ПНСТ 915-2024 Пожарная опасность веществ и материалов. Средства огнезащиты. Идентификация методом термического анализа (термогравиметрии) с использованием методов математической статистики

        ПНСТ 915-2024

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Пожарная опасность веществ и материалов

СРЕДСТВА ОГНЕЗАЩИТЫ

Идентификация методом термического анализа (термогравиметрии) с использованием методов математической статистики

Fire hazard of substances and materials. Fire protection equipment. Identification by the method of thermal analysis (thermogravimetry) using methods of mathematical statistics

ОКС 13.220.40

Срок действия с 2024-05-01

до 2027-05-01

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Акционерным обществом "Институт новых углеродных материалов и технологий" (АО "ИНУМиТ")

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 22 марта 2024 г. № 17-пнст

Правила применения настоящего стандарта и проведения его мониторинга установлены в ГОСТ Р 1.16-2011 (разделы 5 и 6).

Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии собирает сведения о практическом применении настоящего стандарта. Данные сведения, а также замечания и предложения по содержанию стандарта можно направлять не позднее чем за 4 мес до истечения срока его действия разработчику настоящего стандарта по адресу: 119234 Москва, улица Ленинские горы, дом 1, стр.11 и/или в Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии по адресу: 123112 Москва, Пресненская набережная, дом 10, стр.2.

В случае отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты" и также будет размещена на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.rst.gov.ru)

1 Область применения

1.1 Настоящий стандарт устанавливает порядок проведения идентификации средств огнезащиты (огнезащитных материалов) методом термического анализа с использованием методов математической статистики в целях выявления соответствия материала образцу-идентификатору.

1.2 Настоящий стандарт распространяется на средства огнезащиты (огнезащитные материалы), применяемые на объектах защиты в соответствии с нормативными документами по пожарной безопасности (далее - вещества, материалы).

Настоящий стандарт предназначен для идентификации огнезащитных материалов (терморасширяющихся, конструктивных материалов, пропиточных составов), для определения достоверности проведения испытаний, исследований и опытов, связанных с определением свойств данных материалов, в частности при процедуре проведения сертификации 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 и подлежащей сертификации в установленном порядке.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 9293 (ИСО 2435-73) Азот газообразный и жидкий. Технические условия

ГОСТ 9980.2 (ISO 1513:2010, ISO 15528:2013) Материалы лакокрасочные и сырье для них. Отбор проб, контроль и подготовка образцов для испытаний

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

ГОСТ Р 8.568 Государственная система обеспечения единства измерений. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения

ГОСТ Р 53293-2009 Пожарная опасность веществ и материалов. Материалы, вещества и средства огнезащиты. Идентификация методами термического анализа

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 ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р ИСО 5725-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

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

3.2

3.3

3.4

3.5

3.6

3.7

3.8

3.10 экстраполированная точка начала процесса: Точка пересечения экстраполированной базовой линии с касательной к точке перегиба низкотемпературной ветви термогравиметрической кривой по производной.

Примечание - Построение касательной производится согласно методу, приведенному в ГОСТ 29127-91 (пункт 9.4.1).

3.11

3.12

3.13

3.14 морфология: Совокупная характеристика объекта, включающая в себя размер, форму, пространственную организацию.

3.15 объект идентификации: Образцы материалов, изделий, веществ, относящихся к средствам огнезащиты.

3.16 идентификатор: Объект, впервые прошедший термоаналитический анализ, для которого получены идентификационные характеристики.

4 Методы идентификации

4.1 Идентификацию проводят с использованием инструментального метода термогравиметрического анализа.

4.2 Перед проведением процедуры идентификации средства огнезащиты проводят анализ предоставленной сопроводительной технической документации, которая должна содержать наименование средства огнезащиты, данные об изготовителе, показатели назначения и другие основные показатели, принадлежность к определенной партии и иные характеристики.

4.3 Перед проведением процедуры идентификации оценивают визуально (при восприятии внешнего вида объекта с помощью зрения) соответствие внешнего вида образца, который включает в себя форму, цвет (окраску), состояние поверхности, целостность, данным, приведенным в технической документации на идентифицируемое средство огнезащиты. Дальнейшую процедуру идентификации методом термического анализа проводят при отсутствии явных расхождений в оценке внешнего вида идентифицируемого образца относительно данных указанной технической документации.

