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易燃性测试:闪点与自燃温度

张贴者 The 福斯克Team 上08.08.18
造成过程工业损失的最大原因之一是设备和生命。巨大的 使用量和使用频率 易燃易燃液体和气体 在全球范围内处理意味着发生工业事故的风险很大。因此,我们为您创建了此资源,以帮助确保您的公司安全。在本文中,我们将讨论以下内容。

  1. 为什么可燃性测试很重要?
  2. 什么是闪点?
  3. 什么是闪点自燃温度?
  4. 闪点和自燃温度测试的差异
  5. 可用的测试和咨询选项

为什么可燃性测试很重要?

使用易燃材料的加工业中火灾和爆炸的发生过于频繁,通常是由于以下两个因素造成的:蒸气空间中存在爆炸性混合物,对化学品固有安全隐患的特性缺乏了解或安全程序不充分。 简而言之,这就是为什么可燃性测试很重要的原因。

为了将火灾或爆炸的风险降至最低,评估材料的可燃性以了解关键特性(例如下限可燃性,上限可燃性,极限氧气浓度和爆燃指数)至关重要。 简而言之,这些定义为:

工业安全管理服务和化学过程安全
  • 燃烧下限(LFL)-易燃气体或气体与空气的混合物易燃的最低浓度
  • 易燃性上限(UFL) -易燃蒸气或气体和空气的混合物易燃的最高浓度
  • 极限氧浓度(LOC)-与任何浓度的易燃蒸气或气体混合时,产生易燃事件所需的最低氧气浓度。 
  • 爆燃指数(KG)-易燃混合物的体积归一化最大压力上升率  

各种不同 易燃 tests 可以执行这些操作以确定这些特性,并且在实施适当的安全措施时必须了解这些条件。

When conducting 易燃 测试, it is important that customers communicate what data is being sought so that 测试 can be properly 设计ed in order to determine the necessary 易燃 property of a 化学的 mixture. 

良好的可燃性测试方案应考虑影响特定化学品可燃性的许多不同变量:氧化环境,温度,压力,点火能量,容器的尺寸和几何形状,气体成分等。 有多种尺寸和几何形状不同的压力容器可用于燃烧测试,具体取决于特定需求。 选择(球形,圆柱形,大号,小号,玻璃,钢等)取决于特定的测试设计。一个良好定义的点火源也是必需的,一个用于监视压力和温度的好的数据采集系统也是如此。

考虑这些变量可能会导致测试数据比从文献中获取的信息更适用于您的特定过程。  Experts are happy to have a discussion with you about your 易燃危险 concerns and work with you on 设计ing tests that get you the information you need. 目标是为您提供特定的数据-而不仅仅是数据。

有多种尺寸和几何形状不同的压力容器可用于燃烧测试,具体取决于特定需求。  The choice (spherical, cylindrical, large, small, glass, steel, etc.) depends on the particular test 设计. A well-defined ignition source is also necessary, as is a good data acquisition system for monitoring pressure and temperature.

Data acquired from this 测试 can be used to implement proper safety procedures and 设计 to help minimize the chance of an explosive event in your industry.

 

什么是闪点?

闪点是最低温度 蒸气 液体池释放出来的气体与空气形成可燃混合物。  该测试用于评估处理和处理液体的相对闪燃危险。根据NFPA,EPA,OSHA或UN等组织的标准,该测试的结果与蒸气压或沸点测试相结合,将有助于将液体表征为易燃或可燃。 使用液体的闪点测试来表征液体,除了存储和处理要求外,还将提供有关适当包装和运输组以供运输的信息。

工业安全管理服务和化学过程安全根据材料特性,可以使用下列列出的标准之一进行测试以确定闪点:

ASTM D1310“通过标签开盖设备对液体闪点和着火点的标准测试方法”

ASTM D3278“小型封闭杯设备液体闪点的标准测试方法”

ASTM D3828“小型密闭杯测试仪的闪点标准测试方法”

ASTM D56“标签密闭杯测试仪的闪点标准测试方法”

ASTM D92“克利夫兰开口杯测试仪的闪点和着火点标准测试方法”

ASTM D93“ Pensky-Martens闭杯测试仪的闪点标准测试方法”

ASTM D1929“确定塑料着火温度的标准测试方法” **(注:该标准可能同时列在闪点和AIT下,因为我们还会发现样品上方有火焰存在的“闪火温度”。点火源,我们还发现了“自燃温度”,可以将其转化为样品的AIT(没有点火源的情况下,见图)。

-NFPA 30,《易燃和可燃液体规范》,国家防火协会,马萨诸塞州昆西,2012年

 

什么是闪点自燃温度(AIT)?

