ICS75.140 E43
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T0815—2010
沥青燃烧性能测定 氧指数法 Asphalt-Determination of burning behaviour by oxygen index (Plastics-Determination of burning behaviour by oxygen index-Part 2 :
Ambient-Temperature test, IS0 4589 -2, 1996, M0D)
2010-10-01实施
2010-05-01发布
国家能源局 发布 NB/SH/T0815-2010
前言
本标准修改采用国际标准IS04589-2：1996《塑料一氧指数法测定燃烧性能（室温测试）》（英文版）。
本标准根据IS04589-2：1996重新起草。为了适合我国国情和沥青氧指数的测定，本标准在采用IS04589-2：1996时进行了修改。
本标准与IS04589-2：1996的主要差异如下：
标准名称进行了修改。 一增加了玻璃纤维表面毡术语和定义。
一对试件夹重新进行了规定。 一对试件制备重新进行了规定。 一删除了精密度中的标准差，保留了重复性和再现性。 删除了附录A，将附录B改为附录A，增加了附录B。 本标准的附录A为规范性附录，附录B、附录C为资料性附录。 本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准由中国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油沥青分技术委员会归口。 本标准主要起草单位：武汉理工大学材料科学与工程学院。 本标准参加起草单位：中国石油天然气股份有限公司克拉玛依分公司炼油化工研究院、中国石
油大学（华东）重质油研究所。
本标准主要起草人：余剑英、吴少鹏、李剑新、孔宪明。 本标准为首次发布。
I NB/SH/T0815—2010
7
文
PBESS
ORE
O X1
12
Y
点火器；燃烧筒；试件；金属网；试件夹；
氮气调节阀：氮气压力表
玻璃球；底座：混合气体调节阀： 13 混合气体流量计：混合气体压力表： 14 氧氮混合器；氧气流量计： 15 氮气流量计：
气调节阀；氧气压力表：
11 12
16
图1氧指数试验装置示意图
单位：mm
Pa 3-3 6
2
2-2
P
12 9
ANI
81
图2试件夹
5.1.3气源：氧气应符食GB3863的技术要求，氮气应符合CB3864的技术要求。 5.1.4气体测量和控制系统、由虎力表 、调节阀、精度为±0.5%（体积分数）转子流量计、减压器等组成。转子流量计至少一年校正一次。 5.2点火器：一根能伸入燃烧筒内点燃试件的管子，其喷嘴直径为2mm±1mm。燃气为丙烷、丁烷、液化石油气、天然气等。在燃烧筒混合气体中点燃试件的火焰应垂直向下，火焰长度为 2 NB/SH/T0815—2010
8试验步骤 8.1开始试验时氧浓度的确定
在空气中点燃一个试件，然后观察燃烧情况。如果试件迅速燃烧，则开始试验时的氧浓度为 18%左右；如果试件燃烧缓慢或不稳定燃烧，则开始试验时的氧浓度为21%左右；如果试件不能持续燃烧，则开始试验时的氧浓度至少为25%。氧浓度的计算公式见附录A。 8.2试件安装和点燃 8.2.1将试件夹在夹具上，垂直地安装在燃烧筒的中心位置上，试件顶端距离燃烧筒的顶端至少100mm。 8.2.2按8.1确定氧浓度后，从附录B中查出相应的氧气和氮气流量，调好氧、氮气体流量，并让氧氮混合气体在燃烧简中流动至少30s，以除去燃烧筒中的空气。每一个试件试验前都应重复此过程。在点火和燃烧过程中，不应改变气流速度和氧浓度。 8.2.3点燃点火器，将火焰调到规定的长度，把点火器喷嘴伸人燃烧筒内。让火焰充分接触试件顶端表面，但不能与侧面接触。