Оставьте ссылку на эту страницу в соцсетях:

Поиск по базе документов:

| Контакты | Для поиска на текущей странице: "Ctr+F" |



 

Утвержден и введен в действие

Приказом Ростехрегулирования

от 18 февраля 2009 г. N 69-ст

 

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

 

МАТЕРИАЛЫ, ВЕЩЕСТВА И СРЕДСТВА ОГНЕЗАЩИТЫ

 

ИДЕНТИФИКАЦИЯ МЕТОДАМИ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

 

Fire hazard of substances and materials.

Materials, substances and fire protective means.

Identification by thermal analysis methods

 

ГОСТ Р 53293-2009

 

ОКС 13.220.40

 

Дата введения

1 января 2010 года

с правом досрочного применения

 

Предисловие

 

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 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. N 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.

 

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.

 

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 : количество прореагировавшего вещества; применительно к ТГ - величина, связанная с начальным , конечным  значениями массы образца и его массой в данный момент времени  соотношением

 

.

 

Примечание.  - 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 t-критерия.

--------------------------------

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

 

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;

- 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 °C до 30 °C или температура окружающей среды;

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

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

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

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, °C, 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 , %, при фиксированных значениях температуры (например, 100, 150, 200, 250, 300 °C 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, °C x мин/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 , которая изменяется в пределах  (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  по формуле

 

, (2)

 

где  - оценка значимой характеристики термического анализа;

- отклонения d от среднего арифметического значения по формулам:

 

; (3)

 

- квадраты этих отклонений по формулам:

 

; (4)

 

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

 

. (5)

 

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  для каждой значимой точки по формуле

 

. (6)

 

7.4.2. Выясняется причастность сравниваемых дисперсий одной и той же генеральной совокупности (проверка нуль-гипотезы, т.е. ) на основании сравнения критериев Фишера (F-критерий) - экспериментального  и теоретического  с использованием следующего неравенства:

 

, (7)

 

где ;

- дисперсии нормированных точек идентификатора и идентифицируемого (повторно поступившего на испытания) материала; при этом в числитель всегда ставится большая дисперсия, т.е. ;

выбирается по таблице 1 в зависимости от уровня значимости  и числа степеней свободы  и  ( для числителя и  для знаменателя);

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

 

Таблица 1

 

F-критерий в зависимости от числа степеней свободы  и 

(при вероятности 0,95)

 

┌──────┬─────────┬─────────┬────────┬────────┬─────────┬─────────┐

  f   │ f  = 1  │ f  = 2  │ f  = 3 │ f  = 4 │ f  = 5  │ f  = 6 

   2    1        1        1       1       1        1     

├──────┼─────────┼─────────┼────────┼────────┼─────────┼─────────┤

  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 ( ) 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 t-критериев ( и ) в следующем порядке:

- для каждой значимой точки определяется усредненная дисперсия по формуле

 

, (8)

 

где  - количество испытаний идентификатора;

- количество испытаний сравниваемого материала;

- вычисляется  по формуле

 

. (9)

 

7.6.1. Если найденное значение  по абсолютной величине окажется меньше :

 

, (10)

 

где  определяется по таблице 2 при заданных уровне значимости ( ) и числе степеней свободы объединенной выборки ( ), то нуль-гипотеза принимается и сравнение средних для каждой нормированной характеристики не дает значимого расхождения.

 

Таблица 2

 

t-критерий в зависимости от вероятности

и числа степеней свободы

 

  Число  
 степеней
свободы f

                    Вероятность P                   

    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   

 

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

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.