自燃温度(AIT)是一种易燃特性,定义为在没有明显/局部点火源的情况下,气体或蒸气会自燃的最低温度环境。如果在升高的温度和/或压力条件下处理或加工化学品,了解自燃温度将很有帮助。 这种可燃性取决于许多因素,包括压力,温度,氧化气氛,容器体积以及燃料/空气浓度等。 因此,重要的是在尽可能接近您的过程条件下表征自燃危险。

测试和咨询实验室符合的相关标准:严重事故管理服务和化学过程安全

ASTM E659“液体化学物质自燃温度的标准测试方法”

ASTM D1929“确定塑料着火温度的标准测试方法” **(见上文)

为了维持燃烧,空气中一定浓度的蒸气是必需的,并且每种可燃液体的浓度都不同。易燃液体的闪点是在施加点火源时将有足够的易燃蒸气点燃的最低温度。与闪点不同,自燃温度不使用点火源。换句话说,自燃温度是最低温度,在该温度下,挥发性物质将在没有任何外部火焰或点火源的帮助下蒸发成可点燃的气体。结果,自燃温度高于闪点。

 

闪点和自燃温度测试的差异

根据《石油工业新闻》的文章,“闪点和点火温度之间有何区别?”自2014年8月起:“将杯子中的物质放入对外界大气敞开的容器中,进行开杯闪点测试。然后逐渐升高其温度,并每隔一段时间将点火源从其上方通过。物质“闪烁”或被点燃,已经达到其闪点。

在密闭容器内进行闭杯闪点测试,并将点火源引入容器。结果,该物质不会暴露在容器外部的元素中,这可能会对测试结果产生干扰。反过来,这也导致较低的闪点,因为热量滞留在内部。因为它的熔点较低,所以闪点也更安全,可以广泛使用,因此更被普遍接受。”

自燃温度测试是通过将物质放入半升容器中并置于温度可控的烤箱内进行测量的。如前所述,此类测试的当前标准程序在ASTM E659中进行了概述。

为了通过表征可燃气体,蒸气或固体的潜在可燃性来评估您的风险暴露,以下列出了针对可燃性危害表征和标准执行的最常见测试。 (还可以执行专门的测试来更紧密地匹配您的过程条件,从而更好地评估风险。)

 

可用的测试和咨询选项:

  • 闪点测试(开杯和闭杯)
  • 易燃性限值(LFL,UFL)
  • 自燃温度(AIT)- 持续燃烧(有时称为持续可燃性或着火点)是在液体表面上方产生的蒸气一旦点燃将继续燃烧的最低温度,而不仅仅是产生闪燃。 该测试的结果可用于火灾风险评估的评估中,因为该测试方法可测量样本支持持续燃烧的趋势。着火点温度通常高于闪点温度。  易燃气体和模块化事故分析软件

FAI的相关标准目前符合:

ASTM D4206“使用小规模开放式杯具持续燃烧液体混合物的标准测试方法”

测试L.2

ASTM D92“克利夫兰开口杯测试仪的闪点和着火点标准测试方法”

  • 塑料的飞边和自燃温度 - 在高温下加工塑料可能会由于形成易燃蒸气而产生易燃危险。 在高温下加工塑料有两种可能的风险:闪燃着火温度和自燃着火温度。 闪燃温度是最低的环境温度,在该温度下,分解的塑料足以与空气混合并从可燃混合物中充分释放出蒸气;当暴露于局部点火源时。另一方面,自燃温度是最低环境温度,在该温度下,塑料自燃分解产生的蒸气。

相关标准 FAI目前符合:

ISO 871“塑料–使用热风炉测定着火温度”

ASTM D1929,“确定塑料着火温度的标准测试方法

  • 持续燃烧/燃烧(着火点) - 持续燃烧(有时称为持续可燃性或着火点)是在液体表面上方产生的蒸气一旦点燃将继续燃烧的最低温度,而不仅仅是产生闪燃。 该测试的结果可用于火灾风险评估的评估中,因为该测试方法可测量样本支持持续燃烧的趋势。着火点温度通常高于闪点温度。  

FAI的相关标准目前符合:

ASTM D4206“使用小规模开放式杯具持续燃烧液体混合物的标准测试方法”

测试L.2

ASTM D92“克利夫兰开口杯测试仪的闪点和着火点标准测试方法”

  • 易燃性温度极限(LTFL) –可燃性的温度极限是与液体平衡的蒸气在大气压力下在氧化性气氛中被充分浓缩以形成易燃混合物的最低温度。从理论上讲,可燃性的下限和闪点应相同。然而,并非总是如此,这是测试设备和测试方法变化的结果。 

可燃粉尘危害分析与可燃粉尘管理必须完全表征化学物质的可燃性危险,因为在评估可燃液体的危害时,仅使用闪点本身可能不足以提供适当的安全预防措施以避免可燃温度。 即使使用具有闪点值的安全裕度也可能并不总是足以保护给定系统。 LTFL测试可以准确评估有足够的蒸气用于火焰传播的温度,并且可以 design 正确的安全裕度。 

FAI的相关标准目前符合:

ASTM E918“确定高温和高压下化学物质可燃性极限的标准实践”

ASTM E1232“液体和固体材料的反应阈值温度的标准测试方法”

有关闪点和LTFL之间比较的更多信息,请参阅文章“评估 flammability 液体蒸气的危害“ 在我们的 2012年冬季流程安全 newsletter.

