Líquidos com ponto de inflamação superior a 61. Ponto de inflamação, ignição, auto-ignição, solidificação, fusão, amolecimento. Alguns dados sobre a medição de temperaturas de flash

ponto de inflamaçãoé a temperatura na qual o óleo aquecido em condições padrão, emite tal quantidade de vapor que forma uma mistura combustível com o ar circundante, que se inflama quando a chama é levantada e se apaga devido à falta de massa combustível nesta mistura.

Essa temperatura é uma característica das propriedades de risco de incêndio dos produtos petrolíferos e, com base nela, as instalações de produção e refino de petróleo são classificadas em categorias de risco de incêndio.

O ponto de fulgor dos NPs está relacionado com a sua temperatura média fervura, ou seja com evaporação. Quanto mais leve a fração do óleo, menor o seu ponto de fulgor. Assim, as frações de gasolina têm pontos de fulgor negativos (até -40 °C), as frações de querosene e diesel de 35 a 60 °C, as frações de óleo de 130 a 325 °C. Para frações de óleo, o ponto de fulgor indica a presença de hidrocarbonetos voláteis.

A presença de umidade e produtos de decomposição no NP afeta significativamente o valor de seu ponto de fulgor.

Dois métodos para determinação do ponto de fulgor são padronizados: cadinho aberto e cadinho fechado. A diferença entre os pontos de fulgor das mesmas NPs em cadinhos abertos e fechados é muito grande. Neste último caso, a quantidade necessária de vapor de óleo se acumula mais cedo do que nos instrumentos Tipo aberto.

Todas as substâncias com ponto de fulgor em cadinho fechado abaixo de 61 °C são classificadas como líquidos inflamáveis (líquidos inflamáveis), que, por sua vez, são divididos em especialmente perigosos (ponto de fulgor abaixo de -18 °C), permanentemente perigosos (ponto de fulgor de 18 °C a 23 °C negativos) e perigosos a temperatura elevada(ponto de fulgor de 23°C a 61°C).

Se a concentração de vapores de óleo for menor que o limite inferior de explosividade, não ocorre explosão, pois o excesso de ar existente absorve o calor liberado no ponto inicial da explosão e, assim, evita a ignição das partes remanescentes do combustível. Quando a concentração de vapor de combustível no ar está acima do limite superior a explosão não ocorre devido à falta de oxigênio na mistura.

Acetileno, monóxido de carbono e hidrogênio têm as faixas explosivas mais amplas e, portanto, são os mais explosivos.

ponto de inflamação chamada de temperatura mínima admissível na qual a mistura de vapores NP com ar acima de sua superfície, quando a chama é provocada, acende e não se apaga por um certo tempo, ou seja, a concentração de vapores combustíveis é tal que, mesmo com excesso de ar, a combustão é mantida.

A temperatura de ignição é determinada com um dispositivo de cadinho aberto e, em seu valor, é dezenas de graus maior que o ponto de fulgor em um cadinho aberto.

Temperatura de autoignição chamada de temperatura na qual o contato de um produto petrolífero com o ar causa sua ignição e combustão estável sem trazer uma fonte de fogo.

A temperatura de autoignição é determinada em um frasco aberto por aquecimento até que uma chama apareça no frasco. A temperatura de autoignição é centenas de graus mais alta que as temperaturas de flash e ignição (gasolina 400-450 ° C, querosene 360-380 ° C, óleo diesel 320-380 ° C, óleo combustível 280-300 ° C).

A temperatura de auto-ignição dos derivados de petróleo não depende da volatilidade, mas de sua composição química. Os hidrocarbonetos aromáticos, assim como os derivados de petróleo ricos neles, têm a temperatura de autoignição mais alta e os hidrocarbonetos parafínicos a menor. Quanto maior o peso molecular dos hidrocarbonetos, menor a temperatura de autoignição, pois depende da capacidade oxidante. Com o aumento do peso molecular dos hidrocarbonetos, sua capacidade de oxidação aumenta e eles entram em uma reação de oxidação (causando combustão) a uma temperatura mais baixa.

FLASH E PONTO DE FLASH. As substâncias combustíveis, principalmente as líquidas, encontram, dependendo das condições em que se encontram, três tipos distintos de combustão: flash, ignição e ignição; uma explosão pode ser considerada como um caso especial de flash. O flash é uma combustão rápida, mas relativamente calma e de curto prazo, de uma mistura de vapores de uma substância combustível com oxigênio ou ar, resultante de um aumento local da temperatura, que pode ser. causada por uma faísca elétrica ou pelo contato com uma mistura corporal quente ( corpo sólido, líquido, chama). O fenômeno do flash é como uma explosão, mas, ao contrário desta, ocorre sem som forte e não tem efeito destrutivo. O flash se distingue da ignição por sua curta duração. A ignição, surgindo, como um surto, de um aumento local da temperatura, pode durar até que todo o suprimento de substância combustível se esgote e ocorra a vaporização devido ao calor liberado durante a combustão. Por sua vez, a ignição é diferente da ignição, pois esta última não requer um aumento local adicional de temperatura.