施加火焰时间最长30s，每隔5s移开点火器观察一次，看试件是否被点燃。如在30s内不能点燃试件，则增大氧浓度，继续点燃，直至30s内点燃为止。当试件整个顶端面都燃烧起来，就认为试件已被点燃，立即开始计时和测量燃烧长度。 8.3燃烧特性评定 8.3.1若试件燃烧时间不到180s或燃烧不到50mm火焰自熄，记作特征“0”，并记录此时的燃烧时间和燃烧长度。 8.3.2若试件燃烧时间超过180s或燃烧超过50mm，记作特征“x”，并将试件熄灭。 8.4为继续试验需要选择下一个氧浓度。应按这样的原则来选择氧浓度：若得到“0”特征，应增加氧浓度；若得到“X”特征，应降低氧浓度。 8.5初始氧浓度的确定
用适当的步长改变氧浓度，重复8.2~8.4的操作，直到以体积百分数表示的两次氧浓度之差不大于1.0%，并且一次是“0"特征，.次是“X”特征为止。将这两个试件中特征为“0”的氧浓度记作初始氧浓度Co。 8.6氧浓度的改变 8.6.1用初始氧浓度Co，重复8.2~8.4的操作，记录在C。时所对应的"0”或“X”特征，作为N, 和N.系列的第一个值。 8.6.2用混合气体总量的0.2%（体积分数）作为氧浓度的改变量（d），重复8.2~8.4的操作，测得一组氧浓度值及对应的特征，直到得到不同于8.6.1的特征为止。从8.6.2得到的结果加上从 8.6.1得到的相同的特征，组成N,系列的结果（见附录C第2部分的例子）。 8.6.3保持d=0.2%，重复8.2~8.4的操作，继续测试4个试件，记录每个试件的氧浓度及相对应的特征，最后一个试件的氧浓度用C,表示。将这4个试验结果和8.6.2中最后一个试验结果一起组成N系列的剩余部分，这样N=Ni+5（见附录C第2部分的例子）。 9 计算 9.1氧指数计算
根据式(1)计算氧指数0I。
O1 = C, +kd .
(1)
式中： 0I一用体积百分数表示的氧指数，计算标准偏差时，取二位小数，报告氧指数时取一位
小数；
Ct一N系列最后一个氧浓度，取一位小数，%；
4 NB/SHV/T08152010
一用9.2的方法通过表1查得的系数；
k
-8.6使用的氧浓度改变量，取一位小数。
K
9.2k值的确定
值及其正负号取决于按8.6测试试件的特征，可按下述方法从表1中确定。 9.2.1若按8.6.1所测试件的特征为“0”，那么第一个相反的特征（见8.6.2）为“X”。从表1的第一列中选出与8.6.3中最后四个特征所对应的行。的值和符号应在这行中根据8.6.1和8.6.2 中的N,系列中“0"特征的个数来确定2、3、4还是第5列。行列交叉处即为所求的k值（见附录C 第2部分的例子）。 9.2.2若按8.6.1所测试件的特征为“X”，那么第一个相反的特征（见8.6.2）应为"0”，从表1 的第六列中选出与8.6.3中最后四个特征所对应的行。k的值和符号应在这行中根据.8.6.1和 8.6.2中的N,系列中“X”特征的个数来确定2、3、4还是第5列。行列交叉处即为所求的k值。但计算OI时，k值应改变符号，如果是正值的，则变为负值，反之亦然。
表1k值确定表 3
5
1 最后5个特征 X0000 X000x X00xO X00XX XOxO0 XOXOX XOXXO XOxXX XX000 XXoox xxoxo XXOxX XXXOO XXXOX XXXX0 XXXXX
2
4
6
aN,系列中“O"特征的个数如下时的k值
0 ~ 0. 55 1. 25 0. 37, 0.17 0. 02 0. 50 1. 17 0. 61 0. 30 0. 83 0. 83 0. 30 0. 50 0. 04 1. 60 0. 89 x
00 0. 55 1. 25 0. 38 0, 14 0. 04 0. 46 1. 24 0. 73 0. 27 0. 76 0. 94 0. 46 0. 65 0. 19 1. 92 1. 33
