точка возгорания
Температура вспышки материала — это «самая низкая температура жидкости, при которой при определенных стандартизированных условиях жидкость выделяет пары в таком количестве, которое способно образовывать воспламеняющуюся смесь пара и воздуха». (ЕН 60079-10-1)
Точку вспышки иногда путают с температурой самовоспламенения — температурой, вызывающей самовозгорание . Температура возгорания – это самая низкая температура, при которой пары продолжают гореть после удаления источника возгорания. Она выше температуры вспышки, поскольку при температуре вспышки пар не может образовываться достаточно быстро для поддержания горения. [1] Ни температура вспышки, ни температура воспламенения не зависят напрямую от температуры источника воспламенения, но температура источника возгорания намного выше, чем температура вспышки или воспламенения, и может повысить температуру топлива выше обычной температуры окружающей среды, чтобы облегчить воспламенение.
Топливо
[ редактировать ]Температура вспышки — это описательная характеристика, которая используется для различения легковоспламеняющихся видов топлива, таких как бензин (также известный как бензин ), и горючих видов топлива, таких как дизельное топливо .
Он также используется для характеристики пожарной опасности топлива. Топливо с температурой вспышки менее 37,8 °C (100,0 °F) называется легковоспламеняющимся, тогда как топливо с температурой вспышки выше этой температуры называется горючим. [2]
Механизм
[ редактировать ]Все жидкости имеют определенное давление паров , которое зависит от жидкости температуры и подчиняется закону Бойля . При повышении температуры давление пара увеличивается. По мере увеличения давления пара концентрация паров легковоспламеняющейся или горючей жидкости в воздухе увеличивается. Следовательно, температура определяет концентрацию паров горючей жидкости в воздухе. Определенная концентрация легковоспламеняющихся или горючих паров необходима для поддержания горения на воздухе ( нижний предел воспламеняемости) , и эта концентрация специфична для каждой легковоспламеняющейся или горючей жидкости. Температура вспышки — это самая низкая температура, при которой горючих паров будет достаточно для поддержания горения при подаче источника воспламенения. [ нужна ссылка ]
Измерение
[ редактировать ]Существует два основных типа измерения температуры вспышки: в открытом тигле и в закрытом тигле . [3] В устройствах с открытой чашкой образец содержится в открытой чашке, которая нагревается, и время от времени над ее поверхностью поднимается пламя. Измеренная температура вспышки фактически будет меняться в зависимости от высоты пламени над поверхностью жидкости, и на достаточной высоте измеренная температура вспышки будет совпадать с температурой воспламенения . Самый известный пример – открытый кубок Кливленда (COC). [4]
Существует два типа тестеров с закрытым тиглем: неравновесные, такие как Пенски-Мартенса, где пары над жидкостью не находятся в температурном равновесии с жидкостью, и равновесные, такие как маломасштабные (широко известные как Setaflash), где считается, что пары находятся в температурном равновесии с жидкостью. В обоих этих типах чашки закрываются крышкой, через которую можно ввести источник воспламенения. Тестеры в закрытом тигле обычно дают более низкие значения температуры вспышки, чем в открытом тигле (обычно на 5–10 ° C или 9–18 ° F ниже) и являются лучшим приближением к температуре, при которой давление паров достигает нижнего предела воспламеняемости . Помимо тестеров температуры вспышки Пенски-Мартенса, к другим неравновесным тестерам относятся TAG и Abel, оба из которых способны охлаждать образец ниже температуры окружающей среды для материалов с низкой температурой вспышки. Тестер температуры вспышки TAG соответствует стандарту ASTM D56 и не имеет мешалки, тогда как тестер точки вспышки Abel соответствует IP 170 и ISO 13736 и оснащен двигателем мешалки, поэтому образец перемешивается во время испытания.
Температура вспышки — это эмпирическое измерение, а не фундаментальный физический параметр. Измеренное значение будет варьироваться в зависимости от оборудования и вариаций протокола испытаний, включая скорость изменения температуры (в автоматических тестерах), время, необходимое для достижения равновесия пробы, объем пробы и необходимость перемешивания пробы.
Методы определения температуры вспышки жидкости указаны во многих стандартах. Например, испытания методом закрытого тигля Пенски-Мартенса подробно описаны в ASTM D93, IP34, ISO 2719, DIN 51758, JIS K2265 и AFNOR M07-019. Определение температуры вспышки методом малого тиража в закрытом тигле подробно описано в ASTM D3828 и D3278, EN ISO 3679 и 3680, а также IP 523 и 524.
CEN/TR 15138 «Руководство по измерению температуры вспышки» и ISO TR 29662 «Руководство по измерению температуры вспышки» охватывают ключевые аспекты тестирования температуры вспышки.
