防滅火材料使用安全性與環(huán)保性評(píng)估規(guī)范

防滅火材料使用安全性與環(huán)保性評(píng)估規(guī)范范圍本文件規(guī)定了防滅火材料使用安全性與環(huán)保性評(píng)估過程中的檢驗(yàn)項(xiàng)目、檢驗(yàn)方法、技術(shù)要求和評(píng)估結(jié)果的判別標(biāo)準(zhǔn)。本文件適用于煤礦防滅火材料（包括阻化劑、凝膠及進(jìn)行充填、堵漏、加固用的高分子材料）使用安全性與環(huán)保性評(píng)估，非煤礦山、隧道和材料生產(chǎn)企業(yè)等參照使用。本文件中所指的防滅火材料使用僅限于施工過程。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GBZ/T300.37工作場(chǎng)所空氣有毒物質(zhì)測(cè)定第37部分：一氧化碳和二氧化碳GB20426—2006煤炭工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)AQ/T1019煤層自然發(fā)火標(biāo)志氣體色譜分析及指標(biāo)優(yōu)選方法AQ1087煤礦堵水用高分子材料技術(shù)條件AQ1088煤礦噴涂堵漏風(fēng)用高分子材料技術(shù)條件AQ1089煤礦加固煤巖體用高分子材料AQ1090煤礦充填密閉用高分子發(fā)泡材料HJ637水質(zhì)石油類和動(dòng)植物油類的測(cè)定紅外分光光度法HJ828水質(zhì)化學(xué)需氧量的測(cè)定重鉻酸鹽法MT/T113煤礦井下用聚合物制品阻燃抗靜電性通用試驗(yàn)方法和判定規(guī)則MT/T256煤礦水pH值的測(cè)定方法MT/T361煤礦水中銅、鉛、鋅、鎘、錳的測(cè)定MT/T368煤礦水中鐵離子的測(cè)定方法MT/T805煤礦水中懸浮物的測(cè)定方法術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。

安全性safety防滅火材料在使用過程中保證人身與財(cái)產(chǎn)免遭危害。

環(huán)保性environmentprotection防滅火材料在使用過程中對(duì)環(huán)境和人體健康都不會(huì)產(chǎn)生危害。

阻化劑inhibitor減慢反應(yīng)速率的催化劑。

凝膠gel一定濃度的高分子溶液或溶膠，在適當(dāng)條件下，粘度逐漸增大，最后失去流動(dòng)性，整個(gè)體系變成一種外觀均勻，并保持一定形態(tài)的彈性半固體。

高分子材料polymermaterials一類以高分子化合物為基體，再配以其他添加劑所構(gòu)成的材料。評(píng)估項(xiàng)目及技術(shù)要求氣體防滅火材料使用時(shí)，依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，井巷空氣成分必須符合礦井氣體成分相關(guān)規(guī)定，詳見表1。礦井氣體成分最高允許濃度表單位為百分率（%）名稱最高允許濃度一氧化碳CO0.002?4氧化氮（換算成NO2）0.000?25二氧化硫SO20.000?5硫化氫H2S0.000?66氨NH30.004二氧化碳CO20.5甲烷CH40.5水質(zhì)防滅火材料使用后，廢水中有毒物質(zhì)限量應(yīng)符合GB20426—2006中4.2條規(guī)定。對(duì)設(shè)備腐蝕性防滅火材料對(duì)普碳鋼的腐蝕率不大于3?mg/（d?20?cm2）。最高反應(yīng)溫度防滅火材料尤其是高分子材料最高反應(yīng)溫度是一項(xiàng)基本的理化性能指標(biāo)。依據(jù)材料不同最高反應(yīng)溫度限值也有所不同，各材料最高反應(yīng)溫度限值應(yīng)符合AQ1087、AQ1088、AQ1089、AQ1090規(guī)定，詳見表2。各材料最高反應(yīng)溫度限值單位為攝氏度（℃）材料類別最高反應(yīng)溫度限值阻化劑/凝膠/堵水用高分子材料140充填密閉用高分子發(fā)泡材料P類95N類50加固煤巖體類高分子材料140噴涂堵漏風(fēng)用高分子材料100阻燃特性高分子材料阻燃性是指高分子材料在酒精噴燈試驗(yàn)或酒精燈試驗(yàn)過程中，完全不燃或者能自行熄滅的特性。