危险品 固体氧化性试验方法

GB/T21617-××××

危险品固体氧化性试验方法

1范围

本标准规定了危险品固体的氧化性试验方法。

本标准适用于除硝酸铵基化肥外的危险品固体物质的氧化性测定。

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。

GB6944危险货物分类和品名编号

GB/T15098危险货物运输包装类别划分方法

GB19458危险货物危险特性检验安全规范通则

联合国《试验和标准手册》（第七修订版）

3术语与定义

GB19458和联合国《试验和标准手册》（第七修订版）确立的以下术语和定义适用于本标准。

3.1

氧化性物质oxidizingsubstance

氧化性物质是指本身未必燃烧，通常因释放氧引起或促使其他物质燃烧的物质。

3.2

纤维素cellulose

纤维长度小于100µm、平均直径约为25µm、视密度约170kg/m3和pH值在5到7之间的干燥白色纤维

素。

3.3

检测混合物ⅠmixturesubstancetestedⅠ

待测物质与干纤维素质量比为1︰1的混合物。

3.4

检测混合物ⅡmixturesubstancetestedⅡ

待测物质与干纤维素质量比为4︰1的混合物。

3.5

标准混合物ⅠmixturesubstanceofreferenceⅠ

溴酸钾和干纤维素的质量比为3︰2的混合物。

3.6

标准混合物ⅡmixturesubstanceofreferenceⅡ

溴酸钾和干纤维素的质量比为2︰3的混合物。

3.7

标准混合物ⅢmixturesubstanceofreferenceⅢ

溴酸钾和干纤维素的质量比为3︰7的混合物。

3.8

1

GB/T21617-××××

标准混合物ⅣmixturesubstanceofreferenceⅣ

过氧化钙和干纤维素的质量比为3︰1的混合物。

3.9

标准混合物ⅤmixturesubstanceofreferenceⅤ

过氧化钙和干纤维素的质量比为1︰1的混合物。

3.10

标准混合物ⅥmixturesubstanceofreferenceⅥ

过氧化钙和干纤维素的质量比为1︰2的混合物。

4试验1

4.1方法原理

将待测物质制成检测混合物进行试验，并把该混合物的燃烧特性与标准混合物进行比较，确定其氧

化性能力。

4.2试验准备

4.2.1制备溴酸钾标准物质

需要用工业纯的溴酸钾作为参考物质。它应过筛，但不应研磨，标称粒径0.15mm至0.30mm的部分

用作参考物质。把参考物质在65℃下干燥至恒定质量（至少12h），然后放在干燥器（带干燥剂）内直

到冷却后待用。

4.2.2制备纤维素

把纤维素做成厚度不大于25mm的一层，在105℃下干燥至恒定质量（至少4h），然后放在干燥器

（带干燥剂）内直到冷却后待用。含水量按干重计应小于0.5%。必要时应延长干燥时间以确保含水量

小于0.5%。

4.2.3试样检查

检查将用于运输形式的物质是否含有直径小于500µm的颗粒。如果直径小于500µm的粉末占总重量

的10%以上，或者如果该物质是易碎的，那么在进行试验之前应将全部试验样品磨成粉末以便照顾到在

装卸和运输过程中粒度减小的情况。

4.2.4制备检测混合物

将30.0g±0.1g的待试验物质（其粒度为将用于运输的粒度，见4.2.3）和纤维素分别制成检测混合物

Ⅰ、检测混合物Ⅱ。每一混合物应以机械方法适当用力地尽可能彻底混合。每一样品混合物应个别地做，

尽快地使用，不从一批混合物中提取。

4.2.5制备标准混合物

将30.0g±0.1g的溴酸钾标准物质和纤维素分别制成标准混合物Ⅰ、标准混合物Ⅱ、标准混合物Ⅲ。

每一混合物应以机械方法适当用力地尽可能彻底混合。每一标准混合物应个别地做，尽快地使用，不从

一批混合物中提取。

4.3仪器与设备

4.3.1点火源

一根与电源联接、具有下列特性的惰性金属线（例如镍/铬）：

a)长度30cm±1cm；

b)直径≤1mm；

c)线材耗散功率150W±7W，形状按照图1所示。

4.3.2试验板

2

GB/T21617-××××

用一个窄的一端封闭、内直径70mm的60°玻璃漏斗，将混合物做成底部直径70mm的截头圆锥体，

堆在凉的、不渗透和低导热的平板上。长150mm、宽150mm、厚6mm、导热率（温度为0℃时）0.23W/m·K

的平板是合适的。导热率相似的其他平板也可以使用。

4.3.3通风区