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

- термогравиметрический (ТГ);

- термогравиметрический по производной (ДТГ).

4.5 Идентификацию с применением методов термического анализа проводят в два этапа:

- создание образца идентификатора - получение первичных идентификационных термоаналитических характеристик в результате проведения испытаний с использованием статистических методов обработки и вычисления средних величин и дисперсий.

Примечание - Первичную идентификацию рекомендуется проводить при исследовании (испытании), сертификационных испытаниях (требования [1], статья 147, пункты 3, 9, 16, 17), а также при выпуске продукции;

- 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 Стьюдента (сравнительная идентификация).

Примечание - Сравнительную идентификацию рекомендуется проводить при инспекционном контроле, строительно-технической экспертизе объектов.

5 Подготовка к испытаниям и их проведение

5.1 Образцы для проведения испытаний отбирают согласно соответствующим стандартам или техническим условиям, в которых обязательной нормой является порядок отбора образцов (например, для лакокрасочных материалов - по ГОСТ 9980.2).

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

Примечания

1 Вначале проводят визуальное сравнение образцов идентификатора и исследуемого объекта. Если исследуемый образец представляет собой гетерогенную смесь разнородных материалов, а образец идентификатора однороден, необходимо тщательно отделить посторонние примеси. В случае если и исследуемый образец, и идентификатор представляют 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 неоднородных материалов проводят усреднение пробы, т.е. ее зернистость и объем уменьшают размельчением и последующим квартованием общего объема пробы на части.

3 В случае штукатурных огнезащитных составов на основе минерального вяжущего, целевых добавок и армирующего волокна следует подвергать процедуре идентификации огнезащитное покрытие, полученное после смешивания штукатурного огнезащитного состава с водой с последующей выдержкой по времени до полного высыхания.

4 В случае огнезащитных составов, представляющих собой двух- (и более) упаковочные материалы (например, эпоксидные, полиуретановые, полисилоксановые составы, включающие основу, отвердитель и в ряде случаев ускоритель отверждения) следует подвергать процедуре идентификации огнезащитное покрытие, полученное после смешивания указанных частей материала и полного отверждения полученной композиции.

5 В случае материалов, применяемых совместно при комбинированном способе огнезащиты, идентификации подвергают каждый отдельный материал.

5.3 Массу, форму и размер навески образцов для испытаний выбирают в зависимости от типа используемого прибора, при этом указанные характеристики образцов фиксируются в протоколе в соответствии с приложением В.

5.4 Рекомендуемые характеристики навесок для некоторых видов веществ (материалов) - по ГОСТ Р 53293-2009 (подраздел 5.4).

5.5 Перед испытаниями проводят калибровку прибора на стандартных образцах в соответствии с требованиями ГОСТ Р 53293-2009 (подраздел 5.5).

Примечание - Требования к приборам термического анализа - в соответствии с приложением А.

5.6 Оценку погрешности калибровочных экспериментов осуществляют в соответствии с ГОСТ Р 53293-2009 (подразделы 5.6, 5.7).

5.7 Перед испытаниями необходимо изучить возможные источники систематических погрешностей и учесть их влияние (например, дрейф базовой линии 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, максимальную температуру анализа. При проведении "холостых" опытов следует учесть факторы, влияющие на характер термоаналитических кривых (например, вспучивание, расслоение или резкое изменение размеров навески образца в процессе нагревания и т.п.).

5.8 Нагревание образца проводят в динамической окислительной (воздух) или инертной (для коксующихся материалов и средств огнезащиты на органической основе) атмосфере газа.

Примечания

1 Испытания образцов средств огнезащиты, состоящих из веществ (материалов), разлагающихся с высокими скоростями потери массы (например, материалы с высоким содержанием горючих полимерных связующих), проводят в инертной атмосфере.

2 Температуру смены атмосферы определяют для каждого материала индивидуально.

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

4 Требования к газу по ГОСТ 29127 (например, азот особой чистоты по ГОСТ 9293).

5.9 Количество проводимых параллельных испытаний определяют по ГОСТ Р 53293-2009 (подраздел 5.10).

5.10 Рекомендуемое количество параллельных испытаний для каждой пробы - не менее трех.

Примечание - Если при проведении трех параллельных измерений одно из измерений определяется как статистический выброс, необходимо провести еще два дополнительных измерения.