Todos os tipos de combustão estão associados à propagação do calor da área onde ocorreu a combustão para as áreas adjacentes da mistura combustível. Durante um flash, a liberação de calor em cada seção é suficiente para inflamar uma seção adjacente de uma mistura combustível já preparada, mas não o suficiente para repor a evaporação de novas quantidades de combustível; portanto, tendo esgotado o suprimento de vapores combustíveis, a chama se apaga e o flash termina aí, até que os vapores combustíveis se acumulem novamente e recebam superaquecimento local. Quando inflamada, a substância formadora de vapor é levada a uma temperatura tal que o calor da combustão dos vapores acumulados é suficiente para restaurar o estoque da mistura combustível. A ignição iniciada, tendo atingido a superfície da substância combustível, torna-se estacionária até que a substância combustível se queime completamente; mas, no entanto, uma vez parado, a ignição não é mais renovada sem um superaquecimento local aplicado do lado de fora. Finalmente, durante a ignição, a substância combustível está a uma temperatura suficiente não apenas para vaporização, mas também para o flash de uma mistura combustível formada continuamente, sem aquecimento local adicional. Neste último caso, a combustão, se for interrompida, por exemplo, cortando o livre acesso de oxigênio, ocorre espontaneamente após a eliminação da causa obstrutiva: o flash espontâneo irá mais adiante na ignição.

A possibilidade de combustão de um tipo ou outro depende principalmente da composição química da mistura combustível, ou seja, Natureza química vapores combustíveis, teor de oxigênio na mistura, no teor de impurezas indiferentes estranhas, como: nitrogênio, vapor d'água, dióxido de carbono e no teor de impurezas que neutralizam ativamente a reação de combustão, por exemplo, catalisadores negativos, silenciadores etc. Significado geral para todos os casos. É óbvio de antemão que, sob determinadas condições de pressão e temperatura, uma mistura de vapor ou gás combustível com oxigênio (ou ar) pode não queimar em nenhuma proporção e que um teor de combustível muito pequeno ou, inversamente, muito alto na mistura exclui um queimador. Além disso, diferentes vapores combustíveis requerem diferentes quantidades de oxigênio para sua combustão e, portanto, os "limites de fulgor" de misturas de oxigênio e vapores combustíveis sempre dependem do tipo de vapor combustível. O método de cálculo desses limites para substâncias quimicamente individuais foi indicado por Thornton. Se denotarmos por N o número de átomos de oxigênio necessários para a combustão completa de M moléculas de uma substância combustível na forma de gás ou vapor, então, de acordo com Thornton, os limites das misturas que retêm a capacidade de piscar podem ser expressos:

Se a mistura não contém oxigênio puro, mas ar, deve-se levar em consideração que 1 volume de oxigênio está contido em 5 (mais precisamente, 4,85) volumes de ar. Assim, por exemplo, a combustão do metano pode ser expressa pela equação:

portanto, para este caso, M = 1 e N = 4. Portanto, a composição do limite superior para uma mistura de metano com oxigênio é dada por:

a partir daqui é fácil calcular que o limite superior de fulgor para uma mistura de metano com ar é determinado por uma proporção de 1:5, ou seja, com um teor de 1/6 de metano na mistura, ou 16,7% (o experimento dá 14,8%). Para o limite inferior, da mesma forma, temos a composição da mistura CH 4 (1 volume) + 6 O (3 volumes), que corresponde ao teor de metano na mistura com ar 1/16, ou 6,25% (o experimento dá 5,6%). Da mesma forma, para o pentano, C 6 H 12 , obtemos M = 1 e N = 16, dos quais 1/21, ou 4,75%, de pentano misturado com ar é calculado para o limite superior (o experimento dá 4,5%), para o inferior 1/76, ou 1,35% (o experimento dá 1,35%). Como os valores de M e N nas fórmulas de Thornton são proporcionais às pressões parciais de vapor da substância combustível e do oxigênio, é óbvio que um flash só é possível dentro de certos limites da pressão parcial de vapor e seus limites mudam com a temperatura. Também é óbvio que um flash se torna possível quando a elasticidade vapor saturado atingirá valor conhecido. Conhecendo esse valor e a dependência da pressão do vapor com a temperatura, é possível calcular a temperatura na qual um flash é possível. Estudos de E. Mack, C. E. Burda e G. N. Borgem mostraram que para a maioria das substâncias, no limite inferior do flash, é observada uma concordância bastante boa entre a temperatura calculada e a temperatura diretamente observada.

