Температура вспышки

Измерение

Из-за сложностей прямого измерения температуры вспышки газов и паров, за неё принимают минимальную температуру стенки реакционного сосуда, при которой наблюдают вспышку. Эта температура зависит от условий тепломассообмена как внутри реакционного сосуда, так и самого сосуда с окружающей средой, объёма смеси, а также каталитической активности стенки сосуда и ряда других параметров.

Показатель применяется для определения допустимой температуры нагревания горючих веществ при различных условиях хранения и перевозки. Наиболее известным способом измерения температуры вспышки является определение в закрытом тигле по методу Пенского — Мартенса ASTM D93, ГОСТ 6356. Для температур ниже 20-50 градусов Цельсия используют другие методы.

Также существуют методы экспериментального определения температуры вспышки жидкостей в открытом тигле.

Температура вспышки бензина

У бензина нет собственной химической формулы. Он состоит из десятков компонентов, без учета присадок. Привычное обозначение (А95) является показателем октанового числа.

Под температурой вспышки подразумевается минимальный порог нагрева, при котором пары способны воспламенится от открытого источника. Бензин относится к наиболее пожароопасным нефтепродуктам (воспламенение при минус 40С).

Температура вспышки

Температура воспламенения – минимальный показатель, при котором топливо-воздушная смесь вспыхивает от стороннего источника и горит от испарения не менее 5 секунд. Температура горения превышает температуру вспышки на 10-15 градусов.

Самовоспламенение – значение, при котором горячие пары бензина возгораются без постороннего источника. Этот показатель необходим для:

  • разделения веществ по группам пожароопасности;
  • расчета электрооборудования;
  • выяснения причин возгораний.

Бензин применяют на моторах с искровым зажиганием. Перед подачей в цилиндр топливо-воздушная смесь нагревается выше температуры вспышки.

2 условия воспламенения:

  1. Бензин находится в газообразном состоянии.
  2. Соотношение топлива и воздуха в пределах возгорания.

Как начинается горение

От того, при каких условиях начинается горение, во многом зависит пожарная безопасность. Источник горения — это катализатор, запускающий процесс. В случае с хорошо поддающимися огню веществами источником горения становится сам очаг пожара (система поддерживает сама себя). Некоторые горючие системы веществ и материалов при определенных условиях способны к самовозгоранию. Как правило, их основой являются горючие жидкости.

Величину пожарной опасности любого вещества можно охарактеризовать по температуре вспышки, воспламенения и самовоспламенения. Для жидкостей и газов вводится также такое понятие, как верхний и нижний предел воспламенения.

Таблица. Температуры воспламенения и взрываемости некоторых горючих газов

Наименование газа

Химическая формула

Температура воспламенения

Пределы взрываемости при 20 оС

и давлении 760 мм
рт. ст.

нижний

верхний

Ацетилен

С2Н2

305 – 500

2,3

82

Бутан

С4Н10

430 – 569

1,9

8,5

Водород

Н2

510 – 590

4,2

75

Метан

СН4

537 – 850

5,3

15

Окись углерода

СО

610 – 658

12,5

75

Пропан

С3Н8

466 – 588

2,1

9,5

Сероводород

Н2S

290 – 487

4,3

45,5

Пентан

С5Н12

530 — 610

1,4

7,8

Этан

С2Н6

510 – 594

3

14

Этилен

С2Н4

450 – 550

3

30

Вспышка — это краткосрочная реакция возгорания, протекающая при минимуме нагрева, когда конкретное вещество испаряется или частично распадается до получения газов, способных войти в состав горючей системы. Вспышка может произойти от поджога или повышения температуры до критичного уровня, но сама по себе не способна перейти в стабильное горение — скорость образования горючих газов слишком мала.

Температура воспламенения — это температура, при которой горючая система веществ или материалов входит в режим самоподдержания. В этом случае скорость образования газов равна или превышает скорость их сгорания.

Температура самовоспламенения — наименьшая температура, при которой в результате внутренней химической реакции вещество может нагреться до такого состояния, что воспламенится без внешнего источника. Вещества в таком состоянии представляют наибольшую пожарную опасность.

Пределы воспламенения определяются степенью концентрации горючих газов в объеме воздуха, при которой они способны гореть.

Температура — вспышка — нефтепродукт

Температура вспышки нефтепродуктов не подчиняется закону аддитивности.

Температура вспышки нефтепродукта зависит от устройства применяемого прибора и методики работы на нем. Температура вспышки без указания метода определения не является характеристикой нефтепродукта. В ГОСТах обычно указывают, на каком приборе температуру вспышки определяли. Для определения температуры вспышки применяют приборы закрытого и открытого типов.

Температура вспышки нефтепродуктов зависит от температуры начала их кипения: чем ниже температура начала кипения жидкости, тем ниже температура вспышки. С, значит, они огнеопасны в жаркое время года; масляные фракции, характеризуются температурой вспышки в пределах 130 — 325 С и поэтому менее огнеопасны. Следовательно, температура вспышки является показателем огнеопасности жидкости.

Температура вспышки нефтепродуктов — это температура, при которой пары их в смеси с воздухом вспыхивают при приближении пламени. Эта температура много ниже температуры воспламенения, при которой жидкость вспыхивает без поднесения пламени.

Температура вспышки нефтепродукта зависит от устройства применяемого прибора и методики работы на нем и определяется точно в установленных ГОСТом условиях. Для определения температуры вспышки применяют приборы закрытого и открытого типа.

