Температура воспламенения бензина

Температура вспышки, воспламенения, самовоспламенения, застыва­ния, плавления, размягчения

Температура вспышки — это температура, при которой нагреваемый в стандартных условиях нефтепродукт выделяет такое количество паров, которое образует с окружающим воздухом горючую смесь, вспыхиваю­щую при поднесении к ней пламени.

Этот показатель тесно увязан с температурой кипения, т.е. с испаря­емостью. Чем легче нефтепродукт, тем лучше он испаряется, тем ниже его температура вспышки. Например, бензиновые фракции имеют отри­цательные температуры вспышки (до -40°С), керосиновые фракции име­ют температуры вспышки в пределах 28-60°С, фракции дизельного топ­лива — 50-80°С, более тяжелые, масляные фракции — 130-325°С. Темпе­ратуры вспышки различных нефтей могут быть как положительными, так и отрицательными.

Наличие влаги в нефтепродуктах приводит к снижению температуры вспышки. Поэтому при определении ее в лабораторных условиях нефте­продукт должен быть освобожден от воды. Существуют два стандартных метода определения температуры вспышки: в открытом (ГОСТ 4333-87) и закрытом (ГОСТ 6356-75) тигле. Разница в определении температуры вспышки между ними составляет 20-30°С. При определении вспышки в открытом тигле часть образовавшихся паров улетает в воздух, и требуе­мое их количество, необходимое для вспышки, накапливается позднее, чем в закрытом тигле.

Поэтому температура вспышки одного и того же нефтепродукта, оп­ределенная в открытом тигле, будет выше, чем в закрытом тигле. Как правило, температуру вспышки в открытом тигле определяют для высококипящих фракций нефти (масла, мазуты). За температуру вспышки принимают ту температуру, при которой на поверхности нефтепродукта появляется и сразу гаснет первое синее пламя. По температуре вспышки судят о взрывоопасных свойствах нефтепродукта, т.е. о возможности об­разования взрывчатых смесей его паров с воздухом. Различают нижний и верхний пределы взрываемости.

Если концентрация паров нефтепродукта в смеси с воздухом ниже нижнего предела, взрыв не произойдет, так как имеющийся избыток воз­духа поглощает выделившееся в точке взрыва тепло и таким образом пре­пятствует возгоранию других частей горючего.

При концентрации паров нефтепродукта в смеси с воздухом выше верхнего предела взрыва не происходит из-за недостатка кислорода в смеси.

Температура воспламенения. При определении температуры вспыш­ки наблюдается явление, когда нефтепродукт вспыхивает и сразу гаснет. Если нефтепродукт нагреть еще выше (на 30-50°С) и снова поднести ис­точник огня к поверхности нефтепродукта, то он не только вспыхнет, но и будет спокойно гореть. Минимальная температура, при которой неф­тепродукт вспыхивает и начинает гореть, называется температурой вос­пламенения.

Температура самовоспламенения. Если нефтепродукт нагреть до вы­сокой температуры без контакта с воздухом, а далее обеспечить такой контакт, то нефтепродукт может воспламениться самопроизвольно.

Минимальная температура, соответствующая этому явлению, назы­вается температурой самовоспламенения. Она зависит от химического состава. Наиболее высокими температурами самовоспламенения обла­дают ароматические углеводороды и богатые ими нефтепродукты, далее следуют нафтены и парафины.

Чем легче нефтепродукт, тем выше его температура самовоспламене­ния. Так, для бензинов она находится в пределах 400-450°С, для газой­лей — 320-360°С.

Самовоспламенение нефтепродуктов часто является причиной по­жаров на заводах. Любая разгерметизация фланцевых соединений в ко­лоннах, теплообменных аппаратах, трубопроводах и т.д. может привести к пожару.

Облитый нефтепродуктом изоляционный материал необходимо уда­лять, поскольку его каталитическое воздействие может вызвать самовосп­ламенение нефтепродукта при значительно более низких температурах.

