为什么易燃性测试很重要?
The all too frequent occurrence of fires and explosions in the process industries that use flammable materials is typically the result of a couple of factors, an explosive mixture being present in the vapor space, lack of knowledge of the properties of the chemical’s inherent safety implications or inadequate safety procedures. And, that in a nutshell is why flammability testing is important.
为了最大限度地减少火灾或爆炸的风险,重要的是要评估材料的可燃性特性,以了解诸如较低的可燃性极限,上可燃性极限,限制氧气浓度和脱液指数等关键特性。简单地说,这些被定义为:
- 降低易燃项(LFL)-可燃蒸汽或气体与空气混合物可燃的最低浓度
- 燃烧上限(UFL)- 易燃蒸汽或气体和空气易燃的最高浓度
- 极限氧浓度(LOC)- 当与任何浓度的易燃蒸汽或气体混合时,产生易燃事件所需的最小浓度。
- 换透明指数(kG) -易燃混合物的体积归一化最大压力升高速率
各种不同易燃性测试可以执行以允许确定这些特征,并且在实施适当的安全措施时对这些条件的理解是必不可少的。
在进行易燃性测试时,重要的是,客户可以传达正在寻求的数据,以便正确设计测试,以便确定化学混合物的必要易燃性。
将考虑良好的可燃性测试制度将考虑影响特定化学易燃性的许多不同变量:血管,气体组合物等氧化环境,温度,压力,点火能,尺寸和几何形状。有多种压力用于尺寸和几何的血管用于可燃性测试的目的依赖于特定需求。选择(球形,圆柱形,大,小,玻璃,钢等)取决于特定的测试设计。也需要明确的点火源,是一种用于监测压力和温度的良好数据采集系统。
对这些变量的考虑可能导致测试数据,这些数据比从文献所采取的信息更适用于您的特定过程。专家很乐意与您讨论您的易燃危险问题,并与您在设计测试的测试时与您合作。目标是为您提供特定的数据 - 不仅仅是数据。
有多种压力容器的尺寸和几何形状可用于可燃性测试依赖于特定需求。选择(球形,圆柱形,大,小,玻璃,钢等)取决于特定的测试设计。对于监测压力和温度的良好数据采集系统,也需要明确定义的点火源。
从该测试中获取的数据可用于实施适当的安全程序和设计,以帮助最大限度地减少您行业中爆炸事件的可能性。
什么是闪点?
闪点是指最低温度蒸气通过液体池给出,形成与空气的可燃混合物。该测试用于评估处理和加工液体的相对闪光危险。该试验的结果与蒸气压或沸点测试结合,将有助于根据NFPA,EPA,OSHA或联合国等组织的标准来表征液体,如易燃或可燃。使用闪点测试的液体表征将提供有关运输目的的适当包装和运输组的信息,以及储存和处理要求。
根据材料属性,可以使用这些列出的标准之一来执行测试以确定闪点:
ASTM D1310“标签开杯装置闪点和火点的标准试验方法”
ASTM D3278《用小型闭杯装置测定液体闪点的标准试验方法》
ASTM D3828“小规模闭合杯测试仪的闪点标准试验方法”
ASTM D56“闪光点闪光点的标准测试方法闭合杯测试仪”
ASTM D92“克利夫兰开杯测试仪闪点和燃点的标准试验方法”
ASTM D93《彭斯基-马丁封闭杯闪点测试仪的标准试验方法》
ASTM D1929“确定塑料点火温度的标准测试方法”**(注意:本标准可能会在闪点和AIT下列出,因为我们还发现样品上方有火焰的“闪光点火温度”,因此点火源,我们还发现“自发点火温度”,可以将其转换为样本的AIT - 如果没有点火源。见图)。
- NFPA 30,易燃和可燃液体规范,美国消防协会,昆西,MA, 2012
什么是闪点自燃温度(AIT)?
