Температура вспышки

Температурой вспышки называют ту минимальную температуру, при которой образующиеся над поверхностью нефтепродукта в стандартных условиях пары в смеси с воздухом образуют горю­чую смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени и гаснущую из-за недостатка горючей массы в этой смеси.

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

где Т_ВСП и Т_КИП в ⁰К.

Для нефтепродуктов, выкипающих в широком интервале температур, такую зависимость установить нельзя, но наблю­дается зависимость их от испаряемости, являющейся функцией температур выкипания. Чем легче нефтяная фракция (меньше ее температура кипения), тем ниже ее температура вспышки (для бензиновых фракций она составляет, например, – 40 °С, для керосинов и дизельных топлив +35 – +60 °С, а для масел +130 – +250 °С).

Температура вспышки – параметр очень чувствительный к наличию летучих веществ. Примеси бензина или других низкокипящих фракций в более тяжёлых фракциях при нечёткой ректификации резко понижают температуру вспышки в полученном нефтепродукте (например в керосине).

Все вещества, имеющие температуру вспышки ниже 61°С, относят к легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ), которые в свою очередь подразделяются на особоопасные (t всп. ниже -18°С), постоянно опасные (t всп. от -18 до +23°С) и опасные при повышенной температуре (t всп. от +23 до +61°С).

По температуре вспышки судят о пожароопасности нефтепродукта, причем эта температура соответствует минимальной концентрации паров нефтепродукта в воздухе, при которой такая горючая смесь вспыхивает (взрывается).

В этой связи следует сказать и о том, что для каждого горючего вещества существуют пределы взрываемости его паров с воздухом – нижний и верхний.

Нижний предел взрываемости – это та минимальная концентрация паров горючего вещества в воздухе, при которой избыток воздуха, поглощая выделяющееся при загорании горючего тепло, не позволяет развиваться реакции горения.

Верхний предел взрываемости – это та максимальная концентрация паров горючего в воздухе, при которой недостаток кислорода не позволяет развиваться реакции горения.

Пределы взрываемости для углеводородов могут быть вычислены по формулам:

где N_H и N_B – концентрации, соответствующие нижнему и верхнему пределу взрываемости, % (об.); т – число атомов кислорода, необходимое для горения одной молекулы углеводорода.

С повышением температуры смеси интервал концентрат взрываемости несколько сужается [так, для пентана при 100 ^оС он соответственно равен 1,44% (об.) и 4,75% (об.)].

Увеличение давления смеси повышает верхний предел взрываемости (повышается парциальное давление кислорода).

Таблица 4.6.1Значения N_H и N_B для некоторых углеводородов и веществ при нормальных условиях (% об.)

Температура воспламенения. Температурой воспламенения называют минимально допустимой температурой, при которой смесь паров нефтепродукта с воздухом над его поверхностью при поднесении пламени вспыхивает и не гаснет в течение определенного времени, т.е. концентра­ция горючих паров такова, что даже при избытке воздуха горе­ние поддерживается.

Температура самовоспламенения Температурой самовоспламенения называют такую температуру, при которой соприкосновение нефтепродукта с воздухом вызывает его воспламенение и устойчивое горение без поднесения источника огня. Она на сотни градусов выше температур вспышки и воспламенения (бензины 400 – 450°С, керосины 360 – 380°С, дизельные топлива 320 – 380°С, мазуты 280 – 300°С).