  • 极限氧浓度(LOC) -极限氧气浓度(LOC)是支持火焰传播所需的最小氧气量。 LOC可用于帮助确定适当的惰化和吹扫程序,以将过程材料保持在易燃区域之外。 LOC取决于测试条件,例如温度,压力和所用惰性材料。 数据还可以用于帮助使船只停运或调试使船只投入使用。 

FAI的相关标准目前符合:

ASTM E2079“限制气体和蒸气中氧气(氧化剂)浓度的标准测试方法”

EN 14756“测定易燃气体和蒸气的极限氧气浓度(LOC)”。

  • 最小点火能量(MIE) -最小点燃能量(MIE)是点燃易燃混合物所需的最小能量。 MIE有助于了解混合气体的易燃性。 MIE是测试条件的函数,包括温度,压力和混合物组成。 在某些条件下,MIE可能足够高,而从过程操作中消除点火源可能是足够的防爆手段。 与MIE相关的另一个参数是点火淬火距离。 这是火焰在点火时将不能够传播的最大距离。

Relevant standard FAI目前符合:

ASTM E582“在气态混合物中最小点火能量和熄灭距离的标准测试方法”。

核安全管理服务和严重事故管理
  • 爆炸强度P最大 ,KG -在某些情况下,可能有必要在易燃区域内进行操作,从而存在着火和/或爆炸危险。 此时,需要防爆设备和控件来安全地运行此过程。 进行爆炸严重性测试将有助于确定过程中所需的保护程度。 该测试将确定最大爆炸超压(P最大)在易燃混合物着火期间产生的爆燃指数(KG),这是归一化为容器体积的最大压力上升率。   These parameters can be used to help pressure rate a vessel for containment purposes or be used to 设计 an explosion relief system.

FAI的相关标准目前符合:

EN 13673-1“确定最大爆炸压力和气体和蒸气的最大压力上升速率-第1部分:确定最大爆炸压力”

EN 13673-2“确定最大爆炸压力和气体和蒸气的最大压力上升速率–第2部分:确定最大爆炸压力上升速率”

  • 燃烧热(HOC)测试 -化学品的燃烧热是在标准条件下该化学品与氧气完全燃烧时释放的热量。 燃烧热可以通过几种不同的装置进行实验测量。 一种这样的设置是氧气炸弹热量计,如此处所示,它可以为任何固体或液体样品确定较高的燃烧热值(HHV)。 HOC对于确定可用作能量来源的化学物质的能量含量很重要,并且可以用于确定用于发电或供热的设备的热效率。   Please see our "燃烧热》(2012年冬季刊) 工艺安全 通讯。

FAI当前符合的相关标准:

ASTM D240“ ASTM D240的修改后的测试程序:通过炸弹量热仪测量液态烃燃料燃烧热的标准测试方法”

其他测试 - At FAI, we have an extensive knowledge regarding the 设计 and development of specialized tests and test apparatus. We continue to expand our 测试 capabilities and push the limits for 测试 conditions. 因此,我们能够为通常无法通过标准测试方法量化的方案提供解决方案。

事故管理公司和化学测试服务我们提供的一些条件包括:

  • 温度升高
  • 压力升高
  • 臭氧测试
  • 各种容量的测试变量(1L,5L,20L等)

咨询服务

  • 根据NFPA或OSHA进行桌面和/或现场评估,以处理,处理或存储易燃材料
  • 易燃危害计算

-估计易燃特性(LFL,UFL,AIT等)或爆炸严重性

-在不正常情况下模拟可燃气体的分布和危害

  • 过程危害分析(PHA)协助

全面实验室将配备其他设备,例如由我们的易燃性测试和咨询服务总监开发的FAI定制设备。  This 5L vessel is 设计ed to perform high pressure AITs on a much larger scale versus the standard 550 ml vessel.

有关您的特定测试需求和我们的工业安全管理服务的更多信息,请联系:  [email protected],630-323-8750 

联系我们

话题: 可燃液体, 可燃气体, 闪点, 可燃气体, 艾特 , 自燃温度, 易燃危险, ASTM E659

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