自燃温度(AIT)是一种易燃性质,其定义为最低温度环境,在没有明显/局部点火源的情况下,气体或蒸气将自发点燃的最低温度环境。如果在升高的温度和/或压力条件下处理或加工化学品,则知道自燃温度是有帮助的。这种可燃性属性取决于许多因素,包括压力,温度,氧化气氛,血管体积和燃料/空气浓度等。因此,重要的是在尽可能接近地处理条件时表征自燃危险。
相关标准测试和咨询实验室符合以下:
ASTM E659“液体化学品自燃温度标准试验方法”
ASTM D1929“确定塑料点火温度的标准试验方法”**(见上文)
空气中的一定浓度的蒸汽是维持燃烧所必需的,并且对于每个易燃液体浓度不同。易燃液体的闪点是当施加点火源时存在足够的易燃蒸汽的最低温度。与闪点不同,自燃温度不使用点火源。换句话说,自燃温度是挥发性材料将蒸发到燃料中的最低温度,该气体在没有任何外部火焰或点火源的帮助下点燃的气体。结果,自燃温度高于闪点。
闪点和自动点火温度测试的差异
每百档行业新闻文章“闪点和点火温度之间有什么区别?”从2014年8月起:“开放式杯子闪点测试将物质放入到外部大气中的容器中时发生。然后逐渐提高其温度,并且点火源以间隔通过它的顶部。一旦物质“闪烁”或被点燃,它已达到闪点。
闭合杯闪点测试在密封容器内进行,并将点火源引入容器中。结果,该物质不会暴露于容器外部的元件,这可能对测试结果产生干扰效果。这反过来也导致较低的闪点,因为热量被困在内。因为它较低,所以闪点也更加安全,以广泛使用,因此更普遍接受。“
通过将物质放入半升血管和温度控制的烘箱内来测量自燃温度试验。如上所述,在ASTM E659中概述了这种测试的目前标准程序。
为了通过表征可燃气体,蒸气或固体的可燃性潜力来帮助评估风险暴露,以下是用于可燃性危险表征和标准的最常见测试的列表。(还可以进行专业测试,以更紧密地匹配您的过程条件,从而更好地衡量您的风险。)
可用的测试和咨询选项:
- 闪点测试(开杯和闭杯)
- 易燃性限制(LFL,UFL)
- 自燃温度(AIT) -持续燃烧(有时称为持续可燃性或火点)是液体表面上方产生的蒸汽的最低温度,一旦点燃就会继续燃烧 - 不仅仅是产生闪光。该试验的结果可用于评估火灾风险评估,因为该试验方法测量样本支持持续燃烧的趋势。火点温度通常大于闪点温度。
相关标准FAI目前符合:
ASTM D4206“使用小刻度开杯装置持续燃烧液体混合物的标准试验方法”
测试L.2
ASTM D92“克利夫兰开杯测试仪闪点和燃点的标准试验方法”
- 塑料的闪光和自发点火温度-在高温下加工塑料可能会产生可燃性危险,因为会形成可燃性蒸汽。在高温下加工塑料有两种可能的风险:闪燃温度和自燃温度。闪燃温度是指从分解塑料中产生的蒸汽与空气和可燃混合物充分混合时的最低环境温度;当暴露于局部火源时。另一方面,自燃温度是塑料分解产生的蒸汽自燃时的最低环境温度。
相关标准FAI目前符合:
ISO 871“塑料 - 使用热风炉的点火温度的测定”
ASTM D1929,测定塑料着火温度的标准试验方法
- 持续燃烧/可燃性(火点)-持续燃烧(有时称为持续可燃性或火点)是液体表面上方产生的蒸汽的最低温度,一旦点燃就会继续燃烧 - 不仅仅是产生闪光。该试验的结果可用于评估火灾风险评估,因为该试验方法测量样本支持持续燃烧的趋势。火点温度通常大于闪点温度。
相关标准FAI目前符合:
ASTM D4206“使用小刻度开杯装置持续燃烧液体混合物的标准试验方法”
测试L.2
ASTM D92“克利夫兰开杯测试仪闪点和燃点的标准试验方法”
- 易燃性的温度限制(LTFL)- 可燃性的温度极限是充分浓缩与液体平衡的蒸汽的最小温度,以在大气压下在氧化气氛中形成易燃混合物。理论上,燃烧性和闪点的较低温度限制应该是相同的;然而,这种情况并非总是如此,并且是测试装置的变化以及测试方法的结果。
