張春麗 康劍銘
【摘 ?要】隨著社會科技水平的提升,人們越來越注重能源使用的安全性,閃點測試作為石油產品安全性能的一項重要指標,對石油產品的儲存、運輸、使用的意義重大。本次文章主要針對于我國所采用的閃點測試方法進行深入的探討,對石油產品閃點測試存在的問題進行分析,找到影響閃點測試的各種因素,包括:石油產品的大氣壓、升溫速度、儲存、處理等措施,對閃點測試提出了幾點建議。
【關鍵詞】石油產品;閃點測試;方法;建議
1、前言
所謂的經(jīng)濟發(fā)展和科技進步都離不開資源的供應,而石油作為世界第一大資源,是國家、企業(yè)發(fā)展工業(yè)化的最主要原材料[1]。石油產品的種類眾多,例如:煤油、液化石油氣、燃料油、柴油,潤滑油,航空汽油等。這些石油產品在我們生活中發(fā)揮了極其重要的作用。石油產品的重要特征就是能在一定的溫度下進行燃燒,對石油產品閃點的準確分析,有助于人們正確合理的使用這些石油產品[2]。
2、石油產品閃電測試的意義及現(xiàn)狀
2.1閃點測試的意義
汽油產品的閃點主要是指,在規(guī)定的環(huán)境之下,對石油產品進行加熱,當石油產品的蒸汽與空氣形成混合氣后,再與火焰接觸,發(fā)生閃火瞬間的溫度值[3]。閃點測試是鑒定石油產品安全性的重要指標,可以更加深入的了解到石油產品發(fā)生火災的幾率,在什么樣的溫度下最適合保存,而閃點恰恰是引起燃燒的最低溫度,石油產品的閃點越低發(fā)生火災的危險也就越大。我們在閃點測試過程中,往往會將石油產品根據(jù)閃點的高低進行分類[4]。例如:閃點為45℃的石油產品保存時,環(huán)境溫度不得高于45℃,因為45℃以下屬于易燃液體,一旦達到45℃就成為可燃氣體,如果有任何的火花都容易點燃該類汽油產品。在我們日常生活當中,所常常接觸到的汽油產品,閃點是非常低,幾乎是在常溫之下就可以點著,在55℃以下屬于易燃液體,不得低于于55℃的國家標準,了解了石油產品的閃點之后,我可以根據(jù)它們的閃點高低進行合理的運輸、儲存,在使用不同類別的石油產品時,也會采取適合的防火措施,增加石油產品使用的安全性。
同時,閃點不僅僅代表著石油的易燃點,而且還可以表示石油產品的蒸發(fā)性能。通常來看,如果石油產品的閃點越高,意味著石油產品的蒸汽壓越低,餾分組成越重。所以在石油的使用過程當中,可以根據(jù)石油的閃點調整生產操作,根據(jù)實際的使用需求,控制石油中餾分的高低。
除此之外,在石油中混入輕餾分,也可以通過石油的閃點測試檢測出來,例如某些加油站為了降低成本增加收入,會在正常的石油當中加入一些輕質油品充當柴油,但是油的閃點會明顯變低。所以在檢查加油站的油品工作中,石油產品的閃點測試為我們判斷柴油產品的質量提供了重要依據(jù)。在內燃機工作過程當中,未完全燃燒的燃料流入曲軸箱,潤滑油會被進一步的稀釋濃度下降,而同時石油產品的閃點會隨著流入燃料的增多而變得越來越低,因此檢測工作可以從潤滑油入手,一旦潤滑油的閃點低于正常值,將表示會有輕質的油品混入。測試某些種類的潤滑油開口閃點和閉口閃點,能夠了解油品中是否有混入物[5]。在正常情況下,同種油品的閉口閃點要比開口閃點低25℃左右,在測試開口閃點時會蒸發(fā)部分蒸汽,導致混合氣在爆炸燃燒下限升高,必須將試樣加熱到較高溫度才出現(xiàn)閃火,如果兩者之間的數(shù)據(jù)與正常的偏差較大,則說明該油品中有其他的混入成分,又或者是在使用過程當中,石油產品進行了分解,在生產工藝中沒有將溶劑進行完全的分離,根據(jù)測試結果可以及時調整石油產品的生產工藝,對石油生產工作具有良好的指導作用。
2.2閃點測試的現(xiàn)狀