 

 

 

 

 

Приложение А

(обязательное)

 

ПРОТОКОЛЫ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ОБРАЗЦОВ

 

Образец протокола А.1

 

              ПРОТОКОЛ N ____ 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 N ____ 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, °C/мин                                              

├──────────────────────────────────────┼───────────────┼──────────────────┤

│Конечная температура нагрева, °C                                      

└──────────────────────────────────────┴───────────────┴──────────────────┘

 

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

файлов данных)

 

                                                              Таблица А.1.2

 

┌──────────────────────────────────────────────────────────────────────┬────────┬────────┐

            Потеря массы Дельта m, %, при температуре, °C             Коксовый│Зольный

                                                                      остаток,│остаток,│

                                                                      │ %, при │ %, при │

                                                                      │ Т, °C  │ Т, °C 

├──────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┬───────────┼────────┼────────┤

│Дельта m  │Дельта m   │Дельта m   │Дельта m   │Дельта m   │Дельта m                  

        ср        100│        200│        300│        400│        500│               

          ├───────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┼────────┼────────┤

                                                                                

├──────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┼───────────┼────────┼────────┤

    S                                                                           

├──────────┴───────────┴───────────┴─────┬─────┴───────┬───┴───────────┼────────┼────────┤

│Температура, °C, при потере массы            Т             Т          Т       Т    

                                              5%            10%        20%     50% 

├────────────────────────────────────────┼─────────────┼───────────────┼────────┼────────┤

                  Т                                                                

                   ср                                                              

├────────────────────────────────────────┼─────────────┼───────────────┼────────┼────────┤

                  S                                                                

├────────────────────────────────────────┴─────────────┴───────────────┴────────┴────────┤

                    Характеристика максимумов ДТГ-пиков                                

                         в температурном интервале                                     

                                                                              -1       

│(температура максимума Т   , °C/максимальная скорость потери массы A   , %/мин  )      

                        max                                         max                

├───────────────┬───────────┬──────────┬───────────────┬───────────────┬────────┬────────┤

│ Интервал, °C                                                                    

├───────────────┼───────────┼──────────┼───────────────┼───────────────┼────────┼────────┤

│Т      /A                                                                        

max ср  max ср│                                                                  

├───────────────┼───────────┼──────────┼───────────────┼───────────────┼────────┼────────┤

      S/S                                                                        

├───────────────┴───────────┴──────────┴───────────────┴───────────────┴────────┴────────┤

                   Температуры максимумов ДСК (ДТА)-пиков, °C                          

├────────────┬──────────────┬───────────┬─────────────────┬──────────────┬───────────────┤

  Т                                                                               

   max ср                                                                         

├────────────┼──────────────┼───────────┼─────────────────┼──────────────┼───────────────┤

     S                                                                            

└────────────┴──────────────┴───────────┴─────────────────┴──────────────┴───────────────┘

 

    Исполнитель                                                    /Ф.И.О./

 

    Начальник                                                      /Ф.И.О./

 

               

 

                       1 - ТГ-кривая (потеря массы);

                  2 - ДТГ-кривая (скорость потери массы);

             3 - температура (скорость нагревания - 20 °C/мин)

 

           Рисунок А.1.1. Характерные термоаналитические кривые

                             образца материала

 

 

 

Образец протокола А.2

 

              ПРОТОКОЛ N ____ 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 N ___ действителен до "___" _______________ 20___ г.

А.2.7. Условия проведения испытаний: таблица А.2.1

 

                                                              Таблица А.2.1

 

┌───────────────────────────────────────┬─────────────────────────────────┐

            Условия испытаний             Используемый метод (модуль)  

├───────────────────────────────────────┼─────────────────────────────────┤

│Термопара (материал, диаметр провода)                                  

├───────────────────────────────────────┼─────────────────────────────────┤

│Тигель (материал, объем)                                               

├───────────────────────────────────────┼─────────────────────────────────┤

│Масса образца, мг                                                      

├───────────────────────────────────────┼─────────────────────────────────┤

│Форма образца                                                          

├───────────────────────────────────────┼─────────────────────────────────┤

│Атмосфера                                                              

├───────────────────────────────────────┼─────────────────────────────────┤

│Расход газа, мл/мин                                                    

├───────────────────────────────────────┼─────────────────────────────────┤

│Скорость нагрева, °C/мин                                                

├───────────────────────────────────────┼─────────────────────────────────┤

│Конечная температура нагрева, °C                                       

└───────────────────────────────────────┴─────────────────────────────────┘

 