Температура застывания. При транспортировке нефтепродуктов по тру­бопроводам и применении их в области низких температур в авиации боль­шое значение имеет их подвижность и хорошая прокачиваемость в этих ус­ловиях. Температура, при которой нефтепродукт в стандартных условиях испытаний теряет подвижность, называется температурой застывания.

Потеря подвижности нефтепродукта может происходить за счет двух факторов: или повышения вязкости нефтепродукта, или за счет образо­вания кристаллов парафина и загустевания всей массы нефтепродукта.

Температура вспышки, воспламенения и самовоспламенения

Температурой вспышки называется минимальная температура, при которой пары нефтепродукта образуют с воздухом смесь, способную к кратковременному образованию пламени при внесении в нее внешнего источника воспламенения (пламени, электрической искры и т. п.) и определяется па ГОСТ 12.1.044—84. Вспышка представляет собой слабый взрыв, который возможен в строго определенных концентрационных пределах в смеси углеводородов с воздухом. Различают верхний и нижний концентрационный предел распространения пламени. Верхний предел характеризуется максимальной концентрацией паров органического вещества в смеси с воздухом, выше которой воспламенение и горение при внесении внешнего источника воспламенения невозможно изза недостатка кислорода. Нижний предел находится при минимальной концентрации органического вещества в воздухе, ниже которой количество теплоты, выделившееся в месте локального воспламенения, недостаточно для протекания реакции во всем объеме. Температурой воспламенения называется минимальная температура, при которой пары испытуемого продукта при внесении внешнего источника воспламенения образуют устойчивое незатухающее пламя. Температура воспламенения всегда выше температуры вспышки, часто довольно значительно— на несколько десятков градусов. Температурой самовоспламенения называется минимальная температура, при которой пары нефтепродуктов в смеси с воздухом воспламеняются без внешнего источника воспламенения. На этом свойстве нефтепродуктов основана работа дизельных двигателей внутреннего сгорания. Температура самовоспламенения выше температуры вспышки на несколько сотен градусов. Температура вспышки керосинов, дизельных топлив, смазочных масел, мазутов и других тяжелых нефтепродуктов характеризует нижний предел взрываемости. Температура вспышки бензинов, давление паров которых при комнатных температурах значительно, обычно характеризует верхний предел взрываемости. В первом случае определение ведется при нагревании, во втором — при охлаждении. Как всякая условная характеристика, температура вспышки зависит от конструкции прибора и условий определения. Кроме того, на ее значение влияют внешние условия — атмосферное давление и влажность воздуха. Температура вспышки возрастает с увеличением атмосферного давления. Температура вспышки связана с температурой кипения исследуемого вещества. Температура вспышки — величина неаддитивная. Опытное ее значение всегда ниже рассчитанного по правилам аддитивности среднеарифметического значения температур вспышек компонентов, входящих в состав смеси. Это объясняется тем, что температура вспышки зависит главным образом от давления пара низкокипящего компонента, а высококипящий компонент служит передатчиком теплоты. В качестве примера можно указать, что попадание даже 1 % бензина в смазочное масло снижает температуру вспышки от 200 до 170°С, а 6 % бензина снижают ее почти вдвое. Существуют два метода определения температуры вспышки — в приборах закрытого и открытого типа. Значения температуры вспышки одного и того же нефтепродукта, определенные в приборах различного типа, заметно различаются. Для высоковязких продуктов это различие достигает 50, для менее вязких 3—8°С. В зависимости от состава топлива значительно изменяются условия его самовоспламенения. С этими условиями, в свою очередь, связаны моторные свойства топлив, в частности детонационная стойкость.

Лабораторная работа «Определение температуры вспышки нефтепродуктов.

Выполнил: Ивлев Евгений

Большинство нефтей имеют температуру вспышки паров ниже 0 0 С. Например, температура вспышки усть-балыкской и самотлорской нефтей равна соответственно —30 0 С и ниже —35 0 С. Природ­ный битум Мордово-Кармальского месторождения, добытый ме­тодом внутрипластового горения, имеет температуру вспышки 59 0 С. Фракции 120— 230 0 С и 180—350 0 С мордово-кармальского природного битума имеют температуру вспышки соответствен­но 32 и 91 0 С.