As misturas de vapor também estão, em alguns casos, sujeitas ao método especificado de determinação da temperatura na qual um flash é possível. Se esta é uma mistura de naftenos C n H 2 n, então em todos os homólogos a proporção do conteúdo de C para H é a mesma, de modo que o peso molecular médio da mistura permite determinar o número de grupos CH 2 e, consequentemente, a quantidade de O necessária para a combustão. Além disso, o ponto de fulgor aqui é quase Função linear peso molecular e ponto de ebulição associado. Para uma mistura de hidrocarbonetos de metano C n H 2 n+2 (por exemplo, gasolina), o número N também é calculado a partir do peso molecular médio. Depois de subtrair 2 dele (para dois átomos de hidrogênio no final da cadeia) e dividir o resíduo por 14 (a soma dos pesos atômicos do grupo CH 2), obtém-se o número desses grupos, que corresponde ao peso molecular médio da mistura. Se esse número for multiplicado por 3 e adicionado 1, para dois átomos de hidrogênio anteriormente negligenciados, obtém-se N. Portanto, para a gasolina, o peso molecular médio é 107 e, portanto:

Com o aumento da pressão da mistura, a elasticidade parcial do vapor combustível aumenta e, portanto, o ponto de fulgor também aumenta. Um aumento de 1 mm na pressão aumenta o ponto de fulgor dos cortes de petróleo mexicanos em 0,033°, como mostrou Loman, que estudou o flash em diferentes alturas (segundo Golde, que trabalhou com outros materiais, essa variação é de 0,036°). Especialmente para o querosene, existe uma tabela de correção que permite trazer ao normal o ponto de fulgor encontrado em qualquer pressão barométrica. Exceto pressão atmosférica, o ponto de fulgor também altera a umidade do ar, pois a elasticidade parcial do vapor d'água diminui a pressão do componente combustível da mistura.

Clarão líquido evaporando. Clarão mistura pronta gases ou vapores é o caso mais simples. O fenômeno flash é mais complicado, quando a mistura flash surge continuamente da evaporação do líquido imediatamente localizado. O flash de uma mistura de gases também depende de muitas condições experimentais: aumentar a largura da bureta explosiva, transferir a faísca explosiva de cima para baixo, aumentar a capacidade do recipiente, aumentar o centelhador, etc. - tudo isso expande os limites de um possível flash. Além disso, algumas impurezas, ainda pouco estudadas, podem alterar significativamente esses limites. A questão de um flash de névoa de um líquido combustível atomizado foi investigada por Gider e Wolf. O limite inferior do flash acabou sendo o mesmo aqui da mistura com o vapor correspondente; mas a velocidade de propagação da explosão no nevoeiro é menor e o consumo de oxigênio é maior do que no caso dos vapores. A condição da superfície do líquido, seu volume, a distância até a chama de ignição, a taxa de troca do ar externo e os vapores resultantes, a taxa de evaporação e, conseqüentemente, a potência da fonte de calor que aquece o líquido, a condutividade térmica das paredes do vaso, a condutividade térmica e a viscosidade do próprio líquido, a perda de calor pelo vaso por radiação, etc. - tudo isso pode alterar significativamente a temperatura de flash observada e além dos fatores indicados na discussão do flash da mistura de gases. Portanto, pode-se falar sobre o flash como uma constante apenas condicionalmente, conduzindo o experimento apenas sob condições definidas com precisão. Para substâncias quimicamente individuais, Ormandy e Crevin estabeleceram a proporcionalidade dos pontos de fulgor e ebulição (em graus absolutos):

onde o coeficiente k para o limite inferior do flare é 0,736 e para o superior 0,800; T° b.p. deve ser determinado pela leitura inicial do termômetro. A fórmula de Ormandy e Crevin também se estende até certo ponto a frações muito estreitas de vários tipos de misturas. No entanto, para os líquidos combustíveis que na maioria dos casos devem ser tratados na prática, ou seja, para misturas complexas, ainda não foram encontradas relações simples que determinem o ponto de fulgor. Mesmo as misturas binárias não seguem a regra de mistura em relação ao flare, e o componente de flare baixo reduz significativamente o flare do outro, flare alto, enquanto o último aumenta um pouco o flare do primeiro. Assim, por exemplo, uma mistura de quantidades iguais de frações (componentes de gasolina e querosene) Gravidade Específica 0,774 com um flash a 6,5° e uma gravidade específica de 0,861 com um flash a 130° têm um ponto de fulgor não em 68,2°, como seria de esperar da regra de mistura, mas em 12°. A 68,2°, uma mistura contendo apenas cerca de 5% do componente mais leve pisca, de modo que essa pequena mistura reduz o ponto de fulgor do componente mais pesado em 61,8°. No entanto, o resultado do teste de tais misturas em cadinho aberto, onde os vapores do componente volátil não podem se acumular, não é tão distorcido por impurezas, principalmente se a diferença de flashes em ambos os componentes for significativa. Em alguns casos, essas misturas podem dar um flash duplo em diferentes temperaturas.

