1.6. ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ, ВОСПЛАМЕНЕНИЯ И САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ | Учебники по нефтепереработке 

1.6. ТЕМПЕРАТУРЫ ВСПЫШКИ, ВОСПЛАМЕНЕНИЯ И САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ

скачать книгу

АКЦИЯ
 Цена: 299  руб.
С рекламой

скачать книгу

Цена: 1 499 руб.
Без рекламы

Температуры вспышки, воспламенения и самовоспламенения нефтепродуктов

Использование любых материалов сайта разрешено только с письменного согласия владельцев ресурса logmag.info ©

Температура вспышки – это минимальная температура, при которой пары нефтепродукта, нагреваемого в стандартных условиях, образуют с окружающим воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени. Температура вспышки нефтепродуктов зависит от пределов их выкипания и наличия низкокипящих компонентов. Чем легче фракция нефти, тем ниже ее температура вспышки. Бензиновые фракции имеют отрицательные температуры вспышки (от минус 40 до минус 950С и ниже), керосиновые фракции –  в пределах 28 – 700С, фракции дизельного топлива 50 – 1600С, вакуумные газойли и масляные дистилляты 180 – 2500С и гудроны – выше 2500С. Для нефтей температуры вспышки находятся в интервале от минус 37 до 780С. Присутствие влаги и продуктов распада заметно влияет на величину температуры вспышки, поэтому по ней можно в определенной мере судить о чистоте получаемых при перегонке фракций. Температура вспышки масел характеризует наличие в них нежелательных низкокипящих фракций и ранее используемых растворителей. По температуре вспышки можно судить об огнеопасности нефтепродукта и возможности образования взрывчатых смесей паров нефтепродукта с воздухом.

       При определении температуры вспышки фиксируют минимальную температуру, при которой смесь паров нефтепродукта с воздухом вспыхивает и сейчас же гаснет. При дальнейшем нагреве нефтепродукта и очередном поднесении пламени продукт вспыхивает и горит в течение некоторого времени. Минимальную температуру, при которой нагреваемый в стандартных условиях нефтепродукт загорается при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 с, называют температурой воспламенения. Температуры воспламенения нефтепродуктов всегда выше температур их вспышки. Причем разница в температурах увеличивается по мере утяжеления нефтепродукта и может достигать 500С.

   Если нефтепродукт нагреть до более высокой температуры – температуры самовоспламенения, то он воспламенится и без поднесения пламени. Температура самовоспламенения нефтепродуктов зависит от их химического состава. Из углеводородов наибольшей температурой самовоспламенения обладают ароматические, а наименьшей – парафиновые углеводороды нормального строения, а также нефтепродукты с их высоким содержанием. Чем выше молярная масса нефтепродукта, тем ниже его температура самовоспламенения. Температуры самовоспламенения некоторых веществ представлены в табл. 1.6.

Температуры самовоспламенения некоторых веществ

Самовоспламенение нефтепродуктов может явиться причиной пожара при нарушении герметичности фланцевых и других соединений, трубопроводов и аппаратов с нефтью или нефтепродуктом при повышенной температуре.

Для нефтепродуктов стандартами предусмотрены два метода определения температуры вспышки – в открытом и закрытом тиглях. Температура вспышки, определенная в закрытом тигле, всегда значительно ниже температуры вспышки того же нефтепродукта, определенной в открытом тигле. Это объясняется тем, что требуемое для вспышки количество нефтяных паров над испаряющейся в закрытом тигле жидкостью накапливается при более низкой температуре, чем в тигле открытого типа.

Использование любых материалов сайта разрешено только с письменного согласия владельцев ресурса logmag.info ©

Температуру самовоспламенения нефтепродуктов определяют в открытом тигле.

Температура вспышки в закрытом тигле нормируется для реактивных и дизельных топлив, некоторых марок котельных топлив, бензинов-растворителей и других нефтепродуктов. Температура вспышки в открытом тигле нормируется для некоторых марок котельных топлив, смазочных масел и других нефтепродуктов.

Температуры вспышки и воспламенения нефтепродуктов в закрытом тигле определяют по ГОСТ 6356, а в открытом тигле – по ГОСТ 4333.

Знание температуры вспышки позволяет оценить возможность образования взрывчатых смесей паров нефтепродуктов с воздухом. Различают нижний и верхний пределы взрываемости смеси паров нефтепродуктов, углеводородов и других веществ с воздухом. Если концентрация паров нефтепродукта меньше нижнего предела взрываемости, взрыва не происходит, так как имеющийся избыток воздуха поглощает выделяющуюся в исходной точке взрыва теплоту и таким образом препятствует возгоранию остальных частей горючего. При концентрации паров нефтепродукта в воздухе выше верхнего предела взрыва также не происходит из-за недостатка кислорода в смеси. Нижний и верхний пределы взрываемости некоторых углеводородов, нефтяных фракций и других веществ приведены в табл. 1.7.

Нижний и верхний пределы взрываемости некоторых углеводородов

Имеются номограммы для определения нижнего и верхнего пределов взрываемости газов и паров в смеси с воздухом [5, с. 258].

В ряду парафиновых углеводородов с повышением молярной массы нижний и верхний пределы взрываемости понижаются, а интервал взрываемости уменьшается.

