卤代海因的危险特性实验研究

为评价卤代海因的危险特性,通过克南实验、时间压力实验以及固体氧化性实验分别对二氯海因、溴氯海因以及二溴海因的爆炸性和氧化性进行了测试,通过家兔皮肤刺激性/腐蚀性实验对三种卤代海因的刺激性进行了研究,并分别对三种卤代海因的危险性进行了对比分析。结果表明：二氯海因、溴氯海因以及二溴海因都具有氧化性、对家兔皮肤具有严重刺激性、在正常商业包件中可能达到的压力下点火会导致具有爆炸猛烈性的爆燃;溴氯海因以及二溴海因克南实验极限直径均小于1.0mm,在封闭条件下加热不显示效应,二氯海因的克南实验极限直径为2.0mm,在封闭空间加热显示某种效应。三种卤代海因的氧化性和对家兔皮肤的刺激性没有显著区别,但二氯海因较溴氯海因以及二溴海因在封闭空间加热显示的效应更强。     

二溴海因危险性试验研究

为评价二溴海因(简称DBDMH)在使用、储运过程中的危险性,采用75℃热稳定性试验对二溴海因在高热条件下的稳定性进行了研究,采用C600微量热法测试了二溴海因的放热起始温度、分解热,并依据《联合国关于危险货物运输的建议书-试验和标准手册》对其爆炸性进行了筛选,通过固体氧化性试验和家兔皮肤刺激性/腐蚀性试验分别对二溴海因的氧化性和皮肤刺激性进行了测试。结果表明:二溴海因在75℃热稳定性试验过程中没有出现着火或爆炸,未出现自加热迹象,不属于太不稳定不能运输的物质;其分解反应只有一步,起始反应温度大约为157℃,分解热为384.8J/g,不属于爆炸品;二溴海因具有氧化性,根据《联合国关于危险货物运输的建议书-规章范本》其包装级别为Ⅱ级;在家兔皮肤刺激性/腐蚀性试验中未见不可逆损伤,对皮肤具有强刺激性。     

汽车安全气囊用药危险性实验研究

为了确定汽车安全气囊用药的危险性,根据其成分组成选取75℃热稳定性实验、时间/压力实验、克南实验、撞击敏感度实验、摩擦敏感度实验以及固体氧化性实验对汽车安全气囊用药进行测试并分析实验结果判断其危险性.实验结果表明:汽车安全气囊用药是热稳定的；时间/压力实验中发生猛烈爆燃,在商业包装正常条件下能够显示爆燃的能力；克南实验极限直径为3.0mm,在封闭条件下加热显示效应；撞击敏感度实验以及摩擦敏感度实验均未出现特殊现象,气囊用药可以以其实验的形式运输；气囊用药具有氧化性.结合相关标准及法规进行综合判断,可以确定汽车安全气囊用药的危险性并且划分危险类别,对保证汽车安全气囊用药的生产、运输、储存等过程的安全具有指导意义.     

过氧乙酸溶液的热爆炸分析

为有效预防生产、储运和使用中过氧乙酸引发的火灾爆炸事故,采用绝热加速量热仪模拟了15%和10%浓度的过氧乙酸溶液的热爆炸过程,得到了两种浓度的PAA溶液的热分解温度、压力、温升速率随时间变化的关系曲线,并用速率常数法分别计算了反应级数n、表观活化能Ea和指前因子A。经过绝热修正,得到最危险状态下的温度和压力等相关热危险参数,并基于Semenov热爆炸理论推算了三种包装条件下两种样品的不可逆温度和自加速分解温度。结果表明,15%PAA和10%PAA溶液热分解反应级数均为一级,表观活化能分别为1044kJ·mol-1和1032kJ·mol-1;绝热条件下初始放热温度分别为429℃和293℃;自加速分解温度受反应系统到达最大反应速率的时间、物料存储规模及散热条件的影响,建议PAA应储存在通风背阴处且单个包装容积应控制在25L以下。     

硝基甲烷热分解危险特性研究

利用C80微量热仪对不同升温速率下硝基甲烷的热分解特性进行了试验研究。在此基础上,运用热动力学分析软件和热安全分析软件对硝基甲烷进行了热安全参数模拟分析。结果表明,绝热条件下硝基甲烷最大反应速率到达时间为24 h时所对应的温度为149.47℃,且内半径为500 mm的不锈钢材质包装下的硝基甲烷自加速分解温度为161℃。     