Если необходимо собрать образцы с большой морфологически неоднородной поверхности (например, с участками с различными температурами и влажностью), обработанной одним огнезащитным составом, следует выделять части с подобной морфологией и из каждой части брать пять-шесть проб. Испытания этих проб допускается считать параллельными измерениями.

5.11 Рекомендуемые основные условия проведения весовых испытаний:

- начальная температура - от 25°C до 30°C;

- скорость нагревания - 20°C/мин, точность измерения ±10%;

- атмосфера - инертный газ или воздух с расходом от 50 до 100 мл/мин (рекомендуемая температура переключения газа в случае материалов с высоким содержанием полимерных связующих от 750°C до 850°C);

- конечную температуру определяют окончанием процесса деструкции исследуемого вещества, что следует из завершения потери массы исследуемым образцом (для большинства объектов идентификации конечная температура не превышает 1000°C); конечная температура может быть определена по данным "холостого" опыта (см. 5.7) и распространена на всю серию параллельных измерений.

Примечания

1 О допустимой точности измерения температуры термоаналитическим оборудованием см. приложение А (пункт А.1.4).

2 Для получения качественных идентификационных характеристик рекомендуется проведение испытаний в атмосфере воздуха (смеси азота и кислорода с объемным отношением 79:21).

3 Допускается проведение испытаний при скоростях нагрева менее 20°C/мин.

5.12 Характеристики по данным термического анализа

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

5.12.2 Качественные характеристики ТА:

а) интервалы температур, внутри которых происходят процессы деструкции [по ТГ-кривым и термогравиметрическим кривым по производной (ДТГ-кривым)].

Примечание - В этих интервалах формируются численные массивы данных, характеризующие исследуемый(ые) процесс(ы);

б) экстраполированные значения температуры начала термоаналитических эффектов.

Примечание - Такой температурой является температура начала изменения массы. Пример определения температуры начала термолиза представлен в приложении Б (пункт Б.1).

5.12.3 Значимые идентификационные характеристики ТА

Значимыми характеристиками являются численные зависимости изменения массы от температуры и времени (выбранный массив данных с постоянным шагом по температуре), полученные в результате термогравиметрического эксперимента, с использованием программного обеспечения прибора термического анализа. Эти данные представляют собой независимое единичное измерение. Для проведения дальнейшей статистической обработки проводят серию параллельных экспериментов (подробнее см. 6.1.2.2).

Примечание - Все современные приборы ТА позволяют получать указанные в 5.12.3 данные; для формирования массива данных выбирают температурный интервал, одинаковый для идентификатора и сравниваемого образца; размер массива определяется шагом по температуре; шаг выбирают так, чтобы количество точек в интервале имело представительную выборку, характеризующую процесс (см. пункт Б.8, приложение Б). Примеры формирования обрабатываемого массива данных представлены в приложении Б (пункт Б.2).

6 Обработка результатов испытаний

6.1 Формирование массива экспериментальных данных

6.1.1 Определение начальной температуры (времени) процесса термодеструкции

Как указано в 5.13.2, температура (время) начала деструкции отвечает началу изменения массы и может быть принята за точку начала процесса, т.е. нулевую точку. Определение значения температуры (времени) начала деструкции проводят согласно рисунку Б.1 приложения Б.

6.1.2 В целях упрощения расчетов формирование массива данных проводят путем перехода к безразмерным величинам.

Примечание - Степень превращения изменяется в интервале от 0 до 1.

Примечание - Обработку рекомендуется проводить с использованием программы для работы с электронными таблицами.

6.2 Формирование массива данных для идентификации

6.3 Первым этапом идентификации является определение сходимости (повторяемости) серии из n-результатов независимых измерений. Эту процедуру проводят для образца и эталона раздельно. Определяют прецизионность, т.е. степень близости друг к другу результатов независимых параллельных измерений. Если статистический анализ показывает, что какое-то из единичных измерений является статистическим выбросом (грубой ошибкой), то это измерение исключают из дальнейшего рассмотрения. Процедура определения сходимости (повторяемости) включает сравнение численных значений параллельных измерений со средним значением для всей серии измерений.

Из формулы (4) получают набор из m-значений дисперсий, среднюю величину которых рассчитывают по формуле

Среднее значение стандартного отклонения рассчитывают по формуле

n - количество параллельных измерений.

Критические значения критерия Стьюдента приведены в приложении Б (таблица Б.4).