По температуре вспышки нефтепродукты делятся на легко­воспламеняющиеся и горючие. К легковоспламеняющимся отно­сятся нефтепродукты, имеющие температуру вспышки паров не более 61 0 С в закрытом тигле (не более 66 0 С в открытом тигле). К горючему классу относятся нефтепродукты с темпе­ратурой вспышки более 61 0 С в закрытом тигле (более 66 0 С в открытом тигле).

Легковоспламеняющимися нефтепродуктами являются мо­торные топлива. Так, автомобильный бензин имеет температуру вспышки в закрытом тигле —50 0 С, авиационный —30 0 С. Топлива для реактивных двигателей, в за­висимости от сортности, должны иметь температуру вспышки не ниже 28—60 0 С, а топ­лива для быстроходных дизелей 35—61 0 С.

Температура воспламенения дизельных топлив находится в пределах 57—119 0 С. Температура воспламенения всегда выше температуры вспышки.

Температура самовоспламенения нефтепродукта с увеличе­нием его молекулярной массы уменьшается: если бензины само­воспламеняются при температурах выше 500 0 С, то дизельные топлива при 300—330 0 С.

По температурам вспышки, воспламенения и самовоспламе­нения оценивают пожаро- и взрывоопасность нефти и нефте­продукта.

Температуру вспышки нефти, легких нефтяных фракций и моторных топлив определяют в закрытом и открытом тиглях. Определение в открытом тигле применяют для масел и темных нефтепродуктов.

Определение температур вспышки в открытом тигле по методу Кливленда

Приборы, реактивы, материалы

Нефтепродукт(масло ВМГЗ), аппарат ТВО, экран трехстворчатый чёрный, термометр типа ТН-2 по ГОСТ 400, секундомер, пипетка, щетка металлическая, бензин-растворитель с пределами выкипания [50;170]C.

Подготовка к анализу. Для определения температур вспыш­ки и воспламенения берут обезвоженный нефтепродукт. Тигель промывают бензином, затем при наличии углеродистых отло­жений очищают металлической щеткой, промывают дистиллиро­ванной водой и высушивают.

Прибор для определения температуры вспышки и воспламенения устанавливают в таком месте, где нет за­метного движения воздуха и попадания дневного света на по­верхность тигля, и защищают от движения воздуха щитом или экраном.

Для проведения анализа тигель охлаждают до 15—25 0 С.

Анализируемый нефтепродукт наливают в ти­гель до уровня, отмеченного чертой. Излишки нефтепродукта удаляем пипеткой.

Термометр устанавливают в тигель с нефте­продуктом в строго вертикальном положении, используя для этого специальный шаблон.

Проведение анализа.Включаем газ, начинаем нагревать тигель со скоростью 14 град/мин. Зажигаем 2 запальника. За 40 0 С до ожидаемой температуры вспышки (170 С) скорость нагрева ограничивают до 4 0 С/мин. За 28 0 С до ожидаемой температуры вспышки проводят медленно над поверхностью тигля фитилем. Длина пламени должна быть 3—4 мм, время продвижения пламени от одной стороны тигля до другой 2—3 с. Определение повто­ряют через 2 0 С подъема температуры.

За температуру вспышки принимают температуру, которую показывает термометр при появлении первого синего пламени над частью или над всей поверхностью анализируемого нефте­продукта. Экспериментальные данные приведены в таблице 1.

Таблица 1. Экспериментальные данные по определению температуры вспышки.

ХИМИЯ НЕФТИ

Понятие температуры вспышки

Температурой вспышки называется температура, при которой нефтепродукт, нагреваемый в стандартных условиях, выделяет такое количество паров, которое образует с окружающим воздухом горючую смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени.

