试仪器A11试验杯组件A111概述图A1至图A5对试验杯组件的设计予以介绍。A112金属块用具有相似导热性的铝合金或非腐蚀的金属制成，圆柱形的(试验杯)，边缘部分有一小孔用于容纳温度传感器(见A14)。同时，温度传感器(球形温度计)需要在周围围绕合适的热导性的热塑化合物(见下述注解)。注：硅树脂热感应化合物是合适的。A113杯盖安装有可以打开

22、的滑板和一个在滑板打开时，允许在试验杯中插入直径4 mm土05 min的测试火焰的装置。插入测试火焰的时候，火焰喷嘴需要处于杯盖下方土01 mm的平面内。杯盖需要配有一个小孔伸入试验杯中，用于注射样品并提供合适的夹具使得试验杯盖紧贴金属块。杯盖上的三个开口的直径需要小于试验杯。滑板需要配有发条或其他装置，保证其处在特定的位置。当滑板处在打开位置，杯盖上的其他两个开口需处在相应的位置上。0形环需要由耐热材料组成，并在杯盖关闭的时候提供良好的密封作用。注：一些仪器是自动引入测试火焰的。A114电加热器附在试验杯底部，用于提供有效的热量传递。加热器的控制需要有效维持试验杯温度，在不大于lOO。C的范

23、围内，温度控制在士05C，大于100的范围内，温度控制在士2o。A12测试火焰或引燃火焰火焰可以用任何适宜的易燃气体作为燃料(如：天然气、民用煤气、液化石油气)。火焰的直径应为4 mm。A13计时装置计时装置能够在60 s土2 S和120 s14 s的时间发出可以听得见的信号。A14温度传感器玻璃液体温度计符合附录B规定的要求，或者可以是温度测量装置或准确度相当的装置。温度传感器的内部选择基于试验条件下样品的期望闪点。A15试验杯冷却器(可选择的)电帕尔贴效应冷却器。或其他合适的冷却装置。A16闪点检测器(可选择的)闪点火焰的检测使用低质量的热电偶装置。当100 Ills内温度上升6OC时，说

24、明得到闪点。1引导火焰的喷嘴2杯盖；3一一滑板；4点火器；5加样孔。1温度传感器；2点火器；3“O”型密封圄4模块。GBT 21790-20081SO 3680：2004图A1试验杯组件的平面图单位为毫米图A2经点火器割切闪点测定器的剖面图7GBT 21790-2008IS0 3680：20048图A3杯盖图A4滑板单位为毫米单位为毫米GBT 21790-2008IS0 3680：2004单位为毫米图A5经加料孔剖切闪点测定器的剖面图9GBT 21790-2008ISO 3680：2004附录B(规范性附录)温度计规格表B1给出了A14中关于玻璃液体温度计的规格。可替换的温度测量装置和或系统需

25、要满足这些温度计部分浸入特性的精确度的要求。表B1温度计规格类型 摄氏零度以下 低范围 高范围温度范围 一30Ioo o1Io 100300浸没深度mm 44 44 44刻度标记细分 1 1 2每根长线 5 5 10每个数字 10 10 10最大线宽mm 015 015 015刻度误差(最大) 05 05 2O气体膨胀室 要求 要求 要求总长度ram 195200 195200 195200茎外部直径ram 67 67 67球形长度mm 1014 1014 1014球形外部直径ram 46 46 46刻度位置球形底部到线 一30 0 100距离ram 57-6I 4852 4852刻度范围的长

26、度mm 115135 115135 115135洼：IP91(低范围)和IP98(高范围)温度计符合上述要求，目前，没有符合零度以下要求的温度计。10C1概述附录c(资料性附录)仪器的校准GBT 21790-2008ISO 3680：2004本附录介绍了标准样品(SWS)的制定步骤，并且使用SWS和有证标准物质(CRM)进行校准核查的过程。仪器的性能应该根据ISO导则342和ISO导则3513提供的CRM，或者根据C22中给出的内部参考物质(SWS)。仪器的性能应该根据ISO导则331,1J ISO 4259153给出的指导进行评估。对于试验结果的真实性评估设定为95的置信度。C2校准核查标准