Ignição. A temperatura de ignição excede o ponto de fulgor tanto mais significativamente quanto maior for o próprio ponto de fulgor. Conforme demonstrado por Kunkler e M. V. Borodulin, quando os derivados de petróleo são aquecidos do flash à ignição, a substância de teste perde cerca de 3% de seu peso, e essa perda se refere a cortes mais leves. Portanto, a presença de pequenas quantidades (não mais que 3%) de destilados leves, que distorcem significativamente o ponto de fulgor de uma substância, não interfere na medição precisa da temperatura de ignição. Por outro lado, a presença de mais de 10% de gasolina no óleo torna o ponto de ignição indeterminado.

A combustão espontânea, ou autoignição, de uma mistura de vapores combustíveis ocorre quando a liberação de calor de um sistema oxidante é igualada à perda de calor e, portanto, mesmo uma aceleração insignificante da reação leva a um processo violento. Obviamente, o limite de equilíbrio de temperatura muda com a mesma composição da mistura, dependendo de sua massa, condutividade térmica e capacidade de emissão de calor do invólucro contendo a mistura combustível, da temperatura ambiente, a presença de catalisadores na mistura e várias outras condições, de modo que a temperatura de autoignição tenha um certo valor apenas em condições estritamente definidas. A dependência da temperatura de autoignição da presença ou ausência de platina catalisadora é comprovada, por exemplo, pelos dados de E. Constant e Schlönfer (Tabela 1).

A dependência da temperatura de autoignição da presença de oxigênio ou ar na mistura é mostrada pelos dados dos mesmos pesquisadores (Tabela 2).

Pesquisa de S. Gvozdev sobre combustão espontânea várias substâncias em tubos de quartzo e ferro em uma atmosfera de oxigênio e ar deu os resultados que são comparados na tabela. 3.

Em relação à combustão espontânea, a experiência estabeleceu algumas disposições gerais, a saber: 1) a pressão diminui a temperatura de combustão espontânea; 2) a presença de umidade também diminui a temperatura de combustão espontânea; 3) no ar, a temperatura de combustão espontânea é maior que no oxigênio; 4) a temperatura de combustão espontânea em um tubo aberto é maior do que em um espaço fechado; 5) a temperatura de autoignição dos hidrocarbonetos ciclohexano é inferior à dos hidrocarbonetos aromáticos e próxima da temperatura de autoignição dos hidrocarbonetos saturados; 6) para hidrocarbonetos aromáticos, as temperaturas de combustão espontânea no ar e no oxigênio são próximas; 7) algumas substâncias (aguarrás, álcoois) dão temperaturas de auto-ignição muito flutuantes durante uma série sucessiva de testes (especialmente a terebintina). Um caso especial de combustão espontânea são materiais fibrosos (algodão, lã, lã, trapos) impregnados com óleos; a facilidade de autoignição nesses casos está relacionada à temperatura de autoignição dos respectivos óleos. Fenômenos desse tipo têm uma importância tão valor prático que métodos e instrumentos especiais foram desenvolvidos para testar a capacidade dos óleos de inflamar espontaneamente na presença de algodão.

Medição de flash e pontos de incêndio. Estando intimamente relacionados ao peso molecular e ao ponto de ebulição, o flash e a ignição estão indiretamente relacionados a essas constantes e, portanto, caracterizam uma determinada substância. Eles ainda possuem maior valor na prática, para julgar o grau de inflamabilidade de uma substância em determinadas condições de uso e, conseqüentemente, para estabelecer medidas preventivas, esta é uma circunstância especialmente importante na indústria (petróleo, processamento de madeira, álcool, verniz, moagem de óleo) e em geral em todos os casos em que se tratam de solventes voláteis.