7 Установление идентичности образцов

Значения критерия Фишера приведены в приложении Б (таблица Б.5).

7.2.2 Находят экспериментальное значение критерия Стьюдента (см. 6.3.3). Значение критерия Стьюдента рассчитывают по формуле

где n - объем выборки, т.е. число параллельных измерений образца идентификатора.

Примечание - Возможность создать серию единичных независимых экспериментов для идентификатора и исследуемого объекта позволяет однозначно определить значительность/незначительность расхождения между ними. Природа объектов не влияет на результат формально-статистического анализа.

7.3 Влияние условий эксперимента на результаты идентификации

7.3.1 Изменение шага по температуре в массиве данных

Изменение массы может быть представлено в выбранном температурном интервале с различным шагом по температуре. Необходимо, чтобы такая возможность присутствовала в программе обработки данных используемого прибора. В приложении Б (таблица Б.6) показано, как следует выбирать шаг по температуре, позволяющий создать репрезентативную выборку при оптимальном числе точек.

7.3.2 Влияние скорости нагревания

Проведение испытаний с высокими скоростями нагревания (15-20°C/мин) существенно сокращает время эксперимента. Однако при высоких скоростях нагрева существует вероятность изменения механизма термодеструкции, что может привести к некорректной идентификации. В приложении Б (рисунок Б.5) показано, как следует определять влияние изменения скорости нагревания на процесс термолиза.

8 Составление протокола идентификации средств огнезащиты

Протокол первичной идентификации должен содержать следующие разделы:

- сведения об организации, в которой проводилась идентификация (здесь же указывают дату проведения испытаний);

- детальное описание исследуемых образцов;

- подробное представление оборудования, используемого для испытаний;

- описание пробоподготовки образцов для исследования;

- представление графических результатов эксперимента и определения нулевой точки отсчета;

- определение сходимости (повторяемости) результатов параллельных измерений для исследуемых образцов;

- идентификацию анализируемого образца;

- выводы и заключение.

Пример составления протокола представлен в приложении В.

Приложение А

(обязательное)

Требования к приборам термического анализа для проведения идентификации

А.1.1 Для проведения идентификации методами термического анализа применяют:

- приборы, внесенные в Госреестр средств измерений и имеющие сертификат об утверждении типа средств измерений, и действующее свидетельство о поверке.

- модульные термоанализаторы и дериватографы, аттестованные как испытательное оборудование согласно ГОСТ Р 8.568 и имеющие действующий протокол о поверке.

А.1.2 Для идентификации применяют автоматизированные приборы термического анализа, имеющие соответствующее программное обеспечение для обработки результатов, следующих типов:

- модульные, в которых применяется только метод ТГ;

- совмещенные, в которых разные методы (ТГ, дифференциального термического анализа или дифференциальной сканирующей калориметрии) реализуются одним прибором;

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

- одно- или двухчашечные.

А.1.3 Необходимо, чтобы программное обеспечение позволяло получать представление измеряемого сигнала (ТГ) в виде зависимости "сигнал - температура" или "сигнал - время", а также представление результатов измерений в виде цифровых текстовых файлов.

А.1.4 Требования к термовесовым устройствам:

- взвешивание образца следует проводить с точностью ±0,1 мг или точнее;

- температурный диапазон нагревания - от комнатной температуры до не менее 1000°C;

- погрешность измерения температуры - не более 2°C;

- скорость нагревания - от 5 до 50°C/мин (точность измерения ±10%);

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

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

Приложение Б

(рекомендуемое)

Пример проведения идентификации огнезащитных материалов

В данном приложении представлен пример проведения идентификации двух огнезащитных материалов (ОЗМ) - ОЗМ1 и ОЗМ2 - с использованием положений настоящего стандарта, изложенных в разделах 5, 6 и 7.

Образцы сравнения ОЗМ1 и ОЗМ2 - терморасширяющиеся (вспучивающиеся) огнезащитные покрытия на вододисперсионной основе (огнезащита металлических конструкций в закрытых помещениях).

ОЗМ1 и ОЗМ2 отличаются составом и технологией получения.

Проводят две серии термогравиметрических испытаний в температурном интервале от 30°C до 650°C по пять параллельных измерений в каждой серии. Эксперименты проводят в динамической воздушной атмосфере со скоростью потока от 50 до 70 мл/мин и при скорости нагревания 20°C/мин. Держатели образца - платиновые тигли.