Для индивидуальных углеводородов существует определенная количественная связь температуры вспышки и температуры кипения, выражаемая соотношением:

Температура воспламенения бензина

Для нефтепродуктов, выкипающих в широком интервале температур, такую зависимость установить нельзя. В этом случае температура вспышки нефтепродуктов связана с их средней температурой кипения, т. е. с испаряемостью. Чем легче фракция нефти, тем ниже ее температура вспышки. Так, бензиновые фракции имеют отрицательные (до минус 40°С) температуры вспышки, керосиновые 28-60°С, масляные 130-325°С. Присутствие влаги, продуктов распада в нефтепродукте заметно влияет на величину его температуры вспышки. Этим пользуются в производственных условиях для заключения о чистоте получаемых при перегонке керосиновых и дизельных фракций. Для масляных фракций температура вспышки показывает наличие легкоиспаряющихся углеводородов. Из масляных фракций различного углеводородного состава наиболее высокую температуру вспышки имеют масла из парафинистых малосернистых нефтей. Масла той же вязкости из смолистых нафтено-ароматических нефтей характеризуются более низкой температурой вспышки.

Методы определения температуры вспышки

Стандартизованы два метода определения температуры вспышки нефтепродуктов в открытом (ГОСТ 4333-87) и закрытом (ГОСТ 6356-75) тиглях. Разность температур вспышки одних и тех же нефтепродуктов при определении в открытом и закрытом тиглях весьма велика. В последнем случае требуемое количество нефтяных паров накапливается раньше, чем в приборах открытого типа. Кроме того, в открытом тигле образовавшиеся пары свободно диффундируют в воздух. Указанная разность тем больше, чем выше температура вспышки нефтепродукта. Примесь бензина или других низкокипящих фракций в более тяжелых фракциях (при нечеткой ректификации) резко повышает различие в температурах их вспышки в открытом и закрытом тиглях.

При определении температуры вспышки в открытом тигле нефтепродукт сначала обезвоживают с помощью хлорида натрия, сульфата или хлорида кальция, затем заливают в тигель до определенного уровня, в зависимости от вида нефтепродукта. Нагрев тигля ведут с определенной скоростью, и при температуре на 10°С ниже ожидаемой температуры вспышки медленно проводят по краю тигля над поверхностью нефтепродукта пламенем горелки или другого зажигательного приспособления. Эту операцию повторяют через каждые 2°С. За температуру вспышки принимают ту температуру, при которой появляется синее пламя над поверхностью нефтепродукта. При определении температуры вспышки в закрытом тигле нефтепродукт заливают до определенной метки и в отличие от описанного выше метода нагревание его проводят при непрерывном перемешивании. При открывании крышки тигля в этом приборе автоматически подносится пламя к поверхности нефтепродукта.

Определение температуры вспышки начинают за 10°С до предполагаемой температуры вспышки — если она ниже 50°С, и за 17°С — если она выше 50°С. Определение проводят через каждый градус, причем в момент определения перемешивание прекращают.

Все вещества, имеющие температуру вспышки в закрытом тигле ниже 61°С, относятся к легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ), которые, в свою очередь, подразделяются на:

  • особо опасные (Tвсп ниже минус 18°С);
  • постоянно опасные (Tвсп от минус 18°С до 23°С);
  • опасные при повышенной температуре (Tвсп от 23°С до 61°С).

Пределы взрываемости

Температура вспышки нефтепродукта характеризует возможность этого нефтепродукта образовывать с воздухом взрывчатую смесь. 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. Нижний и верхний пределы взрываемости углеводородов можно определить соответственно по формулам:

Температура воспламенения бензина

Температура воспламенения бензина

В гомологическом ряду парафиновых углеводородов с повышением молекулярной массы как нижний, так и верхний пределы взрываемости понижаются, а интервал взрываемости сужается от 5-15% (об.) для метана до 1,2-7,5% (об.) для гексана. Ацетилен, оксид углерода и водород характеризуются самыми широкими интервалами взрываемости, поэтому они наиболее взрывоопасны.