0000 0.55 1. 25 0. 38 0. 14 0. 04 0. 45 1. 25 0. 76 0. 26 0. 75 0. 95 0. 50 0. 68 0. 25 2. 01 1. 50
000 0. 55 1. 25 0.38 0. 14 0. 04 0. 45 1. 25 0. 76 0. 26 0. 75 0. 95 0.50 0. 68 0. 24 2. 00 1. 47
oxxxx OXXXO OXXOX 0xx00 OXOXX OXOXO OXOOX 0x000 00xXX 00xXO OOxOX 00x00 000xX 000x0 0000x 00000
h.N,系列中“x”特征的个数如下时的k值
最后5个特征
xxx
XxXX
XX
9.3d值的验正
根据式(2)计算N中最后6个试件所用氯浓度（包括C)的标准偏差α。
Z(C, - OD2
(2)
n-1
式中：
一氧浓度的标准偏差；
C. N.系列中最后6个试件所对应的氧浓度值； O1- 按9.1计算所得的氧指数； n一计人Z（C-OI)"的氧浓度试验次数。对本方法，n=6。 当d满足
5 NB/SH/T0815—2010
或者d=0.2时，d> 20 则按计算的氧指数有效。 若d< 若d> 3
号c，则增女重。的操作，直到满足上述条件为止； PRE
2
复8.6的操作，直到满足上述条件为止
20,
10 试验报告
a. 样品名称； b. 燃 气种类； C 验环境温 湿度 d
S
11
H
和燃烧稳定的材料，本法具有表2所示的精密度。
精密实验室内
5%置信度重复性r 再现性R
实验室间
0.5
1. 4
2
烧性能；氧指数
R
NIO
6 NB/SH/T0815—2010
附录A （规范性附录）氧浓度的计算
A. 1 氧浓度的计算
氧浓度C.按7
PESS PP
100V. +V
Co =
式中： Co V
氧浓度，氧气的 流量， Lmin; 氯 流量， min
X
E
NIH ICS75.140 E43
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
NB/SH/T0815—2010
沥青燃烧性能测定 氧指数法 Asphalt-Determination of burning behaviour by oxygen index (Plastics-Determination of burning behaviour by oxygen index-Part 2 :
Ambient-Temperature test, IS0 4589 -2, 1996, M0D)
2010-10-01实施
2010-05-01发布
国家能源局 发布 NB/SH/T0815-2010
前言
本标准修改采用国际标准IS04589-2：1996《塑料一氧指数法测定燃烧性能（室温测试）》（英文版）。
本标准根据IS04589-2：1996重新起草。为了适合我国国情和沥青氧指数的测定，本标准在采用IS04589-2：1996时进行了修改。
本标准与IS04589-2：1996的主要差异如下：
标准名称进行了修改。 一增加了玻璃纤维表面毡术语和定义。
一对试件夹重新进行了规定。 一对试件制备重新进行了规定。 一删除了精密度中的标准差，保留了重复性和再现性。 删除了附录A，将附录B改为附录A，增加了附录B。 本标准的附录A为规范性附录，附录B、附录C为资料性附录。 本标准由中国石油化工集团公司提出。 本标准由中国石油产品和润滑剂标准化技术委员会石油沥青分技术委员会归口。 本标准主要起草单位：武汉理工大学材料科学与工程学院。 本标准参加起草单位：中国石油天然气股份有限公司克拉玛依分公司炼油化工研究院、中国石
油大学（华东）重质油研究所。
本标准主要起草人：余剑英、吴少鹏、李剑新、孔宪明。 本标准为首次发布。
I NB/SH/T0815—2010
7
文