A necessidade de medir as temperaturas de flash e ignição levou à construção de vários dispositivos especiais, muitas vezes caros, e ao desenvolvimento de instruções para trabalhar com eles, e em indústrias individuais, em relação a certas classes de substâncias, mesmo relacionadas entre si, vários dispositivos com diferentes instruções foram construídos e padronizados. Não tendo nenhuma base racional, variando de país para país, de uma organização industrial para outra e de uma classe de substâncias para outra, os métodos de medição de flash e ignição fornecem resultados que são consistentes entre si apenas de forma muito aproximada. Os principais tipos de aparelhos para medição do ponto de fulgor são: a) com vaso aberto, b) com vaso fechado.

A) Eletrodomésticos para vasos abertos. A medição do ponto de fulgor foi originalmente feita despejando o líquido de teste na água contida no copo; este último foi então aquecido. O flash posterior em um navio aberto começou a fazer-se por hl. arr. no que diz respeito a substâncias que são difíceis de piscar, por exemplo, óleos lubrificantes, alcatrões de carvão de gás, vários mastiques, etc. Tais são os dispositivos de Marcusson, Brenken, Cleveland, Moore, de Graaf, Krupp, que diferem principalmente em tamanho, forma e material do cadinho, o design das peças de aquecimento e o método de condução do aquecimento. Detalhes sobre o manuseio desses dispositivos podem ser encontrados nos manuais dedicados. Deve-se notar que a saliência da coluna de mercúrio do termômetro fora do cadinho e sua presença em um ambiente com temperaturas diferentes em locais diferentes leva à necessidade de uma correção significativa, que aumenta com o aumento da temperatura de fulgor ou ignição, por exemplo, até 10-14 ° quando o ponto de fulgor é de 300 °. O verdadeiro ponto de fulgor é calculado usando a fórmula:

onde θ é a temperatura de flash (ou ignição) observada diretamente, n é o número de graus da parte da coluna de mercúrio fora do líquido de teste e t" é a temperatura correspondente ao meio da parte saliente da coluna de mercúrio; embora t "m. b. calculado, mas geralmente é medido diretamente, usando um termômetro adicional. Para encontrar rapidamente essa correção, uma tabela especial é usada. Uma tabela especial também serve para correções de pressão barométrica, que são especialmente importantes na determinação do ponto de fulgor de líquidos inflamáveis (querosene); para este último, geralmente são utilizados dispositivos com vaso fechado.

b) Eletrodomésticos para embarcações fechadas. Dos vários instrumentos deste tipo, os mais conhecidos são os de Abel e Martens (ambos melhorados por Pensky), Elliot (New York), Tag. Na URSS e em alguns outros países (Alemanha, Áustria), o dispositivo Abel-Pensky para líquidos de baixo ponto de ebulição (querosene) e o dispositivo Martens-Pensky para líquidos de alto ponto de ebulição (óleos) são usados quase exclusivamente. parte de trabalho Esses dispositivos consistem em um cadinho rigorosamente regulado, hermeticamente coberto por uma tampa, na qual, em certos intervalos, uma janela é aberta para introduzir uma pequena chama no cadinho. O cadinho contém um termômetro e um agitador. O aquecimento do cadinho, e em alguns casos, ao contrário, o resfriamento, é feito em condições estritamente definidas, utilizando banhos especiais. Instrumentos adotados em países diferentes para testar o querosene, e os pontos de fulgor normais para os testes correspondentes são comparados na tabela. 4.

As leituras de vários dispositivos na determinação do ponto de fulgor sempre divergem umas das outras, e a determinação de um flash em um recipiente aberto sempre fornece uma temperatura mais alta do que em um dispositivo fechado. Isso se deve ao fato de que em dispositivos fechados, os vapores se acumulam gradualmente no dispositivo, enquanto em um recipiente aberto eles se difundem constantemente na atmosfera circundante. O tamanho dessas discrepâncias pode ser julgado com base nos dados da Tabela. 5.

Esta tabela também mostra que a diferença entre o ponto de fulgor em dispositivos fechados e abertos aumenta com o aumento do ponto de fulgor e também, como mostram os dois últimos exemplos, com o aumento da heterogeneidade do produto. Nesse sentido, a presença de uma grande diferença no ponto de fulgor para a mesma substância ao determinar seu flash em dispositivos abertos e fechados indica uma mistura com uma substância pesada, por exemplo, óleo, de alguma substância leve (gasolina, querosene) ou alguns defeitos de destilação (decomposição com a formação de produtos voláteis). Assim, comparar o ponto de fulgor da mesma substância em dispositivos abertos e fechados pode servir para controlar a correção tanto do uso quanto da produção de óleos lubrificantes.

ponto de inflamação- esta é a temperatura na qual um produto petrolífero aquecido em condições padrão emite tal quantidade de vapor que forma uma mistura combustível com o ar circundante, que se inflama quando uma chama é trazida a ele.