过氧化二异丙苯的热稳定性及安全性研究

为了分析过氧化二异丙苯(Dicumyl Peroxide,DCP)的热稳定性和热安全性,利用C80微量量热仪对DCP在空气中的热分解及稳定性能进行试验研究,得到了升温速率对DCP热分解的影响规律,运用AKTS高级热动力学软件计算得到DCP热分解的活化能及指前因子、绝热条件下最大反应速率到达时间TMRad和不同包装下的自加速分解温度。结果表明:随升温速率增加,DCP的起始放热温度和最大放热温度升高;并由Friedman法得到不同转化率下活化能E和指前因子A的关系,计算得到DCP热分解的活化能范围为50~130 kJ/mol;TMRad为1 h、8 h、24 h、50 h和100 h时对应的起始温度分别为105.33℃、84.38℃、74.38℃、68℃和62℃;DCP的储罐内径越大,其对应的自加速分解温度越低。在生产、制造、储存、运输等过程中,应防止因温度变化而引发DCP的自分解放热爆炸事故。     

过氧化氢异丙苯热稳定性与热安全性研究

为研究过氧化氢异丙苯(CHP)的热稳定性和热安全性,利用C80微量量热仪对CHP在空气中的热分解进行试验研究。利用热分析技术研究CHP的热分解,得到了升温速率对CHP热分解的影响,CHP热分解的活化能,绝热条件下最大反应速率到达时间Tmrad和不同包装下的自加速分解温度。结果表明:随着升温速率的增加,CHP的起始放热温度和最大放热温度随之升高;CHP热分解的活化能范围为52～91 kJ/mol;Tmrad为1,8,24,50和100 h时对应的起始温度分别为118.08,75.41,55.83,44.83和34.52℃;CHP的储罐内径越大,其对应的自加速分解温度越低。     

1,1-二叔戊基过氧环己烷热危险性分析

为研究1,1-二叔戊基过氧环己烷(DTAC)的热危险性,用差式扫描量热(DSC)仪进行试验,获得DTAC的热分解特性数据;用Friedman法确定热分解动力学参数;用绝热加速量热(ARC)仪进行试验,研究DTAC在绝热条件下的热分解行为;根据动力学分析结果研究不同温度下DTAC热分解反应的最大反应速率到达时间(TMR_(ad))随温度的变化关系,以及自加速分解温度(SADT)与传热系数的关系。结果表明:25 kg高密度聚乙烯材料(HDPE)包装的DTAC溶液的SADT为57. 3℃,运输DTAC应选用传热系数大的包装材料,并注意其温度。     

基于小尺寸试验的过氧化氢储运过程热风险评估

近年来过氧化氢储运过程中的爆炸事故频发,因此对其进行热风险评估意义重大.利用自制小尺寸试验装置模拟200 mL质量分数30％ H2O2溶液在10 mL0.1 mol/L Fe2(SO4)3杂质催化作用下的热分解反应,并全程记录反应历程中的温度和压力等参数.基于热失控模型,采用绝热温升△Tad和到达最大温升速率时间TMRad分别作为事故严重度和事故可能性评估指标.结合小尺寸试验所测数据对过氧化氢储罐进行风险评估.结果表明,TMRad随初始温度T0增大而减小,其值均小于试验值,且其二者差值随T0增大而增大.此外,在T0为18℃时,过氧化氢分解未发生失控反应,这表明当T0低于一定值时,将不会发生失控反应.绝热平衡法从最坏情景进行评估,其值相对实测值较保守,但从安全的角度是可行的.如初始温度为39.9℃时,评估值TMRad为108 s,略小于非绝热条件下到达最大温升速率时间的试验值118 s.这表明该法可用于过氧化氢储罐的热风险评估,但该评估方法的精确性有待提高.     

硝酸异辛酯的热安全性研究

为了研究十六烷值改进剂—硝酸异辛酯(EHN)的热稳定性与热危险性,采用C600微型量热仪测试硝酸异辛酯的热分解特性.利用热分析技术考察温升速率对EHN热分解特性的影响,并利用活化能、TMRad(在绝热条件下最大反应速率到达时间)和自加速分解速率(SADT)方法评价此改进剂的危险性.结果表明,EHN发生分解反应的起始放热温度和最大放热温度均随着温升速率的增加而增大,且四种温升速率的反应机理是一致的.计算得到EHN热分解活化能在143.6-213.6kJ/mol之间.通过绝热条件下TMRad评价得出EHN在常温常压条件下不易发生危险失控,EHN自加速分解温度为98℃＞75℃,即在常温条件下储运是安全的,为储运硝酸异辛酯提供有力的数据支持.