С повышением температуры смеси интервал ее взрываемости слегка сужается. Так, при 17°С интервал взрываемости пентана равен 1,4-7,8% (об.), а при 100°С составляет 1,44-4,75% (об.). Присутствие в смеси инертных газов (азота, диоксида умерода и др.) также сужает интервал взрываемости. Увеличение давления приводит к повышению верхнего предела взрываемости.

Пределы взрываемости паров бинарных и более сложных смесей углеводородов можно определить по формуле:

Температура воспламенения бензина

Температура вспышки

January 29, 2013

Вспышка – мгновенное сгорание смеси воздуха и паров горючих веществ, сопровождающееся ярким кратковременным свечением. Устойчивого горения при этом нет. Температура вспышки – минимальная температура конденсированных веществ, при которой над их поверхностью образуются пары, вспыхивающие при появлении искры, пламени либо раскаленного тела.

Способностью вспыхивать при относительно невысоких температурах обладают жидкости, относящиеся к разряду легковоспламеняющихся. Максимальная температура вспышки таких веществ в закрытых тиглях составляет + 61 °С, в открытых – + 66 °С. Некоторые вещества способны самовозгораться, достигнув характерной именно для них температуры возгорания.

Определение давления насыщенных паров возможно для любой горючей жидкости. Оно возрастает соразмерно возрастанию температуры вещества. Как только температура вспышки достигнет критического (максимального) показателя, становится возможным и поддержание горения.

Однако наступление равновесия «пар – жидкость» потребует некоторого времени, которое пропорционально скорости образования паров. Устойчивого горения можно добиться, достигнув определенной (для каждого вещества индивидуальной) температуры возгорания, поскольку температура горения всегда выше, чем температура вспышки.

Прямое изменение температур, при которых вещества вспыхивают, имеет определенные сложности. Поэтому температурой вспышки принято считать температуру стенок реакционных сосудов, в которых эта вспышка наблюдается. Зависит температура непосредственно от условий происходящего теплообмена внутри самого сосуда, от его каталитической активности, от окружающей среды, от объема находящейся в сосуде жидкости.

Показатели опытов позволяют рассчитать допустимую для перевозок и хранения температуру горючих веществ. Измеряется температура вспышки в закрытых тиглях, как правило, по Пенски-Мартенсу. В открытых тиглях она уточняется экспериментально.

Особенно опасны жидкости, способные вспыхивать при температурах ниже –18 °С в тиглях закрытых, ниже – 13°С – в открытых. Постоянно опасными принято считать жидкости, вспышка которых возможна при температуре + 23°С в закрытых тиглях и до + 27°С в открытых. Показатели температур опасных жидкостей составляют до + 60 °С включительно при закрытых тиглях, до + 66 °С включительно – при открытых.

Разница температур вспышки, воспламенения и горения существенно варьируется, причем она индивидуальна для каждого вещества. Температура вспышки дизельного топлива, например, – не более + 70 °С. Температура его горения – + 1100 °С. Температура воспламенения – от + 100 °С до + 119 °С. А вот температура вспышки бензина, в связи с очень высокой летучестью, составляет + 40 °С, а иногда и меньше. Температура его воспламенения – + 300 °C. Показатели, касающиеся бензина, несколько обобщены. Их нужно считать средними, поскольку существуют различные виды бензина (автомобильные (летние, зимние), авиационные) с существенно отличающимися характеристиками и, соответственно, разными температурами вспышки, воспламенения, горения.

Горение – процесс, сопровождающийся выделением большого количества тепла с характерным излучением света (свечением), возможный при достижении определенной для каждого вещества температуры и доступе к нему кислорода либо других веществ (серы, паров брома и пр.).

Наиболее опасными считаются взрывы, характеризующиеся мгновенной химической реакцией с выделением огромной энергии и несущие механическую работу. Огонь при взрыве может распространиться на 3000 метров за одну секунду. Горение смеси при такой скорости называют детонацией. Являющиеся следствием детонации ударные волны часто становятся причинами значительных разрушений и несчастных случаев.