Температуры вспышки, воспламенения и самовоспламенения нефтепродуктов

Наиболее взрывоопасны ацетилен, водород и оксид углерода, которые имеют самые широкие интервалы взрываемости.

Прибор для определения температур вспышки и воспламенения нефтепродуктов в закрытом тигле показан на рис 1.14, а в открытом тигле – на рис. 1.15.

Определение температуры вспышки и воспламенения в закрытом тигле осуществляется следующим образом.

      Подготовьте нефтепродукт к испытанию. Для этого высушите испытуемый нефтепродукт с помощью хлористого кальция в случае содержания в нем воды более 0,1%. Нефтепродукты с температурой вспышки до 1000С обезвоживают при температуре не выше 200С, а для остальных нефтепродуктов допускается подогрев до 50-800С.

При необходимости промойте тигель прибора бензином и тщательно высушите. Порядок выполнения работы следующий:

– возьмите на испытание верхний слой нефтепродукта и налейте в тигель до кругового выступа, закройте крышкой, вставьте термометр и поместите тигель в нагревательную баню. При анализе нефтепродуктов с температурой вспышки до 500С нагревательная баня должна быть предварительно охлаждена до комнатной температуры.

Осуществляйте нагрев следующим образом:

      –  повышайте температуру со скоростью 10С/мин при непрерывном перемешивании с начала до конца опыта при анализе нефтепродуктов с температурой вспышки до 500С. Скорость нагрева устанавливается задатчиком;

–  ведите нагрев в начале опыта со скоростью 5-80С/мин при ана-лизе нефтепродуктов с температурой вспышки от 50 до 1500С и со скоростью 10-120С/мин для нефтепродуктов с температурой вспышки выше 1500С при периодическом перемешивании. Ведите нагрев со скоростью 20С/мин после того, как нефтепродукт нагреется до температуры на 300С ниже предполагаемой температуры вспышки;

Прибор закрытого типа для определения температуры вспышки нефтепродуктов

Прибор открытого типа для определения температуры вспышки нефтепродуктов

– начинайте проводить испытания на вспышку при температуре нефтепродукта на 100С ниже ожидаемой температуры вспышки. Проводите испытание на вспышку через 10С для продуктов с температурой вспышки до 1500С и через 20С для продуктов с температурой вспышки выше 1500С;

– перемешивайте продукт посредством вращения мешалки и прекратите перемешивание только в момент испытания;

– откройте отверстие крышки на 1 с. Если вспышка не произошла, перемешайте продукт вновь и повторите зажигание;

Использование любых материалов сайта разрешено только с письменного согласия владельцев ресурса logmag.info ©

– зафиксируйте минимальную температуру – температуру вспышки в момент появления и исчезновения синего пламени над поверхностью нефтепродукта;

– продолжайте нагрев со скоростью 40С/мин, если требуется установить температуру воспламенения нефтепродукта;

– повторяйте испытание пламенем через каждые 20С и фиксируйте температуру воспламенения – минимальную температуру, при которой испытуемый нефтепродукт при поднесении к нему пламени загорается и продолжает гореть не менее 5 с.

Расхождение между параллельными определениями температуры вспышки не должно превышать следующих величин: при температурах вспышки до 500С – ±10С, при температурах вспышки выше 500С – ±20С.

Определение температуры вспышки и воспламенения в открытом тигле осуществляется следующим образом.

Подготовьте нефтепродукт к испытанию, как было изложено ранее. Последовательность выполнения работы следующая:

– промойте внутренний тигель аппарата бензином, высушите его и поставьте в наружный тигель (см. рис. 1.15);

– налейте испытуемый нефтепродукт во внутренний тигель до кругового выступа. Не допускайте разбрызгивания нефтепродукта при наливании и смачивания стенок внутреннего тигля выше уровня жидкости;

– установите термометр с соответствующей градуировкой во внутренний тигель в строго вертикальном положении так, чтобы ртутный шарик находился в центре тигля приблизительно на одинаковом расстоянии от дна тигля и от уровня нефтепродукта;

– нагревайте испытуемый нефтепродукт со скоростью 100С/мин. Уменьшите скорость нагрева до 40С/мин за 400С до ожидаемой температуры вспышки. Скорость нагрева устанавливайте с помощью блока питания и регулирования;

Температуры вспышки, воспламенения и самовоспламенения нефтепродуктов

– начинайте проводить испытание на вспышку при температуре нефтепродукта на 100С ниже ожидаемой температуры вспышки. Для этого проведите медленно по краю тигля на расстоянии 10-14 мм от поверхности испытуемого нефтепродукта и параллельно этой поверхности пламенем зажигательного приспособления. Повторяйте такое испытание через каждые 20С подъема температуры;

– зафиксируйте минимальную температуру – температуру вспышки в момент появления и исчезновения пламени над поверхностью нефтепродукта;

– продолжайте нагрев нефтепродукта, если требуется установить температуру его воспламенения;

– повторяйте испытание пламенем через каждые 20С и зафиксируйте температуру воспламенения – минимальную температуру, при которой нефтепродукт при поднесении к нему пламени загорается и продолжает гореть не менее 5 с.

Использование любых материалов cайта разрешено только с письменного согласия владельцев ресурса logmag.info ©

Расхождение между параллельными определениями температуры вспышки до 1500С допускается не более 40С и выше 1500С – не более 60С.