其實早在上個世紀,很多的科學家就開始對石油資源進行閃點的測試,主要檢驗石油產品的可燃溫度。早期的閃點測試是由閉口閃點測試儀進行測試,這一測試方法最早是由德國人和英國人共同研制而成,德國人在英國人發(fā)明的閃點測量儀器基礎之上進行了改進,同期英國科學家也研發(fā)出了開口杯的測試方法[6]。長期以來,閃點測試都是石油產品進行產品質量檢測的重要內容,關乎到石油產品是否在一定溫度下能夠安全存放。經(jīng)過多年的發(fā)展,對石油產品的產檢測試也越來越成熟,對石油產品的閃點測試方法也越來越深入,通過不斷的探究,我們也了解到很多的因素都對石油的閃點測試有一定的影響,因此對在石油的閃點測試需要進一步的完善。
2.3國內外的閃點測試差距
目前,我國的閃點測定標準與國外仍然存在一定的差距,閃點測試技術相對于國外要落后一些。我國所使用的閃點測試標準是參照前蘇聯(lián)的標準,操作過程十分復雜,而測試的結果也不穩(wěn)定[7]。進入新世紀后,我國對原有的標準進行了修改,形成了我國國內較為完善先進的測試標準。從具體情況來看,我國的精密度要求較低,而且也沒有對器械測定標準進行詳細的規(guī)定,這兩點是我國與國外閃點測試標準存在的主要差距。
3、國內對閃點測試的標準方法
目前,科學家根據(jù)石油產品的閃點特性進行實驗,定出三種標準的試驗方法,分別是閉口杯法,開口杯法以及克里夫開口杯法。
3.1閉口杯測試法
該方法是由國際標準化組織用科學的實驗方法而制定的,主要針對于石油產品當中的潤滑油以及燃料油等。閉口杯法是將石油產品放置在閉口閃點測試儀上進行操作,把所測試的石油樣品放置在油杯到環(huán)狀刻線處,對其進行勻速攪拌,在攪拌的過程中同時加熱樣品,不斷的用小團火焰進行點火測試,點火測試也不需要一直進行,可在規(guī)定的溫度間隔內進行測試,點火測試時不需要再攪拌,當石油樣品表面發(fā)生閃火時,對溫度進行記錄,不斷縮小溫度間隔,選出最低溫度,該溫度即是石油產品的閃點
3.2開口杯測試法
和閉口杯測試法一樣,首先是將石油樣品裝入試驗杯達到規(guī)定的刻度線處,然后迅速升高加熱溫度,隨后緩慢升溫,當溫度接近于石油樣品的閃點時,以恒定的速度升溫,在一定的時間間隔當中,使用小團火焰按照規(guī)定方法測試樣品的表面,看是否會出現(xiàn)閃火,當試驗品的表面蒸汽發(fā)生閃火時,該最低溫度即為石油產品的閃點。
3.3克利夫蘭開口杯測試法
克里夫蘭開口杯測試法和正常的開口杯法測試方法大體相同,但是對裝樣品的油杯有一定的限制,并且該方法并不適用于所有的石油產品,例如:燃料油和開口閃點低于75℃的石油產品,都不適于用該方法進行測定。
石油的閃點測試方法選擇需要根據(jù)石油產品的特性和使用條件,例如:煤油、輕質油品等。由于此類產品的實際儲存和閉口杯法的測定條件大體相同,所以此類產品適合于閉口杯測試法,更能有效的體現(xiàn)出其防火控制的指標。而對于一些重質油或者是保存在非封閉條件,溫度不高的環(huán)境中所使用的潤滑油,它們的輕質組成成分較少,即使有其他輕質組分混入,只要量不大,都會隨著使用過程而被揮發(fā)掉,不會影響其閃點測定過程,相對來說危險性更低,所以該種類油更適用于開口杯法來測定其閃點。
4、影響石油產品產檢測定的主要因素
盡管目前我國對于石油產品的閃點測試都是使用數(shù)字自動化技術,通過控制機械將石油產品的閃點測試結果直接打印出,但在實際操作過程當中,還是有很多因素會影響石油產品的產量測試結果,需要我們嚴格把控下列因素,提升閃點測試的準確性。
4.1控制存儲和取樣過程
石油產品如果在保存中出現(xiàn)不當操作,可能會揮發(fā)其中的物質,從而影響閃點測試結果。所以保存試驗品時應避免敞開容器,以免空氣中的水蒸氣進入到試驗品當中,又或者試驗品揮發(fā)部分物質導致內部物質損失。提前對試驗品的閃點進行估算,在儲存時要將儲存溫度低于閃點溫度到25℃以上,防止試驗品的揮發(fā)。同理,對閃點過低的試驗品應當用更低溫度進行保存。取樣方法的不當操作也會影響實驗結果,正確的取樣方法是防止石油試驗品飛濺,試驗品的液體飛濺到杯壁上會形成揮發(fā),影響實驗結果的正確性。
4.2試驗品的含水量