PBESS
ORE
O X1
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Y
点火器；燃烧筒；试件；金属网；试件夹；
氮气调节阀：氮气压力表
玻璃球；底座：混合气体调节阀： 13 混合气体流量计：混合气体压力表： 14 氧氮混合器；氧气流量计： 15 氮气流量计：
气调节阀；氧气压力表：
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图1氧指数试验装置示意图
单位：mm
Pa 3-3 6
2
2-2
P
12 9
ANI
81
图2试件夹
5.1.3气源：氧气应符食GB3863的技术要求，氮气应符合CB3864的技术要求。 5.1.4气体测量和控制系统、由虎力表 、调节阀、精度为±0.5%（体积分数）转子流量计、减压器等组成。转子流量计至少一年校正一次。 5.2点火器：一根能伸入燃烧筒内点燃试件的管子，其喷嘴直径为2mm±1mm。燃气为丙烷、丁烷、液化石油气、天然气等。在燃烧筒混合气体中点燃试件的火焰应垂直向下，火焰长度为 2 NB/SH/T0815—2010
8试验步骤 8.1开始试验时氧浓度的确定
在空气中点燃一个试件，然后观察燃烧情况。如果试件迅速燃烧，则开始试验时的氧浓度为 18%左右；如果试件燃烧缓慢或不稳定燃烧，则开始试验时的氧浓度为21%左右；如果试件不能持续燃烧，则开始试验时的氧浓度至少为25%。氧浓度的计算公式见附录A。 8.2试件安装和点燃 8.2.1将试件夹在夹具上，垂直地安装在燃烧筒的中心位置上，试件顶端距离燃烧筒的顶端至少100mm。 8.2.2按8.1确定氧浓度后，从附录B中查出相应的氧气和氮气流量，调好氧、氮气体流量，并让氧氮混合气体在燃烧简中流动至少30s，以除去燃烧筒中的空气。每一个试件试验前都应重复此过程。在点火和燃烧过程中，不应改变气流速度和氧浓度。 8.2.3点燃点火器，将火焰调到规定的长度，把点火器喷嘴伸人燃烧筒内。让火焰充分接触试件顶端表面，但不能与侧面接触。施加火焰时间最长30s，每隔5s移开点火器观察一次，看试件是否被点燃。如在30s内不能点燃试件，则增大氧浓度，继续点燃，直至30s内点燃为止。当试件整个顶端面都燃烧起来，就认为试件已被点燃，立即开始计时和测量燃烧长度。 8.3燃烧特性评定 8.3.1若试件燃烧时间不到180s或燃烧不到50mm火焰自熄，记作特征“0”，并记录此时的燃烧时间和燃烧长度。 8.3.2若试件燃烧时间超过180s或燃烧超过50mm，记作特征“x”，并将试件熄灭。 8.4为继续试验需要选择下一个氧浓度。应按这样的原则来选择氧浓度：若得到“0”特征，应增加氧浓度；若得到“X”特征，应降低氧浓度。 8.5初始氧浓度的确定
用适当的步长改变氧浓度，重复8.2~8.4的操作，直到以体积百分数表示的两次氧浓度之差不大于1.0%，并且一次是“0"特征，.次是“X”特征为止。将这两个试件中特征为“0”的氧浓度记作初始氧浓度Co。 8.6氧浓度的改变 8.6.1用初始氧浓度Co，重复8.2~8.4的操作，记录在C。时所对应的"0”或“X”特征，作为N, 和N.系列的第一个值。 8.6.2用混合气体总量的0.2%（体积分数）作为氧浓度的改变量（d），重复8.2~8.4的操作，测得一组氧浓度值及对应的特征，直到得到不同于8.6.1的特征为止。从8.6.2得到的结果加上从 8.6.1得到的相同的特征，组成N,系列的结果（见附录C第2部分的例子）。 8.6.3保持d=0.2%，重复8.2~8.4的操作，继续测试4个试件，记录每个试件的氧浓度及相对应的特征，最后一个试件的氧浓度用C,表示。将这4个试验结果和8.6.2中最后一个试验结果一起组成N系列的剩余部分，这样N=Ni+5（见附录C第2部分的例子）。 9 计算 9.1氧指数计算
根据式(1)计算氧指数0I。
O1 = C, +kd .