必须充分表征化学品的可燃性危害,因为在评估易燃液体的危险时,闪点本身的使用可能并不总是足以提供适当的安全预防措施,以避免避免易燃温度。甚至使用具有闪点值的安全裕度可能并不总是足以保护给定系统。LTFL测试允许精确评估足够的火焰传播蒸汽的温度,并能够设计正确的安全余量。
相关标准FAI目前符合:
ASTM E918测定化学物质在高温和高压下的燃烧限度的标准实施规程
ASTM E1232“用于液体和固体材料的反应阈值温度的标准试验方法”
有关闪点与LTFL之间的比较的更多信息,请参阅文章“评估液体蒸汽的可燃性危险“ 在我们的2012年冬季流程安全通讯。
- 极限氧浓度(LOC)- 限制氧浓度(LOC)是支持火焰繁殖所需的最小氧气量。LOC可用于帮助确定适当的惰性和吹扫程序,以保持易燃区域外的工艺材料。LOC依赖于测试条件,例如温度,压力和惰性材料。这些数据也可以用来帮助船只超出服务或调试船只被带入服务。
相关标准FAI目前符合:
ASTM E2079“用于限制气体和蒸汽中氧气(氧化剂)浓度的标准试验方法”
EN 14756“测定易燃气体和蒸气的限制氧浓度(LOC)”。
- 最小点火能量(MIE)-最小点火能量(MIE)是点燃可燃混合物所需的最小能量。MIE有助于理解气体混合物的易燃性。MIE是测试条件(包括温度、压力和混合物组成)的函数。在某些条件下,MIE值可能足够高,因此从工艺操作中消除火源可能是一种充分的防爆手段。与MIE相关的另一个参数是点火淬火距离。这是火焰在着火时不能传播的最大距离。
相关标准FAI目前符合:
ASTM E582《气体混合物中最小点火能量和淬火距离的标准试验方法》。
- 爆炸严重警最大限度KG- 在某些情况下,可能需要在易燃区域内部操作过程,从而呈现出火灾和/或爆炸危险的风险。此时,需要防爆设备和控制来安全操作此过程。执行爆炸严重性测试将有助于确定该过程所需的保护程度。该测试将确定最大爆炸超压(P最大限度)在易燃混合物的点火事件以及释放指数期间产生(kG)这是对血管体积标准化的最大压力率。这些参数可用于帮助压力速率用于遏制目的的血管或用于设计爆炸释放系统。
相关标准FAI目前符合:
EN 13673-1“测定气体和蒸汽的最大爆炸压力和最大压力升高速率 - 第1部分:最大爆炸压力的测定”
EN 13673-2“测定气体和蒸汽的最大爆炸压力和最大压力升高速率 - 第2部分:确定最大爆炸压力率升高率”
- 燃烧热量(HOC)测试-化学物质的燃烧热是指该化学物质在标准条件下与氧气完全燃烧时释放的热量。燃烧热可以通过几个不同的装置进行实验测量。一个这样的装置是氧弹量热计,如图所示,它可以测定任何固体或液体样品的较高热值(HHV)的燃烧热。在确定可作为能量来源的化学物质的能量含量时,HOC是很重要的,并且可以用来确定用于产生电力或热量的设备的热效率。请参阅我们的"燃烧热“2012年冬季的文章过程安全通讯。
FAI目前符合以下的相关标准:
ASTM D240“ASTM D240的改进测试程序:炸弹量热计的液体烃燃料燃烧热标准试验方法”
其他测试- 在FAI,我们对专业测试和测试装置的设计和开发进行了广泛的知识。我们继续扩大我们的测试能力,并推动测试条件的限制。因此,我们能够提供通常通过标准测试方法量化的方案的解决方案。
我们提供的一些条件包括:
- 升高温度
- 升高的压力
- 臭氧测试
- 各种测试变化量(1L, 5L, 20L等)
咨询
- 桌面和/或现场评估每个NFPA或OSHA用于递送,加工或储存易燃材料
- 易燃风险计算
- 估计易燃性质(LFL,UFL,AIT等)或爆炸严重程度
- 在镦粗场景期间建模易燃气体分布和危害
- 过程危险分析(PHA)援助
全规模实验室将有额外的设备,如我们可燃性测试和咨询服务总监开发的FAI的定制设备。该5L容器旨在对标准550mL容器更大的秤进行高压倍。
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:info@fauske.com.,630-323-8750.