По представленной ниже процедуре возможно идентифицировать пару любых ОЗМ, в т.ч. средств конструктивной огнезащиты (идентификатор - образец), если для них могут быть получены термогравиметрические кривые в представительном интервале температур (см. Б.6).

Б.1 Температура начала термолиза, выбор температурного интервала деструкции

Рисунок Б.1 - Определение температуры начала процесса

На рисунке Б.1 представлены типичные термоаналитические кривые процесса термолиза вспучивающегося ОЗМ1 - кривые изменения массы (ТГ-кривая), %, и скорости изменения массы (ДТГ-кривая), %/мин, как функции температуры. Экстремумы кривой ДТГ направлены к оси температур, т.к. наблюдается уменьшение массы. Для определения температуры начала процесса необходимо найти точку пересечения экстраполированной базовой линии с касательной к точке перегиба низкотемпературной ветви ДТГ-кривой (см. ГОСТ 29127) в области от 100°C до 250°C. Этой точке соответствует температура начала процесса и изменения массы и скорости ее изменения. Эта процедура в термоаналитической практике соответствует определению температуры "onset" (начало). Программное обеспечение всех современных приборов ТА включает опцию определения этой температуры.

Окончание процесса коксообразования происходит при 650°C. При этой температуре ДТГ кривая переходит в базовую линию.

Полученные данные для каждого параллельного измерения трансформируются в текстовые (цифровые) файлы (пять файлов по числу параллельных экспериментов), используя программные возможности прибора ТА. Данные этих пяти файлов переносят на лист 1 электронных таблиц. Таким образом формируют файл исходных данных (см. Б.2).

Б.2 Формирование электронных таблиц

Полученные данные для каждого параллельного измерения трансформируются в текстовые (цифровые) файлы (пять файлов по числу параллельных экспериментов), используя программные возможности прибора ТА. Данные этих пяти файлов переносятся на лист 1 электронных таблиц. Так формируется файл исходных данных.

В таблице Б.1 представлен файл исходных данных (серия параллельных измерений) термогравиметрических испытаний ОЗМ1, а также фрагмент полученных данных. Не показаны данные time1-5 для одного из параллельных экспериментов.

Таблица Б.1 - Изменение массы w, %, и времени time, мин, в заданном интервале температур T, °C

Проводят пять параллельных испытаний. Массив данных формируется в интервале температур от 155°C до 650°C с шагом 5°, всего 99 точек. За начало процесса принимают температуру 155°C, кратную 5. Аналогичная таблица формируется для образца ОЗМ2.

В пункте Б.3 приведен расчет значений степеней превращения согласно формуле (1).

Б.3 Расчет значений степеней превращения

Таблица Б.2 - Зависимость степеней превращения alfa от температуры Т, °C, для образца ОЗМ1

Аналогичная таблица рассчитывается для образца ОЗМ2.

Рисунок Б.2 - Сходимость (повторяемость) результатов измерений объекта ОЗМ1

Рисунок Б.3 - Сходимость (повторяемость) результатов измерений объекта ОЗМ2

Б.6 Идентификация исследуемых объектов

Рисунок Б.4 - Сравнение ОЗМ1-идентификатора и ОЗМ2 исследуемого объекта

Б.7 Статистические таблицы

Таблица Б.4 - Значения t-критерия в зависимости от вероятности P=95% и числа степеней свободы f

Б.8 Влияние условий эксперимента на результаты идентификации

Б.8.1 Изменение шага по температуре в массиве данных

Как указано в 6.1.2.1, каждое независимое единичное измерение характеризуется набором из m-значений степеней превращения при n-параллельных измерениях. Эти измерения являются выборкой из генеральной совокупности. Выборка должна представительно отражать генеральную совокупность результатов измерений. В настоящем стандарте объем выборки, ее репрезентативность и чувствительность определяются числом параллельных измерений (см. 5.10) и числом точек в температурном интервале. Шаг по температуре задается при обработке эксперимента. Массив экспериментальных данных на современном ТА приборе может быть сформирован практически с любым шагом по температуре.

Данные зависимости критерия Фишера от температуры представлены в таблице Б.6.

Таблица Б.6 - Зависимость критерия Фишера от шага по температуре

Из данных таблицы Б.6 следует, что выборки с большим шагом по температуре 30°C, 50°C не представительны по сравнению с выборкой 5°C. Эта выборка более прецизионная, чем обе предыдущие. То же относится к выборке 10 К по отношению к 50°C.