(1)
式中： 0I一用体积百分数表示的氧指数，计算标准偏差时，取二位小数，报告氧指数时取一位
小数；
Ct一N系列最后一个氧浓度，取一位小数，%；
4 NB/SHV/T08152010
一用9.2的方法通过表1查得的系数；
k
-8.6使用的氧浓度改变量，取一位小数。
K
9.2k值的确定
值及其正负号取决于按8.6测试试件的特征，可按下述方法从表1中确定。 9.2.1若按8.6.1所测试件的特征为“0”，那么第一个相反的特征（见8.6.2）为“X”。从表1的第一列中选出与8.6.3中最后四个特征所对应的行。的值和符号应在这行中根据8.6.1和8.6.2 中的N,系列中“0"特征的个数来确定2、3、4还是第5列。行列交叉处即为所求的k值（见附录C 第2部分的例子）。 9.2.2若按8.6.1所测试件的特征为“X”，那么第一个相反的特征（见8.6.2）应为"0”，从表1 的第六列中选出与8.6.3中最后四个特征所对应的行。k的值和符号应在这行中根据.8.6.1和 8.6.2中的N,系列中“X”特征的个数来确定2、3、4还是第5列。行列交叉处即为所求的k值。但计算OI时，k值应改变符号，如果是正值的，则变为负值，反之亦然。
表1k值确定表 3
5
1 最后5个特征 X0000 X000x X00xO X00XX XOxO0 XOXOX XOXXO XOxXX XX000 XXoox xxoxo XXOxX XXXOO XXXOX XXXX0 XXXXX
2
4
6
aN,系列中“O"特征的个数如下时的k值
0 ~ 0. 55 1. 25 0. 37, 0.17 0. 02 0. 50 1. 17 0. 61 0. 30 0. 83 0. 83 0. 30 0. 50 0. 04 1. 60 0. 89 x
00 0. 55 1. 25 0. 38 0, 14 0. 04 0. 46 1. 24 0. 73 0. 27 0. 76 0. 94 0. 46 0. 65 0. 19 1. 92 1. 33
0000 0.55 1. 25 0. 38 0. 14 0. 04 0. 45 1. 25 0. 76 0. 26 0. 75 0. 95 0. 50 0. 68 0. 25 2. 01 1. 50
000 0. 55 1. 25 0.38 0. 14 0. 04 0. 45 1. 25 0. 76 0. 26 0. 75 0. 95 0.50 0. 68 0. 24 2. 00 1. 47
oxxxx OXXXO OXXOX 0xx00 OXOXX OXOXO OXOOX 0x000 00xXX 00xXO OOxOX 00x00 000xX 000x0 0000x 00000
h.N,系列中“x”特征的个数如下时的k值
最后5个特征
xxx
XxXX
XX
9.3d值的验正
根据式(2)计算N中最后6个试件所用氯浓度（包括C)的标准偏差α。
Z(C, - OD2
(2)
n-1
式中：
一氧浓度的标准偏差；
C. N.系列中最后6个试件所对应的氧浓度值； O1- 按9.1计算所得的氧指数； n一计人Z（C-OI)"的氧浓度试验次数。对本方法，n=6。 当d满足
5 NB/SH/T0815—2010
或者d=0.2时，d> 20 则按计算的氧指数有效。 若d< 若d> 3
号c，则增女重。的操作，直到满足上述条件为止； PRE
2
复8.6的操作，直到满足上述条件为止
20,
10 试验报告
a. 样品名称； b. 燃 气种类； C 验环境温 湿度 d
S
11
H
和燃烧稳定的材料，本法具有表2所示的精密度。
精密实验室内
5%置信度重复性r 再现性R
实验室间
0.5
1. 4
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烧性能；氧指数
R
NIO
6 NB/SH/T0815—2010
附录A （规范性附录）氧浓度的计算
A. 1 氧浓度的计算
氧浓度C.按7
PESS PP
100V. +V
Co =
式中： Co V
氧浓度，氧气的 流量， Lmin; 氯 流量， min
X
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NIH