高分子材料阻燃性應(yīng)符合MT/T113規(guī)定，阻燃性能指標(biāo)詳見表3。阻燃性能指標(biāo)項(xiàng)目指標(biāo)阻燃性能酒精噴燈燃燒試驗(yàn)有焰燃燒時(shí)間/s≤3無焰燃燒時(shí)間/s≤10火焰擴(kuò)展長度/mm≤280酒精燈燃燒實(shí)驗(yàn)有焰燃燒時(shí)間/s≤6無焰燃燒時(shí)間/s≤20火焰擴(kuò)展長度/mm≤250抗靜電特性高分子材料抗靜電特性主要通過測(cè)定材料表面電阻進(jìn)行測(cè)定，應(yīng)符合MT/T113規(guī)定，試件上、下兩個(gè)表面電阻算數(shù)平均值不大于3×108?Ω。評(píng)估方法氣體評(píng)估按GBZ/T160.33和AQ/T1019規(guī)定的方法測(cè)定防滅火材料使用地點(diǎn)O2、CO、CO2、CH4、H2S、SO2、NO2、NH3含量是否符合表1限值規(guī)定。水質(zhì)評(píng)估按MT/T256、MT/T805、HJ828、MT/T361、MT/T368和HJ637規(guī)定的方法測(cè)定防滅火材料使用地點(diǎn)水中污染物含量是否符合GB20426—2006中4.2條規(guī)定。設(shè)備腐蝕危險(xiǎn)性評(píng)估參照MT/T700中對(duì)于腐蝕率相關(guān)規(guī)定對(duì)防滅火材料腐蝕危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)估。儀器、材料及試劑儀器、材料和試劑使用以下材料：電熱干燥箱；天平：精度為0.1?mg；游標(biāo)卡尺：精度為0.02?mm；Q235—A鋼片試片：72?mm×12.5?mm×1.5?mm；防滅火材料；檸檬酸氫二氨：10?%水溶液；無水乙醇。評(píng)估步驟腐蝕率的評(píng)估方法為：用120號(hào)～140號(hào)木砂紙打磨金屬試片，除去表面金屬氧化物。然后用硬毛刷在自來水中洗去試片表面附著的研磨粉，用無水乙醇脫水、擦干，用游標(biāo)卡尺測(cè)量試片尺寸并計(jì)算表面積；將上述試片放入60?℃電熱干燥箱中，恒溫30?min后取出，置于干燥器中冷卻至室溫，用天平稱量試片質(zhì)量，精確到0.000?5?g；將處理好的金屬試片完全浸泡在裝有防滅火材料的密閉容器中，在溫度20?℃～25?℃環(huán)境中保持21?d后取出試片；將取出的試片用硬毛刷在自來水中沖刷干凈，用無水乙醇脫水，在60?℃電熱干燥箱中恒溫30?min后取出，在干燥器中冷卻至室溫，用天平稱量試片質(zhì)量（精確到0.000?5?g）；若試片在自來水中沖刷不掉腐蝕生成物時(shí)，用10?%檸檬酸氫二氨水溶液浸泡，除去腐蝕生成物。評(píng)估結(jié)果腐蝕率計(jì)算公式： C=W21?20s 式中：C——試片平均腐蝕率，mg/（d?20?cm2）；W——試片平均失重值，mg；s——試片實(shí)測(cè)表面積，cm2。評(píng)估結(jié)果判定腐蝕率不大于3?mg/（d?20?cm2）即為合格。最高反應(yīng)溫度評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件：溫度（23±2）℃，相對(duì)濕度（50±5）%，材料溫度為20?℃。按材料制定配比用量杯稱取總體積為200?mL的材料，倒入直徑50?mm的容器中混合均勻后，將電子溫度計(jì)的熱電偶線（熱電偶線前端絞結(jié)或焊接使其形成接點(diǎn)）插入試樣中心處（如圖1所示），記錄最高反應(yīng)溫度。取三次測(cè)試得到的最高反應(yīng)溫度值的平均值記為該產(chǎn)品的最高反應(yīng)溫度值，結(jié)果精確到0.1?℃。三次連續(xù)測(cè)得的最高反應(yīng)溫度允許偏差不應(yīng)大于10?%，否則，應(yīng)重新測(cè)試。最高反應(yīng)溫度測(cè)試結(jié)果判斷：測(cè)得的最高反應(yīng)溫度值不超過4.4中各材料限值，則該項(xiàng)測(cè)試為合格。