Este indicador está intimamente relacionado com o ponto de ebulição, ou seja, com evaporação. Quanto mais leve o produto de óleo, melhor ele evapora, menor seu ponto de fulgor. Por exemplo, frações de gasolina têm pontos de fulgor negativos (até -40°C), frações de querosene têm pontos de fulgor na faixa de 28-60°C, frações de óleo diesel - 50-80°C, frações de óleo mais pesado - 130-325°C. Os pontos de fulgor de vários óleos podem ser positivos ou negativos.

A presença de umidade nos derivados de petróleo leva a uma diminuição do ponto de inflamação. Portanto, ao determiná-lo em condições de laboratório, o produto oleoso deve estar isento de água. Existem dois métodos padrão para determinar o ponto de fulgor: em cadinho aberto (GOST 4333-87) e fechado (GOST 6356-75). A diferença na determinação do ponto de fulgor entre eles é de 20-30°C. Ao determinar um flash em um cadinho aberto, parte dos vapores formados voa para o ar, e a quantidade necessária deles, necessária para um flash, acumula-se mais tarde do que em um cadinho fechado.

Portanto, o ponto de fulgor de um mesmo óleo, determinado em cadinho aberto, será maior do que em cadinho fechado. Como regra, o ponto de inflamação em um cadinho aberto é determinado para frações de óleo de alto ponto de ebulição (óleos, óleos combustíveis). O ponto de fulgor é considerado a temperatura na qual a primeira chama azul aparece na superfície do produto petrolífero e imediatamente se apaga. O ponto de fulgor é usado para julgar as propriedades explosivas de um produto petrolífero, ou seja, sobre a possibilidade de formação de misturas explosivas de seus vapores com o ar. Existem limites explosivos inferior e superior.

Se a concentração de vapor de óleo em uma mistura com o ar estiver abaixo do limite inferior, não ocorrerá explosão, pois o excesso de ar existente absorve o calor liberado no ponto de explosão e, assim, evita a ignição de outras partes do combustível.

Quando a concentração de vapores de óleo em uma mistura com ar acima do limite superior da explosão não ocorrer devido à falta de oxigênio na mistura.

Temperatura de ignição. Ao determinar o ponto de inflamação, observa-se um fenômeno quando um produto petrolífero se inflama e se apaga imediatamente. Se o produto à base de óleo for aquecido ainda mais (30-50°C) e a fonte de fogo for novamente trazida à superfície do produto à base de óleo, ele não apenas incendiará, mas também queimará silenciosamente. A temperatura mínima na qual um produto petrolífero se inflama e começa a queimar é chamada de temperatura de ignição.

Temperatura de ignição automática. Se o produto à base de óleo for aquecido a uma temperatura alta sem contato com o ar, e esse contato for assegurado, o produto à base de óleo pode inflamar-se espontaneamente.

A temperatura mínima correspondente a este fenômeno é chamada de temperatura de autoignição. Depende da composição química. Os hidrocarbonetos aromáticos e os derivados de petróleo ricos neles apresentam as temperaturas de auto-ignição mais altas, seguidos pelos naftenos e parafinas.

Quanto mais leve for o produto petrolífero, maior será a sua temperatura de auto-ignição. Assim, para gasolina está na faixa de 400-450°C, para gasóleo - 320-360°C.

A autoignição de produtos petrolíferos é frequentemente a causa de incêndios em fábricas. Qualquer despressurização de conexões de flange em colunas, trocadores de calor, tubulações, etc. pode causar um incêndio.

O material isolante embebido em óleo deve ser removido, pois seu efeito catalítico pode causar a auto-ignição do óleo derivado muito mais Baixas temperaturas Oh.

ponto de fluidez. Ao transportar produtos petrolíferos através de oleodutos e usá-los na região de baixa temperatura na aviação, sua mobilidade e bom bombeamento nessas condições são de grande importância. A temperatura na qual o óleo perde sua mobilidade em condições de teste padrão é chamada de ponto de fluidez.

A perda de mobilidade do produto oleoso pode ocorrer devido a dois fatores: ou aumento da viscosidade do produto oleoso, ou devido à formação de cristais de parafina e espessamento de toda a massa do produto oleoso.

Propriedades de baixa temperatura

O conceito de ponto de inflamação

ponto de inflamaçãoé a temperatura na qual um produto petrolífero aquecido sob condições padrão emite uma quantidade tal de vapor que forma uma mistura combustível com o ar circundante, que se inflama quando uma chama é trazida a ele.

Para hidrocarbonetos individuais, existe uma certa relação quantitativa entre o ponto de fulgor e o ponto de ebulição, expressa pela razão:

Para produtos petrolíferos fervendo em uma ampla faixa de temperatura, essa dependência não pode ser estabelecida. Nesse caso, o ponto de fulgor dos derivados de petróleo está relacionado ao seu ponto médio de ebulição, ou seja, com evaporação. Quanto mais leve a fração do óleo, menor o seu ponto de fulgor. Assim, as frações de gasolina têm pontos de fulgor negativos (até menos 40°С), querosene 28-60°С, óleo 130-325°С. A presença de umidade e produtos de decomposição em um produto petrolífero afeta significativamente o valor de seu ponto de inflamação. Isso é usado em condições de produção para concluir a pureza das frações de querosene e diesel obtidas durante a destilação. Para frações de óleo, o ponto de fulgor indica a presença de hidrocarbonetos voláteis. Das frações de óleo de várias composições de hidrocarbonetos, a mais Temperatura alta flashes têm óleos de óleos doces parafínicos. Óleos com a mesma viscosidade de óleos naftênicos aromáticos resinosos têm um ponto de fulgor mais baixo.

Métodos para determinar o ponto de inflamação

Dois métodos foram padronizados para determinar o ponto de fulgor de produtos petrolíferos em cadinhos abertos (GOST 4333-87) e fechados (GOST 6356-75). A diferença entre os pontos de fulgor dos mesmos derivados de petróleo quando determinados em cadinhos abertos e fechados é muito grande. Neste último caso, a quantidade necessária de vapor de óleo se acumula mais cedo do que nos dispositivos do tipo aberto. Além disso, em um cadinho aberto, os vapores resultantes difundem-se livremente no ar. A diferença especificada é maior, quanto maior o ponto de fulgor do produto petrolífero. A mistura de gasolina ou outras frações de baixo ponto de ebulição em frações mais pesadas (com retificação difusa) aumenta acentuadamente a diferença em seus pontos de fulgor em cadinhos abertos e fechados.

Ao determinar o ponto de fulgor em um cadinho aberto, o produto oleoso é primeiro desidratado com cloreto de sódio, sulfato ou cloreto de cálcio e, em seguida, despejado no cadinho para certo nível, dependendo do tipo de produto petrolífero. O cadinho é aquecido com certa velocidade, e a uma temperatura de 10 ° C abaixo do ponto de fulgor esperado, passe lentamente ao longo da borda do cadinho acima da superfície do produto petrolífero com a chama de um queimador ou outro dispositivo incendiário. Esta operação é repetida a cada 2°C. O ponto de fulgor é a temperatura na qual uma chama azul aparece acima da superfície do produto petrolífero. Ao determinar o ponto de inflamação em um cadinho fechado, o produto oleoso é derramado até uma determinada marca e, ao contrário do método descrito acima, é aquecido com agitação contínua. Quando a tampa do cadinho é aberta neste dispositivo, a chama é trazida automaticamente para a superfície do produto oleoso.

A determinação do ponto de fulgor começa 10°C antes do ponto de fulgor esperado - se for inferior a 50°C e 17°C - se for superior a 50°C. A determinação é realizada através de cada grau e, no momento da determinação, a agitação é interrompida.

Todas as substâncias com ponto de fulgor em recipiente fechado abaixo de 61°C são líquidos inflamáveis(LVZH), que, por sua vez, são divididos em:

especialmente perigoso ( T ref abaixo de menos 18°С);
permanentemente perigoso T ref de menos 18°С a 23°С);
perigoso em temperaturas elevadas ( T ref de 23°C a 61°C).

Limites explosivos

O ponto de fulgor de um produto petrolífero caracteriza a capacidade deste produto petrolífero de formar uma mistura explosiva com o ar. Uma mistura de vapores com ar torna-se explosiva quando a concentração de vapores de combustível atinge certos valores. Em conformidade, existem mais baixo E limite explosivo superior misturas de vapores de óleo com ar. Se a concentração de vapores de óleo for menor que o limite inferior de explosividade, não ocorre explosão, pois o excesso de ar existente absorve o calor liberado no ponto inicial da explosão e, assim, evita a ignição das partes remanescentes do combustível. Quando a concentração de vapor de combustível no ar está acima do limite superior a explosão não ocorre devido à falta de oxigênio na mistura. Os limites explosivos inferior e superior dos hidrocarbonetos podem ser determinados, respectivamente, pelas fórmulas:

Na série homóloga de hidrocarbonetos parafínicos, com o aumento do peso molecular, os limites explosivos inferior e superior diminuem e o intervalo explosivo diminui de 5-15% (vol.) para o metano para 1,2-7,5% (vol.) para o hexano. Acetileno, monóxido de carbono e hidrogênio têm as faixas explosivas mais amplas e, portanto, são os mais explosivos.

À medida que a temperatura da mistura aumenta, o intervalo de sua explosividade diminui ligeiramente. Assim, a 17°C, a faixa explosiva do pentano é de 1,4-7,8% (vol.), e a 100°C é de 1,44-4,75% (vol.). A presença na mistura de gases inertes (nitrogênio, merododióxido, etc.) também reduz o alcance explosivo. Um aumento na pressão leva a um aumento no limite superior de explosão.

Os limites explosivos de vapores de misturas binárias e mais complexas de hidrocarbonetos podem ser determinados pela fórmula:

Ponto de inflamação de produtos petrolíferos chamada de temperatura na qual os vapores da amostra, aquecendo, inflamam quando uma fonte de fogo é levantada, misturando-se com o ar. O ponto de fulgor é medido em abrir E fechado cadinho, e para o primeiro este valor é sempre vários graus mais alto.

Determinar o ponto de fulgor é importante para obter informações confiáveis sobre as propriedades de um produto petrolífero e avaliar sua qualidade. Também é usado para separar instalações industriais e equipamentos para classes de risco de incêndio.

Métodos de determinação

GOST oferece 2 métodos principais para determinar o ponto de fulgor:

- em cadinho fechado,
- em cadinho aberto.

cadinhos - vasos químicos projetados para aquecimento, fusão, queima e outras operações com materiais experimentais, incluindo vários combustíveis.

Um teste de copo aberto é menos preciso porque os vapores da amostra se misturam livremente com o ar e levam mais tempo para atingir o volume necessário. EM certificado de qualidade de produtos petrolíferos o ponto de fulgor em cadinho fechado (TVZ) é indicado como o mais confiável.

Para medi-lo, o recipiente é abastecido com combustível até a marca especificada e aquecido com agitação contínua. Quando a tampa do recipiente é aberta, um fogo aberto aparece automaticamente acima da superfície da mistura. A medição é realizada a cada grau de aquecimento e, durante a abertura da tampa, a agitação é interrompida. O ponto de fulgor é o valor no qual ocorre uma chama azulada com o aparecimento de uma fonte de fogo.

Há também especiais dispositivos para determinar o ponto de fulgor. Tal dispositivo inclui os seguintes elementos:

aquecedor elétrico de 600 W,
recipiente padrão com diâmetro interno de 50,8 mm e capacidade de cerca de 70 ml,
agitador de latão,
acendedor (elétrico ou a gás),
termômetros com graduação em 1⁰С.

Ponto de inflamação de vários produtos petrolíferos

De acordo com o ponto de fulgor, os produtos líquidos de petróleo são classificados em líquidos inflamáveis (líquidos inflamáveis) E líquidos combustíveis (GZH) . O ponto de fulgor de líquidos inflamáveis está acima de 61⁰С para um cadinho fechado e acima de 65⁰С para um aberto. Líquidos que piscam em temperaturas abaixo desses valores são classificados como inflamáveis. LVZH são divididos em 3 categorias:

1. Especialmente perigoso (TVZ de -18⁰С e abaixo).
2. Constantemente perigoso (TVZ de -18⁰С a 23⁰С).
3. Perigoso quando a temperatura do ar aumenta (TVZ de 23⁰С para 61⁰С).

ponto de inflamação combustível diesel - um de indicadores importantes suas qualidades. Depende diretamente do tipo de combustível. Por exemplo, um combustível diesel moderno EURO pisca quando atinge um valor de 55⁰С e acima.

O ponto de fulgor do combustível para locomotivas a diesel e motores marítimos é maior do que para o combustível a diesel uso geral. E o combustível de verão, quando aquecido, queima 10-15⁰С antes do inverno e do combustível ártico.

As frações de óleo leve têm um TTR baixo e vice-versa. Por exemplo:

ponto de fulgor do óleo do motor (frações de óleo pesado) - 130-325⁰С,
ponto de inflamação do querosene (frações médias de querosene e gasóleo) - 28-60⁰С,
o ponto de fulgor da gasolina (frações de gasolina leve) é de até -40⁰С, ou seja, a gasolina pisca em temperaturas abaixo de zero.

O ponto de fulgor do óleo é determinado composição fracionária, mas basicamente seus valores são negativos (como para gasolinas) e variam de -35⁰С a 0⁰С. E o ponto de inflamação dos gases, via de regra, não é determinado de forma alguma. Em vez disso, são usados limites de inflamabilidade superior e inferior, que dependem da quantidade de vapor de gás no ar.