化学工程安全新闻

为什么考虑闭合细胞ARSST操作?

写道 Jim Burelbach博士 | 08.20.19

詹姆斯布里尔巴赫,博士, Process Safety &业务发展领导者FaeSke& Associates, LLC

先进的无功系统筛选工具TM值  (ARSST)是一种流行的低温安全性量热量计。通常用于快速获得关于化学反应性危害和热不稳定物质的直接可扩展数据。 ARSST提供可靠的绝热数据,可用于各种安全应用,包括 紧急救济系统设计DIERS 通风尺寸,材料兼容性或热稳定性的研究,有时只是为了更好地理解非预期的(或预期的)反应化学。 ARSST数据包括在流动式化学反应过程中的温度和压力升高(DT / DT和DP / DT)的绝热速率,其可以在过程中直接施加到尺寸的压力释放通风口和淬火或敲除罐中并支撑其他方面过程安全管理。由Fauske开发&Associates,LLC(FAI)ARSST具有定制的选项,例如高压容器和流量系统检测器。

ARSST是基于的 DIERS OSHA认可的技术作为良好工程实践的例子。这种易于使用的设备是工业的优秀工具以及任何大学工程实验室的研究或单位操作研究(SACH模块是为ARSST教育开发的)。

ARSST测试经常用于模拟这种多样化的镦粗情景,作为冷却损失,搅拌丧失,试剂的误放度,大规模的镦粗,批量污染和火灾暴露加热。 

这种低热惯性绝热量热量数据对于减轻化学反应性危害是必不可少的。

ARSST通常在轻质玻璃试验单元中使用相对较小的且具有表示的样本尺寸为5-10克,其体积约为10mL。 有时使用5ml或20ml的测试细胞体积。测试电池配备带式加热器,然后安装在350mL(或450mL)的压力容器中。  ARSST测试通常使用开放式测试单元方法进行运行。  在开放式测试配置中,通过施加惰性气体,防止测试电池对容器容器开放,并防止测试样品的沸腾 在容器容器内的背压。

 

但是使用ARSST闭合电池测试有意义吗?

我们有时会向希望充分利用ARSST设备的客户询问此问题。 封闭的电池测试是一项ARSST创新,已有几年可用,但它不像开放式电池测试那样常用。考虑封闭细胞ARSST测试的一些原因是:

  • 如果使用薄壁玻璃,仍然可以直接可扩展数据
  • 较重的测试电池(电弧弹或厚壁玻璃)可用于热危险筛选
  • 直接测量固体或液体中的样品温度
  • 磁力搅拌仍然很好
  • 可以直接测量反应系统的蒸气压
  • 可以利用手动压力平衡(到一点)。 初始施加的外部压力可以使甚至对于薄壁测试电池不需要有效压力平衡。
  • 更好地解决温和反应的压力(但是对于气体产生系统而言是不可取的)
  • 用于气体发生材料的开始检测(压力灵敏度通常比温度灵敏度更好)
  • 使用低温或高热惯性测试细胞(低或高PHI因子)
  • 我们建议专门为闭孔操作配置的450毫升安装船舶

以下是我们使用闭合单元ARSST完成的工作中的一些插图和示例。 我们希望这些信息对ARSST用户感兴趣,他们希望寻找创新方法来充分利用他们的ARST。


20毫升              10 ml             5 ml

“长颈”低ΦArst细胞

 

闭孔ARSST绝缘选项


  

 

封闭的细胞ARSST:  Sample Addition

 

封闭的电池ARSST:压力平衡

                                                                                     Automatic (VSP)                                                                  Manual (JPB)

闭合单元ARSST数据的示例:

  1. 甲苯中25%的Vazo 67
  2. Luperox 531 M80
  3. 蒸气压(P-T数据)
  4. 丙烯酸丁酯 - 火灾暴露
  5. 丙烯酸丁酯中0.5%AIBN:诱导时间
  6. 戊二烷中的25%二-T氨基过氧化物

 

示例1. ARSST关闭(VAC)与打开(300 psi)

  • 9克25%Vazo 67在甲苯中(太多)
  • 封闭10毫升“长颈”玻璃测试细胞
  • 加热在2°C / min,外部300 psi压力,190°C的破裂(另见DIES 2006 LV)

 

例2.充满活力分解的ARST筛选

  •  使用“保存”2°C / min校准多项式
  •  9ml样品(开放10ml细胞)在2°C / min扫描
  •  3ml样品(封闭的5mL细胞)在6℃/ min的扫描
  •  =>两种案例粉碎测试细胞

 

示例2.打开和闭合电池ARSST

  • 用于分解的快速闭合细胞筛选(6C / min)与标准(2C / min)开放式电池测试的比较

 

示例3. P-T数据

   

  • 二手半满测试单元(封闭)
  • 在真空开始,但具有外部压力
  • 热量在2°C / min(PID模式)

示例4. ARSST中的闭合电池BA测试TM值 & VSP2TM值

             

  • 火灾曝光ARSST仿真与VSP2测试的比较
  • ARSST测试(未抵消的BA,10克在20毫升中)开始于1atm N2
  • 放热后晚些时候发育压力泄漏(进入细胞)

 

实施例5.闭合电池AIBN / BA诱导测试 

  • 绝热持有(诱导)试验丙烯酸丁酯,0.5%AIBN
  • ARSST(9.9g在20毫升细胞中)启动1atm N2压力
  • 当样品到达目标50°C时,加热器电源“拨回”

2°C / MIN加热器校准→0°C / min校准

示例6. ARSST中的闭合电池测试& VSP2

  • 戊二烷中的25%二-T氨基过氧化物                     
  • ARSST测试(8.8g在20毫升细胞中)从真空开始,具有一系列绝热持有步骤,调谐50,80,100c的加热器功率

 

如果您对ARSST的更多信息感兴趣,请使用下面的标准电弧炸弹在快速危险屏幕上深入了解白皮书。