需要有一定程度的通风、但气流速度为0.5m/s或更小的一个通风橱或其他性质的通风区。排烟系统

应适合于吸收有毒的烟气。

4.4操作步骤

4.4.1试样放置

使用圆锥形漏斗将混合物做成底部直径70mm的截头圆锥体，覆盖在躺在低导热的平板上的环形点

火金属线上。平板应放在一个通风区内，并在大气压力、环境温度20℃±5℃下进行试验。

4.4.2试验

4.4.2.1点火金属线接上电源并在试验期间内保持通电，如果混合物不发火并燃烧则保持通电3min。

记录的燃烧时间是从电源接通到主要反应（例如火焰、灼热或无焰燃烧）结束。

4.4.2.2在主要反应之后的间歇反应，如火花或劈啪作响，不应考虑。如果加热金属线在试验其间断

裂，那么试验应该重做，除非金属线断裂明确地不影响结果。

4.4.2.3对为划定包装类别或确定物质是否不应划入GB6944中危险类别5.1项所需的每种参考混合

物应进行五次试验。检测混合物也应进行五次试验。

单位为毫米

A——圆锥体样品底部（直径70mm）；B——加热金属线；C——低导热板。

图1试验板和点火金属线

5试验2

5.1方法原理

将待测物质制成检测混合物进行试验，并把该混合物在燃烧过程中的质量损耗与标准混合物进行比

较，确定其氧化性能力。

进行实验前，最好掌握关于受试物质潜在爆炸特性的初步资料。本试验不适用于爆炸性物质或易燃

物质，也不适用于有机过氧化物。

3

GB/T21617-××××

5.2试验准备

5.2.1制备过氧化钙标准物质

使用浓度75%±1.0%的工业纯细粉状过氧化钙作为参考氧化剂。可使用符合下列规格的过氧化钙，

无需进一步的处理：

a)CaO2：75%±1.0%；

b)Ca(OH)2：20%至25%；

c)CaCO3：0%至5%；

d)氯化物：最多500ppm；

e)粒径：最少99%＜75µm，其中最少50%＜20µm。

5.2.2制备纤维素

把纤维素做成厚度不大于25mm的一层，在105℃下干燥至恒定质量（至少4h），然后放在干燥器

（带干燥剂）内直到冷却后待用。含水量按干重计应小于0.5%。必要时应延长干燥时间以确保含水量

小于0.5%。

5.2.3试样检查

检查将用于运输形式的物质是否含有直径小于500µm的颗粒。如果直径小于500µm的粉末占总重量

的10%以上，或者如果该物质是易碎的，那么在进行试验之前应将全部试验样品磨成粉末以便照顾到在

装卸和运输过程中粒度减小的情况。

5.2.4制备检测混合物

将30.0g±0.1g的待试验物质（其粒度为将用于运输的粒度，见5.2.3）和纤维素分别制成检测混合物

Ⅰ、检测混合物Ⅱ。每一混合物应以机械方法混合至少1min，做到尽可能完全混合，但应避免过度用

力搅拌。每一检测混合物应单独制备，尽快使用，不从一批混合物中提取。

5.2.5制备标准混合物

将30.0g±0.1g的过氧化钙标准物质和纤维素分别制成标准混合物Ⅳ、标准混合物Ⅴ、标准混合物Ⅵ。

每一混合物应以机械方法混合至少1min，做到尽可能完全混合，但应避免过度用力搅拌。每一检测混

合物应单独制备，尽快使用，不从一批混合物中提取。

5.3仪器与设备

5.3.1天平

5.3.1.1要求配备一台适当的天平，天平需有合适的测量范围、精度和数据传输功能，配置用于数据

采集的界面（如：USB或RS232）。对所需数据（时间、质量）加以记录，频率最好达到至少5Hz。

任何能记录天平测量结果的合适软件均可使用。建议检查软件的时频，时间监测可用计时秒表。

5.3.1.2为在天平上构造燃烧试验的支撑结构，要求使用一块坚固材料（钢或其他适当材料）构成的

基板、一块阻燃材料（建议采用与试验板相同的材料）构成的定位板，以及若干导杆。

5.3.1.3必须防止通风气流影响天平，以免改变试验结果。最好采用一块挡风板，以防整个试验设备

收到通风或环境气流影响。

5.3.1.4燃烧圆锥堆垛必须始终置于天平中央。还必须保护天平在试验中不接触热源和燃烧颗粒。为

此，建议采用下列构造（括号内字母指图2）。

a)使用两块板，确保始终处于天平上的同一位置并保护天平。基板（H）大于天平，用坚固材料

制成。建议将板底固定在某种缓冲材料上，以减少环境振动。将2至4个金属导杆（G）固定在底板上，

如图2所示，以确保定位板（F）和试验板（C）在试验过程中始终处于天平上的同一位置。基板应足够

坚硬，以保持导杆始终处于稳定位置（如4mm钢板或16mm聚酰胺板）。天平应始终处于基板中央位置；

b)定位板（F）用阻燃、低传导率材料制成，特性与试验板相同（见5.3.3）。定位板上用于固定