Б.8.2 Влияние скорости нагревания

Рисунок Б.5 - Сравнение поведения ОЗМ1 при скоростях нагревания 10 и 20°C/мин, t (P=95%, f=6)=2,45

Представленные данные показывают, что ОЗМ1 разлагается одинаково при разных скоростях нагревания, т.е. не наблюдается изменение механизма деструкции. Следовательно, сам факт идентичности результатов измерений свидетельствует о неизменности механизма деструкции.

Приложение В

(рекомендуемое)

Пример составления протокола идентификации огнезащитного материала

В приложении В представлен пример составления протокола идентификации огнезащитного материала, снятого со строительных конструкций промышленного здания. Идентификатором служит огнезащитный состав заводского изготовления.

В.1 Общие сведения о проведенных испытаниях

В.2 Пробоподготовка

Оба исследованных образца представляют собой пластинки черного цвета толщиной около 1 мм. Образец "Обр-С" снимают со строительных конструкций производственного помещения. В этом образце отчетливо наблюдаются белые вкрапления, которые представляют собой частицы материала конструкций. Для получения испытательного образца необходимо тщательно отделить посторонние примеси. Отделение примесей проводят с использованием бинокуляра (увеличительного стекла), стальной иглы и шпателя. Затем пластинки прокатывают до толщины от 0,3 до 0,5 мм. Как показали предварительные испытания, данные образцы представляют собой терморасширяющиеся (вспучивающиеся) ОЗМ. Для предотвращения вытекания образца из тигля при ТА-эксперименте необходимо использовать образцы указанной толщины.

"Обр-В" изготавливает заказчик из огнезащитной краски промышленного производства, хранившейся в герметичной упаковке. В этом образце не наблюдаются посторонние включения.

Задачей испытания было установить, являются ли образцы "Обр-С" и "Обр-В" идентичными.

В.3 Формирование массива расчетных данных

Выбор интервала температур процесса термодеструкции проводят согласно пункту Б.1, в котором приведен график зависимости ТГ и ДТГ от температуры (см. рисунок Б.1). Образец "Обр-В" принимают в качестве идентификатора.

Для этого образца 200°C - это температура начала термолиза (изменение массы ±1%).

Температура завершения термолиза - 650°C.

Расчетный интервал температур - от 200°C до 650°C.

Изменение массы по температуре - с шагом 5°.

Для образца "Обр-С" 200°C используют тот же интервал температур от 200°C до 650°C.

За нулевое значение времени принимают экспериментальное время достижения температуры 200°C для обоих образцов.

Для проведения дальнейших расчетов и построения необходимых графиков создают два файла в программе электронных таблиц. Каждый файл имеет следующую структуру:

- лист 1 содержит исходные данные для образца. Включает следующие столбцы: температура, время (мин), изменение массы (%). Число столбцов времени и изменения массы равно количеству параллельных измерений (см. Б.2, таблицу Б.1). Число строк определяется температурным интервалом. В данном случае при шаге 5° - 90 строк;

- лист 2 содержит изменение массы в %. Трансформируется в степень превращения (см. 6.1.2, Б.3, таблицу Б.2);

- лист 3 включает проверку сходимости (повторяемости) результатов параллельных измерений (см. Б.4, таблицу Б.3, рисунок Б.2).

Аналогично заполняют листы 1-3 в файле "Обр-C.xls".

На рисунках В.1, В.2 представлены зависимости разностей d для каждого независимого измерения от температуры. Находят критерии Стьюдента. Устанавливают, что разницы между независимыми измерениями незначительны.

Рисунок В.1 - Сходимость результатов измерений для образца "Обр-В"

- лист 4 включает сравнение исследованных образцов, определение идентичности.

Рисунок В.2 - Сходимость результатов измерений для образца "Обр-С"

Рисунок В.3 - Сравнение поведения образцов "Обр-С" и "Обр-В" в процессе термолиза. Зависимость средних значений степеней превращения образцов и их разности от температуры

В.4 Заключение

Проведенное исследование показало, что образцы "Обр-С" и "Обр-В" идентичны в условиях термоаналитического эксперимента. Следует отметить, что использованные способы пробоподготовки позволили получить образец "Обр-С" высокой степени однородности.

Библиография