Примеры
[ редактировать ]| Топливо | точка возгорания | Самовоспламенение температура |
|---|---|---|
| Этанол (70%) | 16,6 ° С (61,9 ° F) [5] | 363 ° С (685 ° F) [5] |
| Топливо Coleman (белый газ) | −4 ° C (25 ° F) [6] | 215 ° С (419 ° F) [6] |
| Бензин (бензин) | −43 ° C (−45 ° F) [7] | 280 ° С (536 ° F) [8] |
| Дизель (2-Д) | >52 °C (126 °F) [7] | 210 °С (410 °Ф) [8] |
| Реактивное топливо (А/А-1) | >38 °C (100 °F) | 210 °С (410 °Ф) |
| Керосин | >38 °C (100 °F) [9] | 210 °С (410 °Ф) [9] |
| Растительное масло (канола) | 327 ° С (621 ° F) | 424 ° С (795 ° F) [10] |
| Биодизель | >130 °C (266 °F) |
Бензин (бензин) — топливо, используемое в двигателе с искровым зажиганием . Топливо смешивается с воздухом в пределах его воспламеняемости, нагревается за счет сжатия и подчиняется закону Бойля выше температуры воспламенения, а затем воспламеняется свечой зажигания . Для воспламенения топливо должно иметь низкую температуру вспышки, но во избежание преждевременного возгорания, вызванного остаточным теплом в горячей камере сгорания, топливо должно иметь высокую температуру самовоспламенения .
Температура вспышки дизельного топлива варьируется от 52 до 96 ° C (от 126 до 205 ° F). Дизельное топливо подходит для использования в двигателях с воспламенением от сжатия . Воздух сжимается до тех пор, пока он не нагреется выше температуры самовоспламенения топлива, которое затем впрыскивается в виде струи под высоким давлением, удерживая топливно-воздушную смесь в пределах воспламеняемости. Двигатель, работающий на дизельном топливе, не имеет источника воспламенения (например, свечей зажигания в бензиновом двигателе), поэтому дизельное топливо может иметь высокую температуру вспышки, но должно иметь низкую температуру самовоспламенения.
Температура вспышки реактивного топлива также зависит от состава топлива. И Jet A, и Jet A-1 имеют температуру вспышки от 38 до 66 ° C (от 100 до 151 ° F), что близко к температуре стандартного керосина. Тем не менее, и Jet B, и JP-4 имеют температуру вспышки от -23 до -1 ° C (от -9 до 30 ° F).
Стандартизация
[ редактировать ]
Температуры вспышки веществ измеряются в соответствии со стандартными методами испытаний, описанными и определенными в публикации 1938 года Т.Л. Эйнсли из Саут-Шилдса под названием «Морская транспортировка нефти» (капитан П. Янсен). Методика испытаний определяет аппаратуру, необходимую для проведения измерений, ключевые параметры испытаний, процедуру, которой должен следовать оператор или автоматическое устройство, а также точность метода испытаний. Стандартные методы испытаний разрабатываются и контролируются рядом национальных и международных комитетов и организаций. Тремя основными органами являются Совместная рабочая группа CEN/ISO по температуре вспышки (JWG-FP), Секция воспламеняемости ASTM D02.8B и Группа воспламеняемости TMS SC-B-4 Института энергетики.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Морской транспорт нефти, Янсен и Хейс, Эйнсли, Саут-Шилдс, 1938 г.
- ^ «Использование и хранение легковоспламеняющихся и горючих жидкостей | Экологическая безопасность и гигиена | Университет штата Айова» . www.ehs.iastate.edu . Проверено 10 ноября 2021 г.
- ^ Янсен и Хайамс.pp62
- ^ «Стандартный метод испытаний температуры вспышки и воспламенения, проведенный тестером открытого кубка Кливленда» , ASTM.org
- ^ Перейти обратно: а б «Этанол Паспорт безопасности» (PDF) . Нафаа.орг . Архивировано из оригинала (PDF) 17 июня 2019 года . Проверено 4 января 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Паспорт безопасности Coleman Fuel» (PDF) . Farnell.com/ . Проверено 3 ноября 2019 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Точка воспламенения — топлива» . Engineeringtoolbox.com . Проверено 4 января 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Топливо и химикаты — температуры самовоспламенения» . Engineeringtoolbox.com . Проверено 4 января 2014 г.
- ^ Перейти обратно: а б «Огнеопасность — обзор | Темы ScienceDirect» . www.sciencedirect.com .
- ^ Буда-Ортиньш, Кристина. «Самовоспламенение растительного масла» (PDF) . Drum.lib.umd.edu .
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
