可燃液体闪点与燃点测量实验.docx

实验3可燃液体闪点及燃点测定实验一、实验背景与目的(1)闪点与燃点概念由于液体的挥发性，各种液体表面总有蒸气存在，蒸气量的多少与液体温度有关。在规定的条件下加热可燃液体试样，当试样达到某温度时，其表面蒸气和周围空气形成的混合气体，遇火焰接触会产生瞬间火花，但随即熄灭。这种瞬间燃烧的现象称为闪燃。液体能够发生闪燃的最低温度称为闪点。在闪点温度下，液体只能发生闪燃而无法维持持续燃烧。这是因为闪点温度下，可燃液体的挥发速率小于其燃烧速度，液体表面的蒸汽燃烧后无法得到补充,导致火焰自行熄灭。虽然在闪点温度无法形成持续火焰，但从消防的观点考虑，闪燃是火险的警告，是着火的前兆，闪点是可能引起火灾的最低温度。闪点越低，液体引发火灾的危险性越大，储存、运输及使用过程的安全性越差。因此，闪点是衡量可燃液体火灾危险性的重要参数，是液体易燃性分级的依据。一般要求液体的使用温度要比其闪点低2030,以保证使用安全和减少挥发损失。在不同场合下，依据闪点高低，液体有不同分类方式。具体采用何种分类方式，要按照实际场合具体分析。 依据GB 50074-2014石油库设计规范，将液体分为易燃和可燃两类:易燃液体：闪点45。(：的液体；可燃液体：闪点45。(：的液体。 依据GB 50016-2014建筑设计防火规范，将液体火灾危险性分为三类：甲类液体：闪点V28C的液体，如汽油等。乙类液体：28闪点V60°C的液体，如灯用煤油等 丙类液体：闪点260的液体，如重油、润滑油等。常温下为液态且具有可燃性的物质，按其闪点高低分为以下3类：令 低闪点液体：闪点V-18C,如乙酸、丙酮、正己烷等。令 中闪点液体：闪点V23°C,如苯、甲醇等。令高闪点液体：23CW闪点W61C,如二乙二醇二甲醛、苯甲醛等。当可燃液体表面挥发的蒸汽与空气混合后，遇到火焰可形成连续燃烧（持续时间不小于5s）的最低温度称为燃点。（2）开口杯法与闭口杯法测量闪点闪点测量可分为开口杯法和闭口杯法两大类。开口杯法测量闪点的原理是实验时保持量杯为敞开状态，而闭口杯法则保持量杯为密闭状态。之所以要将闪点测量分为开口杯和闭口杯两种方法，主要决定于液体（主要为石油）产品的性质和实际使用条件。通常闭口杯法多用于测定轻质石油产品，如溶剂油、煤油等，由于测定条件与轻质油品的实际密闭储存和使用条件相似，可以作为防火安全控制指标的依据。开口杯法多用于润滑油及重质石油产品。由于用开口杯法测定时，石油产品受热后所形成的蒸气不断向周围空气扩散,使测得的闪点偏高。一般来说，同一油品，用开口法测定的结果要比闭口法高1030。Co需要说明，前述分类所采用的闪点均为闭口杯所测闪点值。本实验采用开口杯及闭口杯测量液体闪点，实验目的如下：（1）掌握可燃液体闪点、燃点的定义及可燃液体存在闪燃现象的原因。（2）理解开口杯、闭口杯两种测量可燃液体闪点方法的区别及适用场合。（3）掌握开口杯闪点测定仪、闭口杯闪点测定仪的使用方法。（4）理解可燃液体火灾危险性分类方法。二、实验原理与流程闪点测试最初起源于英国，主要使用Abel闪点仪。1873年德国工程师Berthold Pensky改造了 Abel系统，形成Abel Pensky闪点仪，后来又和AdolfMartens教授共同研制成功宾斯基马丁（PenskyMartens）闭口闪点测定仪，并获得工业界和科技届的广泛认可，成为测量闭口杯闪点的主要标准仪器之一。以此同时，美国也推出了克利夫兰（Cleveland）开口闪点测定仪。我国闪点测定标准分别为GB/T 261-2008闪点的测定宾斯基-马丁闭口杯法以及GB/T 3536-2008石油产品闪点和燃点的测定克利夫兰开口杯法。无论是闭口闪点测定仪还是开口闪电测定仪，虽然国内外的生产厂家众多，但其基本结构均类似。早期的闪点测定仪均为手动型，需要较多的人工介入。随着自动控制技术的发展，目前自动型闪点测定仪的应用越来越广泛。