對任何的石油產品進行閃點測試之前都需要對其含水量進行檢測,對含水量過高的實驗品進行脫水處理,根據(jù)標準規(guī)定,運用閉口杯法閃點測試時,試驗品的含水量不得高于0.05%,開口杯法閃點測試時,要求含水量不得大于0.1%,否則將會讓實驗結果產生明顯的誤差。主要是因為將含水量超標的試驗品進行加熱時,內部的水氣會化為水蒸氣稀釋液體上方的混合氣濃度,甚至會在液體表面上形成氣泡,推遲正常閃火的出現(xiàn),導致測試結果偏高。在開口杯法進行閃點測試時,由于試驗品的含水量過高,在加熱到一定溫度時,試驗品可能會從杯中溢出,干擾實驗的進行。
4.3加熱速度
對石油產品加熱速率的快慢也會影響閃點測試的結果,如果加熱的速度過快,會使石油產品迅速蒸發(fā),產生了混合氣體會達到爆炸的下限出現(xiàn)閃火現(xiàn)象,致使所測試的結果會比正常稍低一些[8]。而另一方面,如果對石油產品的加熱速度過慢,加長測定時間,多次的點火也會消耗部分油氣,導致爆炸的下限溫度也會升高,測定出的結果比正常要稍高一些,因此在測定實驗時,必須要嚴格控制加熱速度,防止實驗出現(xiàn)數(shù)據(jù)誤差。
4.4控制點火
通常情況下,只需要對試驗品的表面添加少量火焰即可完成閃點測試,但火焰的大小、與油面之間的距離、停留時間的長短,都會對閃點測試結果產生影響,過長的停留時間,與試驗品距離更近,火焰體積更大都會過早的引起閃火現(xiàn)象,致使實驗結果數(shù)據(jù)偏低,因此對于火焰的控。都會有規(guī)定的標準,我們需嚴格按照相關標準進行實驗操作。
4.5試驗品的數(shù)量
根據(jù)實驗的規(guī)定,對于試驗品的裝入量都會有額定標準,在油杯中裝置環(huán)形刻度線處,過多或過少的裝物量都會影響液體上空的空間,致使蒸汽和空氣融合的濃度產生偏差,導致實驗結果不準確。
4.6大氣壓強
試驗品中受到溫度所蒸發(fā)的速度不僅與溫度相關還與大氣壓強相關,如果在大氣壓強較高的環(huán)境,就會比正常環(huán)境蒸發(fā)速度較慢一些,空氣中的油蒸氣濃度不容易達到爆炸水平,致使測試的結果會出現(xiàn)偏高的現(xiàn)象[9]。反之,大氣壓較低會使測定結果偏低。由此可以看出,在不同的大氣壓強下所測試出的閃點數(shù)據(jù)不同,為了能夠統(tǒng)一標準,設定了閃點測試中的基準壓力,在試驗品進行加熱之前,需要對大氣中的壓強進行測試,如果出現(xiàn)偏差需要及時的對大氣壓強進行矯正,以保證在規(guī)定的壓強下進行實驗。
4.7閃點儀器要選擇合適的位置
在實驗之前我們需要為閃點測試儀器選擇一個合適的位置,其中最重要的是防止通風,以防有空氣氣流稀釋混合氣濃度。除了避風要求,還需要選擇一個較暗的地點,因為閃點測試也會受到光線的影響,為了避免這些影響因素,準確的觀察到閃火,在測試儀器周邊安裝防護屏。
4.8定期對實驗器材進行校正
實驗過程中往往會出現(xiàn)所有的步驟完全規(guī)范,但還是導致閃點測試出現(xiàn)誤差,這就是由于儀器沒有得到定期的維護而導致的[10]。如果儀器的制造水平、精度不夠,往往會給實驗結果帶來很大的誤差,定期對實驗器材進行校正,是保障實驗順利進行的重要操作。
在實驗中一旦出現(xiàn)藍色的火焰,應立刻記錄其溫度,該溫度便是閃點測試的結果,對于部分石油產品來說,試驗的火焰可能會產生藍色的暈圈或者火焰的體積驟然增大,這種現(xiàn)象都不是閃火,此類現(xiàn)象幾乎都會出現(xiàn)在真實的閃點出現(xiàn)之前。
5、結束語
總而言之,石油產品的閃點測試剛開始是采用自動化的儀器進行測試,而隨著人們對石油產檢測試了解的越來越深入,更加注重如何采用標準物質來保證測試結果的可靠性,認識到需要人為控制實驗環(huán)境,很多的手動儀器也十分重要,在標準的測試方法中規(guī)定了儀器的校正標準,通過手動操作的正確性,檢測儀器校正和實驗環(huán)境,從而減少實驗誤差。希望在未來的生活中,我們國家可以提升閃點測試水平,摸平與國外的差距。
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