Температура воспламенения бензина

5 привычек, которые гарантируют, что вы не достигните успеха в жизни Наши ежедневные привычки делают из нас тех, кем мы являемся. Какие-то из них способны привести нас к успеху, а другие, напротив, гарантируют неизбежны.

Температура воспламенения бензина

13 признаков, что у вас самый лучший муж Мужья – это воистину великие люди. Как жаль, что хорошие супруги не растут на деревьях. Если ваша вторая половинка делает эти 13 вещей, то вы можете с.

Температура воспламенения бензина

Наши предки спали не так, как мы. Что мы делаем неправильно? В это трудно поверить, но ученые и многие историки склоняются к мнению, что современный человек спит совсем не так, как его древние предки. Изначально.

Температура воспламенения бензина

11 странных признаков, указывающих, что вы хороши в постели Вам тоже хочется верить в то, что вы доставляете своему романтическому партнеру удовольствие в постели? По крайней мере, вы не хотите краснеть и извин.

Температура воспламенения бензина

10 самых «фотогеничных» нарядов Вы прекрасно себя чувствуете в своем любимом свободном платье или огромном вязаном свитере и наслаждаетесь жизнью. Однако все меняется, как только вы.

Температура воспламенения бензина

13 фактов о флирте, которые вы должны знать Что может быть более страшным, чем пытаться заговорить с человеком, который вам нравится? К счастью, ученые разобрались, как именно работает флирт. Пр.

Сравнение температур воспламенения керосина, бензина, эфира

а) В небольшую фарфоровую чашку налить несколько миллилитров чистого керосина и поднести к его поверхности горя­щую лучину: керосин не загорается. Опустить конец горящей лу­чины в жидкий керосин и сразу вынуть: будет гореть только тот ке­росин, который успел впитаться в древесину. Взяв чашку щипца >1и, осторожно подогреть в ней керосин пламенем спиртовки, поднося время от времени горящую лучину к его поверхности. Через неко­торое время керосин загорается (температура воспламенения керо­сина около 300 °С). Чашку с горящим керосином накрыть асбести-рованной сеткой.

6) Налить в фарфоровую чашку несколько миллилитров бензина и поднести горящую лучину, не касаясь поверхности жидкости; бензин сразу же воспламеняется (температура воспламенения бензина около 200 °С. Воспламеняемости его способствует также легкая испаряемость). Горящий бензин погасить, как указано выше.

в) В фарфоровую чашку налить 1 —2 мл серного эфира (поблизости не должно быть открытого огня!), тотчас же закрыть пробкой склянку с эфиром и отставить ее в сторону. Зажечь длинную лучину и постепенно приближать пламя к чашке с эфиром: пары эфира, а за ними и жидкий эфир вспыхивают на расстоянии (температура воспламенения эфира 180 °С).

г) В отверстие пробирки ввести рыхлый комок ваты и облить его несколькими каплями серного эфира. Пробирку укрепить в штативе. Нагреть в пламени горелки стеклянную палочку до размягчения стекла и поднести раскаленный конец к отверстию про-
бирки: пары эфира вспыхивают.

7) «Несгораемый» платок. Носовой платок или соответствующий по размеру кусок хлопчатобумажной ткани смочить водой и отжать. В фарфоровую чашку налить около 30 мл ацетона. Взяв платок за верхние углы щипцами, смочить нижний его край ацетоном, погружая в чашку с помощью стеклянной палочки не более чем на 3 см. Поднести смоченный край платка к пламени спиртовки и сразу же отвести в сторону: вспыхивает большое пламя. Держа платок в щипцах, несильно размахивать им из стороны в сторону

(кисть руки во избежание случайного ожога смо­чить водой). Через некоторое время пламя гаснет, а смоченная водой ткань не успевает нагреться до температуры воспламенения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *