【实验目的】
(1)通过实验直观认识可燃液体的闪点。
(2)明确闪点的实用意义,重点是闪点对可燃液体火灾的重要意义。
(3)掌握实验测量的原理和开口杯、闭口杯测量闪点的方法。
(4)熟练使用开(闭)口闪点全自动测量仪测量液体的开(闭)口闪点,并掌握混合液体的闪点的变化规律。
【实验原理】
1.闪燃和闪点
研究可燃液体火灾危险性时,闪燃是必须掌握的一种燃烧类型。闪燃,是指可燃液体遇火源后,在其表面上产生的一闪即灭(少于5s)的燃烧现象。闪燃的发生是可燃液体着火的前奏,是火险的警告。在规定的实验条件下,可燃液体表面能产生闪燃的最低温度,即为闪点。闪点是衡量可燃液体火灾危险性的重要依据。闪点越低,液体火灾危险性越高。闪点是可燃液体火灾危险性的分类、分级标准:
甲类危险可燃液体:闪点<28℃
乙类危险可燃液体:28℃≤闪点<0℃
丙类危险可燃液体:闪点≥60℃
油品根据闪点划分,在45℃以下叫易燃品;45℃以上的为可燃品。在储存使用中禁止将油品加热到它的闪点,加热的最高温度,一般应低于闪点20~30℃。根据可燃液体的闪点,确定其火灾危险性后,可以相继确定安全生产措施和灭火剂供给强度的选择。
2.开口闪点和闭口闪点
同一种物质,开口闪点总比闭口闪点高,因为开口闪点测定器所产生的蒸气能自由地扩散到空气中,相对不易达到闪燃的温度。通常开口闪点要比闭口闪点高20~30℃。
3.混合液体的闪点
纯组分可燃液体的闪点,可以通过查阅文献资料来获得。但是随着化学工业的不断发展及化工产品的多样化,许多行业在实际生产中却常常大量使用混合可燃液体,例如:油漆、涂料、冶金、精细化工、制药等。这些行业场所的危险等级都取决于混合液体的闪点,而混合液体的闪点随组成、配比的不同而变化,很难从文献上查得。需要实际测量混合闪点,为研究其变化规律提供依据。重质油使用过程中,即使混入少量轻组分油品,闪点也会降低。
可燃液体与可燃液体混合后的闪点,一般低于各组分闪点的算术平均值,并接近于含量大的组分的闪点。可燃液体与不可燃液体混合后的闪点,闪点随不可燃液体含量的增加而升高,当不可燃液体含量超过一定值后,混合液体不再发生闪燃。
【实验装置和实验器材】
该实验主要的实验装置包括:VKK3000型开口闪点全自动测定仪和VBK3001型闭口闪点全自动测定仪,其工作原理如下所述:
(1)VKK3000型开口闪点全自动测定仪按照ASTMD92(GB3536)、GB/T 267-88方法规定的升温曲线,由CPU控制加热器对样品加热,蓝色LED显示器显示状态、温度、设定值等,在样品温度接近设定的闪点值时(低于设定值10℃),CPU控制电点火系统自动点火,自动划扫。在出现闪点时仪器自动锁定闪点值,同时自动对加热器进行风冷。
(2)VBK3001型闭口闪点全自动测定仪按照ASTM D93、GB/T 261-83方法规定的升温曲线加热,气点火时在温度接近闪点值时微机控制气路系统自动打开气阀、自动点火,当出现闪点时,仪器自动锁定显示,打印结果,同时自动对加热器进行冷却。电点火时无须使用气源和气路系统。
该实验还需要实验器材包括:机械油、煤油等可燃液体以及烧杯、量筒、搅拌棒、清洗布等。
【实验步骤】
(1)开机准备,检查所有连接是否正确无误,然后打开电源开关。
(2)接通电源后,仪器测试头自动抬起,按显示器提示进行设定。(www.xing528.com)
(3)首先进入“方法选择”,根据实验具体要求进行D92、GB 267(D93、GB261)和预测试的选择。
(4)“预置温度”设定,按“△”或“▽”键设定温度,完毕后按“确认”键返回主菜单。
(5)日期设定、大气压设定、打印设置等都按“△”或“▽”键设定,选择设置好后,按“确认”键回主菜单。
(6)混合液配比:选取两种样品,配置三种以上不同比例的混合液。分别测定其闪点。
(7)将样品杯用石油醚或汽油清洗干净,把样品倒入到杯中至刻度线,将其放入仪器加热桶内。在主菜单中选择“测试闪点”并按“确认”键,测试头自动落下,测试开始。
(8)当出现闪点时,测试头自动抬起锁定显示、报警,并打印结果。如果在测试中需要终止实验,可按两次“确认”键,即结束实验。
(9)当样品温度预置过低或样品温度过高时会自动结束实验,并在“状态”栏中显示“预置过低”或“样温过高”。当样品试验温度超过预置温度50℃未发生闪点时,仪器会自动终止实验。
(10)测试完毕,待仪器冷却后,更换样品,按“确认”键进行第二次测试。如需更改仪器设置,可按“△”或“▽”键,返回主菜单进行更改。
【实验数据记录与结果处理】
记录两种纯样品,以及配置的混合液的开口闪点和闭口闪点(见表7-1)。
比较纯样品和混合样品闪点,作出曲线图,得出变化规律。
表7-1 试验数据记录
【注意事项】
(1)仪器因有点火装置,须在通风橱内操作(不要开风机),防止外部气流造成测试误差。
(2)温度传感器由玻璃制成,使用时不要与其他物体相碰。
(3)每次换样品都要将样品杯清洗干净,加热桶内不要有其他物体放入,否则将无法进行实验。
(4)测试头部分为机械自动传动,切勿用手强制动作,否则将造成机械损伤。
(5)当仪器未能正常工作时,要及时与指导教师联系。
【思考题】
(1)理解闪燃、闪点的概念和测量闪点的意义。
(2)理解开口闪点和闭口闪点的区别和联系。
(3)找出混合液体开(闭)口闪点的变化规律。
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