阻燃特性評(píng)估阻燃特性僅針對(duì)高分子材料進(jìn)行評(píng)估。酒精噴燈試驗(yàn)方法儀器設(shè)備酒精噴燈實(shí)驗(yàn)所使用儀器設(shè)備包括：噴燈：噴燈應(yīng)符合MT182的要求，燃料從帶有刻度管的容器供給。所用燃料為95?%乙醇和5?%甲醇的混合物。燃燒試驗(yàn)箱：應(yīng)有加工好的密封配合孔，作為噴燈遙控裝置和燃料導(dǎo)管的入口，箱體內(nèi)表面應(yīng)涂成黑色（見圖2），箱子應(yīng)設(shè)有可調(diào)節(jié)裝置，確保試件處在合適的位置，在箱子上部裝有帶抽風(fēng)機(jī)的煙罩，但必須以不引起火焰燃燒為前提，否則試驗(yàn)時(shí)應(yīng)關(guān)掉風(fēng)機(jī)。秒表：秒表的最小分度值為0.01?s。燃燒試驗(yàn)箱示意圖試件按材料制定配比制成6塊試件，每塊試件長360?mm，寬50?mm，厚度5?mm～10?mm。評(píng)估實(shí)驗(yàn)步驟評(píng)估實(shí)驗(yàn)步驟如下：酒精噴燈的操作和維修按MT182的規(guī)定進(jìn)行；在試件寬面上距點(diǎn)火端280?mm處，劃一條標(biāo)記線；將試件插入夾持器，試驗(yàn)時(shí)酒精噴燈與試件的相對(duì)位置按圖3所示進(jìn)行設(shè)置，即試件應(yīng)垂直吊掛，其低端離酒精噴燈噴火口中心距離為50?mm，酒精噴燈傾斜45°；試驗(yàn)在弱光的燃燒箱內(nèi)進(jìn)行，點(diǎn)燃酒精噴燈，調(diào)整其火焰高度為150?mm～180?mm，燃料消耗為（2.55±0.15）mL/min；試驗(yàn)時(shí)試件周圍的空氣流動(dòng)應(yīng)盡量小，以不影響燃著試件的火焰溫度為準(zhǔn)；試驗(yàn)時(shí)容器內(nèi)燃料液面高度應(yīng)保持在距離酒精噴燈口（600±20）mm的范圍內(nèi)，如圖3所示；試件位于火焰中央，其前緣與火焰外緣一致；試件垂直于燃燒箱的門，以便觀察到試件的兩面；試驗(yàn)時(shí)把試件放在火焰中燃燒，燃燒試件的時(shí)間與試件的厚薄、軟硬程度有關(guān)，以燃著試件為準(zhǔn)，最短不少于5?s，最長不超過60?s，試件燃著后，移走未熄滅的酒精噴燈，并從此時(shí)起用秒表測(cè)量試件及滴落物的有焰燃燒時(shí)間、無焰燃燒時(shí)間。試件燃燒位置示意圖試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)記錄和計(jì)算下列試驗(yàn)結(jié)果：各試件及滴落物的有焰燃燒時(shí)間和無焰燃燒時(shí)間單值；各試件的火焰擴(kuò)展長度；6塊試件及滴落物的有焰燃燒時(shí)間的算術(shù)平均值；6塊試件及滴落物的無焰燃燒時(shí)間的算術(shù)平均值。酒精燈試驗(yàn)方法儀器設(shè)備酒精燈實(shí)驗(yàn)所使用儀器設(shè)備包括。酒精燈：容量為250?mL，試驗(yàn)時(shí)燈內(nèi)酒精容量應(yīng)為規(guī)定容量的一半。所用燃料為95?%乙醇和5?%甲醇的混合物。燃燒試驗(yàn)箱：見5.5.1.1的規(guī)定。實(shí)驗(yàn)裝置：如圖4所示。秒表：秒表的最小分度值為0.01?s。酒精燈實(shí)驗(yàn)裝置示意圖試件按材料制定配比制成6塊試件，每塊試件長360?mm，寬50?mm，厚度5?mm～10?mm。評(píng)估實(shí)驗(yàn)步驟評(píng)估實(shí)驗(yàn)步驟如下：在試件寬面上距點(diǎn)火端280?mm處，劃一條標(biāo)記線；將試件插入夾持器，試驗(yàn)時(shí)酒精燈與試件的相對(duì)位置按圖4所示進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)試件產(chǎn)生滴落物影響到試驗(yàn)結(jié)果時(shí)，酒精燈應(yīng)傾斜20°，試件低端到酒精燈頭中心的垂直距離為19?mm；試驗(yàn)在弱光的燃燒箱內(nèi)進(jìn)行，點(diǎn)燃酒精燈，調(diào)整其火焰高度為32?mm；試驗(yàn)時(shí)試件周圍的空氣流動(dòng)應(yīng)盡量小，以不影響燃著試件的火焰溫度為準(zhǔn)；試件位于火焰中央，其前緣與火焰外緣一致；試件垂直于燃燒箱的門，以便觀察到試件的兩面；試驗(yàn)時(shí)把試件放在火焰中點(diǎn)燃，點(diǎn)燃試件的時(shí)間與試件的厚薄、軟硬程度有關(guān)，點(diǎn)燃時(shí)間為5?s～90?s（以燃著試件為準(zhǔn)），試件燃著后，移走未熄滅的酒精燈，并從此時(shí)起用秒表測(cè)量試件及滴落物的有焰燃燒時(shí)間和無焰燃燒時(shí)間。