Температуру вспышки нефтепродукта нельзя исправлять по указанной формуле, так как незначительная примесь легко испаряющегося продукта снижает температуру вспышки смеси до значения, близкого к температуре вспышки легко испаряющегося нефтепродукта.

Температуру вспышки нефтепродукта нельзя исправлять по указанной формуле, так как незначительная примесь легко испаряющегося продукта снижает температуру вспышки смеси до значения, близкого к температуре вспышки легкоиспаряющегося нефтепродукта.

Температуру вспышки нефтепродуктов определяют в лабораторных условиях в приборах открытого или закрытого типа. К первому типу относится аппарат Бренкена, ко второму — аппараты Абель-Пенского и Мартене-Пенского.

Температурой вспышки нефтепродукта называется такая температура, при которой пары нефтепродукта, нагреваемого в строго определенных условиях, вспыхивают при поднесении пламени.

Температурой вспышки нефтепродукта называется та температура, при которой упругость его паров достаточна, чтобы в специальном приборе образовать над поверхностью жидкости смесь паров с воздухом, вспыхивающую при поднесении пламени.

Температурой вспышки нефтепродуктов называется наинизшая температура, при которой смесь паров нефтепродуктов с воздухом вспыхивает при поднесении к ней пламени и затем гаснет. Жидкости, температура вспышки которых ниже 45 С, называются легковоспламеняющимися, а жидкости, температура вспышки которых выше 45 С — горючими.

Температурой вспышки нефтепродукта называется наинизшая температура, при которой пары его в смеси с воздухом при поднесении к ним искры вспыхивают и тотчас же гаснут.

Контроль температуры вспышки нефтепродуктов является одним из наиболее распространенных анализов на нефтеперерабатывающих предприятиях. На его долю приходится наибольший удельный вес как по количеству анализов ( до 20), так как по трудовым затратам ( до 25 / б) от общего количества всех видов анализа.

По температуре вспышки нефтепродукта судят о возможности образования взрывоопасных смесей его паров с воздухом. Различают нижний и верхний концентрационные пределы взрываемости смеси паров нефтепродукта с воздухом. Если концентрация паров нефтепродукта меньше нижнего предела взрываемости, взрыва не происходит, так как имеющийся избыток воздуха поглощает выделяющееся тепло и препятствует возгоранию остальных частей горючего. При концентрации паров горючего и воздуха выше верхнего предела взрыва также не происходит, но из-за недостатка кислорода в смеси.

По температуре вспышки нефтепродукта судят о возможности образования взрывчатых смесей его паров с воздухом. Смесь паров с воздухом становится взрывчатой, когда концентрация паров горючего в ней достигает определенных значений. В соответствии с этим различают нижний и верхний пределы взрываемости смеси паров нефтепродукта с воздухом. Если концентрация паров нефтепродукта меньше нижнего предела взрываемости, взрыва не происходит, так как имеющийся избыток воздуха поглощает выделяющееся в исходной точке взрыва тепло и таким образом препятствует возгоранию остальных частей горючего. При концентрации паров горючего в воздухе выше верхнего предела взрыва не происходит из-за недостатка кислорода в смеси.

Бензин

Топливо наиболее популярно, особенно среди владельцев легковых машин. Оно состоит из смеси углеводородов, азота, серы, кислорода. Есть разные марки бензина. В каждой из них перечисленных компонентов больше либо менее. Из-за этого эксплуатационные качества отличаются.

Температура испарения

Термином называют тепловой порог, пройдя который, бензин самопроизвольно смешивается с воздухом. Ее нельзя определить, используя одну цифру.

Эта величина зависит от таких факторов:

  • давления насыщенных паров;
  • фракционного состава;
  • вязкости поверхности натяжения;
  • плотности;
  • теплоемкости.

Температура испарения бензина разного состава не слишком отличается между собой. Это происходит при 30°С, а если фракции тяжелые – 205°С. Когда на улице холодно, бензину, чтобы попасть в камеру сгорания и запустить двигатель, понадобиться затратить больше энергии.

Температура кипения

Молодые автолюбители не знают, что в жару при закипании топлива в карбюраторе машина могла стать обездвиженной. В системе горючее делались пробки из-за перегрева легких фракций. Они отсоединялись от тяжелых, став газовыми пузырями. Транспортному средству нужно было остыть, а потом продолжать поездку.

Температура вспышки

Собственная формула у нефтепродукта отсутствует. В него входит множество компонентов. Бензин способен воспламеняться при -40 °C, если произойдет возникновение открытого огня.

Температура горения

Октановое число на нее не влияет. От него зависит только устойчивость к детонации. У популярных марок бензина характеристики практически одинаковы. В двигателе температура 900-1100 °C, может быть и ниже. На это влияет давление цилиндров. Что касается открытого огня, то для бензина это – 800-900 °C.

Механизм

Для каждой горючей жидкости можно определить давление насыщенных паров. С повышением температуры оно растёт, таким образом, количество горючего вещества на единицу объёма воздуха над жидкостью также растёт с ростом температуры. При достижении температуры вспышки содержание горючего вещества в воздухе становится достаточным для поддержания горения. Достижение равновесия между паром и жидкостью требует, однако, некоторого времени, определяемого скоростью образования паров. При температуре вспышки скорость образования паров ниже, чем скорость их горения, поэтому устойчивое горение возможно лишь при достижении температуры воспламенения.