测定仪主要零部件包括油杯、搅拌器、油杯盖、电炉、滑板、点火器、电气装置、温度计等，零部件规格如下：（1）标准油杯内径为50.8mm、深度为56mm,容积约为70mL,试样容量刻度线深度为34.2mm。（2）点火器孔径为0.8mm。（3）电热装置由调压可控硅、600W电热丝组成，试样升温速率在l12°Cmin内。（4）电动搅拌装置由恒速马达、搅拌叶片组成，搅拌叶片尺寸为8mm×40mm,传动方式为软轴传动。开口闪点测定仪的基本结构如图3.1o图3.1手动型开口闪点测定仪结构简图（1）克利夫兰试样油杯，用于盛放待测样品；（2）操作面板，用于调节加热速率等，也可用调节旋钮；（3）温度计或温度传感器，垂直固定于支架上，其触点置于试样中，检测试样温度；（4）电炉，用于加热油杯中的试样；（5）点火扫划杆：自动划扫。（6）供气调节组件：供气气源接在该组件的进口处，其旋钮用于调节供气量的大小，使划扫杆的火焰直径为3.2mm4mm。（7）电源开关：打开此开关，仪器接通工作电源，指示灯亮，液晶显示器亮。闭口闪点测定仪基本结构如图3.2所示。闭杯闪点测定装置1 一点火器调节螺丝；2一点火器；3-滑板；4一油杯盖；5-油杯；6-浴套；7搅拌桨；8-壳体；9一电炉盘；10电动机；11-铭牌；J2一点火管；13一油杯手柄；14一温度计；15传动软轴；16-开关箱图3.2闭口闪点测定仪结构简图三、实验设备与材料（1）开口闪点测定仪一台（2）闭口闪点测定仪一台（3）柴油、煤油、45号耐磨液压油四、实验步骤与操作以手动闭口闪点试验测定仪为例，介绍实验步骤。1、试样脱水试样水分超过005%时，必须脱水。脱水方法是在试样中加入新煨烧并冷却的食盐、硫酸钠和无水氯化钙作为脱水剂进行脱水。脱水后，取试样的上层澄清部分供实验使用。注：含水量高的油品必须脱水，否则易引起喷溅事故！2、清洗油杯先用清洗溶剂冲洗试验杯、杯盖及其他附件，以除去残留物。再用清洁的空气吹干试验杯，确保除去所有溶剂。3、测量环境大气压观察气压计，记录环境大气压数值。气压计精度O.lkPa。4、试样注入油杯试样和油杯的温度不超过试样脱水的温度。杯中试样要装满到标记处，然后盖上清洁、干燥的杯盖，插入温度计，并将油杯放在热源上。5、加热试样插上电源，开启加热装置，对样品进行加热升温；启动电机，对样品进行搅拌，使之受热均匀，搅拌速率为90rmin120rmim调节旋控制电炉的加热功率，同时观察温度计，控制升温速率为5/min6°C/min；当温度升到预闪点以下约20时，开始引燃点火器；6、引燃点火器并测定闪点打开煤气，点燃引火器，将火焰调整为标准形状（球形，直径3-4mm）；扭转旋手，使滑板转动，露出油杯盖孔口，操作引火器向下摆动，伸向油杯点火孔内停留1s进行点火试验。点火时停止搅拌。当试样预期闪点不高于HOC时，每隔1点火一次。否则每隔2点火一次。反复操作，直到发火闪燃现象，记下此时温度计最低读数，即闪点，然后关闭煤气。7、燃点测定若还需要测定燃点，继续对油杯加热并连续点火，直到液面上方接触火焰后立即着火并能出现5s以上的蓝色火焰时，记录此时温度计最低度数，此温度即为试样的燃点。8、重复实验重复以上的操作四次，将测得结果记录填入记录表格;五、实验数据记录与结果处理将测量得到的数据记录到表3.1中。表3.1易燃液体闪点测量实验数据记录表样品名称：_实验时间：实测大气压力(kPa)： 次数12345闪点/燃点/当实测大气压力并非标准大气压时，用下式将测量闪点修正到标准大气压(101.3kPa)的闪点K=7L+0.25 (101.3-P)式中：环境大气压下的测量闪点，;P：环境大气压，kPao上述公式仅适用于环境大气压在98.0kPa104.7kPa范围内。六、思考题(1)测量液体闪点的意义？(2)为什么有闭口杯和开口杯两种闪点测量方法？如何选择?(3)影响闪点测定结果准确程度的因素有哪些？(4)重质油品掺入轻质油品后，闪点变化规律？(5)对闪点远低于环境温度的液体，如何测量其数值？(6)闪点测量自动化设计要解决手动过程中的哪些问题？