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)記錄和計(jì)算下列試驗(yàn)結(jié)果：各試件及滴落物的有焰燃燒時(shí)間和無焰燃燒時(shí)間單值；各試件的火焰擴(kuò)展長度；6塊試件及滴落物的有焰燃燒時(shí)間的算術(shù)平均值；6塊試件及滴落物的有焰燃燒時(shí)間的算術(shù)平均值。評(píng)估結(jié)果判定酒精噴燈燃燒試驗(yàn)按本文件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：移去噴燈后，6塊試件的有焰燃燒時(shí)間的算術(shù)平均值不超過3?s，每塊試件的有焰燃燒時(shí)間單值不超過10?s；移去噴燈后，6塊試件的無焰燃燒時(shí)間的算術(shù)平均值不超過10?s，每塊試件的有焰燃燒時(shí)間單值不超過30?s；經(jīng)燃燒后的試件，火焰擴(kuò)展長度不大于280?mm。6塊試件均符合上述規(guī)定，則為合格；如果6塊試件中有1塊不符合上述規(guī)定，則另取雙倍量的試件復(fù)試，如符合上述規(guī)定則為合格。酒精燈燃燒試驗(yàn)按本文件進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)符合下列規(guī)定：移去酒精燈后，6塊試件的有焰燃燒時(shí)間的算術(shù)平均值不超過6?s，每塊試件的有焰燃燒時(shí)間單值不超過12?s；移去酒精燈后，6塊試件的無焰燃燒時(shí)間的算術(shù)平均值不超過20?s，每塊試件的有焰燃燒時(shí)間單值不超過60?s；經(jīng)燃燒后的試件，火焰擴(kuò)展長度不大于250?mm。6塊試件均符合上述規(guī)定，則為合格；如果6塊試件中有1塊不符合上述規(guī)定，則另取雙倍量的試件復(fù)試，如符合上述規(guī)定則為合格。抗靜電特性評(píng)估抗靜電特性僅針對(duì)高分子材料進(jìn)行評(píng)估。試件試驗(yàn)所用試件要求為：按材料制定配比制成3塊試件，尺寸不小于300?mm×300?mm，厚度為5?mm～10?mm；試件應(yīng)平滑，無裂紋、氣泡和機(jī)械雜質(zhì)等缺陷；用蘸有蒸餾水的棉布清洗試件以后，用潔凈的干布將試件擦干，放置在干燥處24?h以上；在干凈的試件表面上，用導(dǎo)電膠（液）涂出如圖5所示區(qū)域，大小相當(dāng)于電極基面尺寸。儀器試驗(yàn)所使用儀器設(shè)備包括：表面電阻測(cè)試儀：表面電阻測(cè)試儀的測(cè)量范圍為103?Ω～1?010?Ω，準(zhǔn)確度為1.5級(jí)，直流電源電壓為50?V～500?V，電壓的選擇應(yīng)在實(shí)踐中的電能消耗不超過1?W；電極：用黃銅圓柱及XX圓環(huán)各一個(gè)做電極，尺寸如圖5所示，其中內(nèi)電極的基面為圓形，最小質(zhì)量為115?g，外電級(jí)的基面為環(huán)形，最小質(zhì)量為900?g，兩電極的基面應(yīng)磨平拋光，用兩根外包絕緣導(dǎo)線分別連接到每個(gè)電極上。評(píng)估步驟評(píng)估條件評(píng)估實(shí)驗(yàn)條件為：試驗(yàn)電壓：（500±20）V，（100±10）V，（50±10）V；試驗(yàn)環(huán)境：溫度為（23±2）℃，相對(duì)濕度（65±5）%。電極尺寸示意圖評(píng)估過程將試件放在一塊稍大于試件的絕緣平板上，帶導(dǎo)電膠（液）的一面朝上，擦凈電極基面，將其放在試件的涂膠面上，外電極連接到測(cè)試儀的接地