27、C21 有证标准物质(CRM)通过ISO导则34和ISO导则35，使用明确的方法通过不同实验室之间的研究得到特定物质的确定的闪点数值。这些特定物质由一个稳定的碳氢化合物或其他稳定的物质所组成。C22标准样品(sws)由一个稳定的石油产品或单一的碳氢化合物或者是其他稳定的物质组成，它们的闪点测试可以通过以下任一方法获得：a)通过在已经用CRM校正过的一台仪器上对具有代表性的二次取样物质进行最少三次的闪点检测，对数据结果进行统计分析，去除异常值后，计算结果的算术平均值；b) 在至少三个实验室间在相同的条件下对代表性的物质开展定义的闪点测试项目。通过对不同实验室问的数据进行统计分析后计算闪点数值。将

28、SWS保存在能够保存SWS性能的容器中，避光保存，温度不超过10。C。C3步骤C31 选择CRM或SWS，使其闪点落在选用仪器的测量范围内。表C1给出了近似的闪点数值。推荐使用至少两种CRM或SWS以期覆盖较宽的检测范围。除此以外，推荐使用CRM和SWS的等分试样进行重复性实验。C32对于新的仪器，或使用了一年的仪器，需要根据第10章使用CRM(参见C21)进行校正检验。C33对于中间校正，建议根据第10章通过使用SWS(参见C22)进行校正检验。C34根据第11章对数据结果进行大气压校正，记录校正后的数据，精确至0IC，作为永久记录。C4试验结果的评估C41概述对比CRM或SWS的实验后的校

29、正结果。在C411和C412中给出公式中，再现性是通过ISO 425915确定，CRM和SWS的确定值是通过ISO导则35给出的步骤得到。同时也假定不确定度与测定方法的标准偏差相比很小，与再现性R相比很小。C411单次测试对于CRM或SWS的单次测定，单次测试的结果与CRM、SWS的测定结果之间的差别应该在下述偏差范围之内：11GBT 21790-2008IS0 3680：2004z刊尝式中：z检测结果；FcRM的确定值或SWS的赋值；R检测方法的再现性。表C1 碳氢化合物闭杯闪点实验的大致数值碳氢化合物 闪点2，2，4-三甲基戊烷(异辛烷) 95甲苯 6o辛烷 14I，4二甲苯 27壬烷 2

30、癸烷 49十一烷 63十二烷 81十四烷 109十六烷 134C412多次测试如果重复实验的次数n，基于CRM或SWS，n次测试的结果与CRM、SWS的测定结果之间的差别应该在下述偏差范围之内：Dzp I笔Z式中：Z检测结果的平均值；cRM的确定值或SWS的赋值；R，一R2一r21一(11n)。式中：R实验方法的再现性；r实验方法的重复性；nCRM和SWS进行实验的重复次数。C42如果测试的结果在偏差要求范围内，记录事实情况。C43如果实验结果证实不符合偏差要求，如果SWS已经使用过，用CRM重复进行实验。如果实验结果证实符合偏差要求，记录事实情况，去除SWS结果。C44如果实验结果证实不符合

31、偏差要求，检查仪器并查看仪器是否处于说明的工作状态要求。如果没有明显的不符合的情况，使用不同的CRM进行重新校正测试。如果结果符合偏差要求，记录事实情况，如果仍然不在偏差要求范围内，需将仪器送往仪器生产商处进行全面检修。12附录D(资料性附录)试验杯插入物的使用GBT 21790-2008ISO 3680：2004D1概述试验结束后，从试验杯中清除确定的样品是困难并耗时的。插在试验杯中，可任意使用的薄型金属杯解决了这个问题。D2试验杯内衬垫的材质任意金属薄膜，厚度约005 mm，如果金属薄膜的形状完全适合试验杯，则可以使用。D3步骤使用固体的金属块或合适的工具将薄膜在试验杯中成型。试验杯内衬垫

32、需要适合试验杯本身。D4校准使用CRM或SWS(见74)对试验杯和试验杯内衬材料进行校准。GBT 21790-2008IS0 3680：200414参考文献1ISO导则33：2000标准物质的使用E2ISO导则34：2000标准样品生产者能力的通用要求3ISO导则35：1989标准物质定值的一般原则和统计原理4GBT 21792-2008闪燃和非闪燃测定闭杯平衡法(ISO 1516：2002，IDT)5ISO 4259：1992石油产品和试验方法相关的精密度数据的测定和使用63 Bell，LHJnstPetr01，57(556)，July 1971E7Rybicky，Jand Stevens，JRJCoatings Techn01，53(676)，May 1981：40一42