导杆的钻孔直径应比导杆直径约大8mm；

c)导杆需始终位于钻孔中央，防止定位板（F）与导杆有任何接触，以免影响天平工作。应在定

位板（F）上固定某种核对标记，使试验板（C）处于天平中央的正确位置；

4

GB/T21617-××××

d)电源与加热线之间的电气连接必须足够灵活，以免振动或位移干扰天平托盘的自由移动。为此，

可使用软接线并在靠近试验板之处使用某种支撑物。支撑物与试验板之间的接线盘成圈形可增加灵活

度；

e)挡风板（D）可装在底板上，或设置在整个试验设备周围。挡风板底部不得有空隙。挡风板本

身围成封闭的圈，并高出设备约10cm，以防顶部气流影响。试验装置参考图2。

5.3.2点火源

一根与电源联接、具有下列特性的惰性金属线（例如镍/铬）：

a)长度30cm±1cm；

b)直径≤1mm；

c)线材耗散功率150W±7W，形状按照图1所示，加热线的电源连接必须足够灵活，以避免对

天平的正常工作产生任何影响。

5.3.3试验板

用一个内径70mm、窄端封固的60°漏斗状容器，使混合物在一块凉的、不渗透和低导热的平板上

成型为一个基底直径70mm的截头圆锥堆垛。长150mm、宽150mm、厚6mm、导热率（温度为0℃时）

≤0.23W/m·K的平板是合适的。导热率相似的其他平板也可以使用。

5.3.4通风区

需要有一定程度的通风、但气流速度为0.5m/s或更小的一个通风橱或其他性质的通风区。排烟系统

应适合于吸收有毒的烟气。

5.4操作步骤

5.4.1试样放置

使用锥形漏斗容器将混合物做成底部直径70mm的截头圆锥体，覆盖在躺在低导热的试验平板上的

环形点火金属线上。试验应在常压下进行，环境温度20℃±5℃，相对湿度低于60%，以减少纤维素在

使用过程中吸收水分。

5.4.2试验

5.4.2.1天平置于通风区，并归零。点火线接通电源，并在试验过程中保持通电；如果混合物不起火

或燃烧则保持通电3min。

5.4.2.2数据收集应在电源接通前数秒开始，持续到反应结束，或持续到质量损失1min少于1g为止。

如果加热线断开，应重新试验，以确保不因线断而影响试验结果。应对参考混合物和试验混合物进行5

次有效试验。

5.4.2.3必须通过绘制时间函数的质量损失图谱来检验每次燃烧试验的状况。每次燃烧试验质量曲线

的相关系数（R2），在质量损失20%到80%之间应至少为0.90，否则需重做燃烧试验。这5次试验的

标准偏差总计不得超过20%。

5

GB/T21617-××××

单位为毫米

A——圆锥堆垛；B——加热线；C——试验板；D——挡风板；E——带连接界面的天平；

F——定位板；G——用于将定位板（F）和试验板（C）固定在天平上规定位置的导杆；

H——基板。

图2氧化性重量试验配置图

6结果的表示

6.1试验1试验标准和评估结果的方法

6.1.1结果的评估是根据：

a)平均燃烧时间与标准混合物的平均燃烧时间比较；

b)检测混合物是否发火并燃烧。

6.1.2确定物质氧化性质的试验标准：

a)Ⅰ类包装：检测混合物Ⅰ或Ⅱ的平均燃烧时间小于标准混合物Ⅰ的平均燃烧时间。

6

GB/T21617-××××

b)Ⅱ类包装：检测混合物Ⅰ或Ⅱ的平均燃烧时间小于等于标准混合物Ⅱ的平均燃烧时间，并且未

满足Ⅰ类包装的标准。

c)Ⅲ类包装：检测混合物Ⅰ或Ⅱ的平均燃烧时间等于或小于标准混合物Ⅲ的平均燃烧时间，并且

未满足Ⅰ类包装和Ⅱ类包装的标准。

d)非氧化性固体：任何检测混合物Ⅰ或Ⅱ进行试验时，都不发火并燃烧，或显示的平均燃烧时间

大于标准混合物Ⅲ的平均燃烧时间。

6.2试验2试验标准和评估结果的方法

6.2.1结果的评估是根据：

a)将中值燃烧速率与参考混合物的此速率进行比较；

b)检测混合物是否发火并燃烧。

6.2.2圆锥堆垛的燃烧可分为三个时段：

a)起始时段：总质量损失从0%到20%；

b)主燃烧时段：总质量损失从20%到80%；

c)反应结束：从质量损失80%到反应结束。

在主燃烧时段，单位时间质量损失相当恒定。因此，可用线性回归（基于最小平方法）检验所

收集的数据的质量。如果质量损失曲线形状表明试验无效，应检查混合程序或影响天平托盘自由移动的

试验配置。

6.2.3燃烧速率（BR）计算：

本试验燃烧速率界定为圆锥堆垛所含纤维素总量的60%与主燃烧时t20-80之商。时间t20-80是总质量损

失从20%到80%的时间。总质量损失为起火前质量与燃烧结束时质量之差，质量损失率低于1g/min视为

燃