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

файлов данных)

 

                                                              Таблица А.2.2

 

┌────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐

                   Степень превращения омега при температуре, °C                   

├────────────────────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┬─────────┤

           Т               100      200      300      400      500      600  

├────────────────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤

        омега                                                                

             ср                                                              

├────────────────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤

           S                                                                 

├────────────────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤

  Температура, °C, при  │омега    омега    │омега    │омега    │омега    │омега   

  степени превращения        0,05│     0,10│     0,20│     0,30│     0,40│     0,50│

         омега                                                               

├────────────────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤

       Т      , °C                                                           

        max ср                                                               

├────────────────────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┼─────────┤

           S                                                                 

├────────────────────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┴─────────┤

                   Характеристика максимумов скорости превращения                  

├────────────────────────┬───────────────────────────────────────────────────────────┤

           .                                                                       

│Т   , °C/омега   , 1/мин│                                                          

max          max                                                                 

├────────────────────────┼───────────────────────────────────────────────────────────┤

           S                                                                      

└────────────────────────┴───────────────────────────────────────────────────────────┘

 

    Исполнитель                                                    /Ф.И.О./

 

    Начальник                                                      /Ф.И.О./

 

              

 

          1 - степень превращения ; 2 - скорость превращения 

 

           Рисунок А.2.1. Характерные термоаналитические кривые

                             образца материала

 

 

 

 

 

Приложение Б

(обязательное)

 

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.3. 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 °C;

- погрешность измерения температуры - не более 2 °C;

- скорость нагревания - от 5 °C/мин до 20 °C/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 °C/мин до 20 °C/мин;

- погрешность измерения температуры не более 1 °C;

- чувствительность не хуже 10 мкВт;

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

- температурный диапазон нагревания не менее 500 °C.

Б.6. Требования к дифференциально-термическим анализаторам:

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

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

- чувствительность не хуже 0,1 мВ;

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

- температурный диапазон нагревания не менее 1000 °C.

 

 

 

 

 

Приложение В

(рекомендуемое)

 

СХЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ТЕРМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

 

 

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 точки ТГ-кривой;

4 - потеря массы при 300 °C и 400 °C

 

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 °C; 4 - зольный остаток при 900 °C

 

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 ( );

4 - экстраполированная температура начала плавления ( );

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 степени превращения 

 

Рисунок В.6. Схема определения идентификационных

характеристик при фиксированной температуре Т = 300 °C

 

 

 

 

 

БИБЛИОГРАФИЯ

 

[1] ИСО 11357:1997. Пластмассы. Дифференциально-сканирующая калориметрия ДСК (ISO 11357:1997 "Plastics. Differential Scaning Calorimetry (DSC)")

[2] ИСО 11358:1997. Пластмассы. Термогравиметрия полимеров. Основные принципы (ISO 11358:1997 "Plastics. Thermogravimetry (TG) of Polymers. General Principles")

[3] АСТМ Е 967-97. Температурная калибровка дифференциальных сканирующих калориметров и дифференциальных термических анализаторов (ASTM Е 967-97 "Standard Practice for Temperature Calibration of Differential Scaning Calorimeters and Differential Thermal Analyzers")

[4] АСТМ Е 968-99. Калибровка по тепловому потоку в дифференциальном сканирующем калориметре (ASTM E 968-99 "Standard Practice for Heat Flow Calibration of Differential Scaning Calorimeters")

[5] АСТМ Е 1131-98. Стандартный метод композиционного анализа с применением термического анализа (ASTM E 1131-98 "Standard Test Method for Compositional Analysis by Thermogravimetry")

[6] АСТМ Е 1582-93. Стандартный метод калибровки температуры в термогравиметрии (ASTM E 1582-93 "Standard Practice for Calibration of Temperature Scale for Thermogravimetry").

 

 





ТЕХНОРМАТИВЫ ДЛЯ СТРОИТЕЛЕЙ И ПРОЕКТИРОВЩИКОВ

Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования


Copyright © www.docstroika.ru, 2013 - 2018