过程工业中设备和生命损失的最大原因之一是火灾。世界范围内处理的易燃和可燃液体和气体的大量和频繁使用意味着发生工业事故的风险很大。
ASTM D4206“用小型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《克利夫兰公开杯测试仪对闪光和火点的标准试验方法》
自燃温度是一种可燃性质,定义为气体或蒸汽自燃的最低温度环境,在此环境下,没有明显的/局部的火源。如果化学品在高温和/或高压条件下处理或加工,了解自燃温度是有帮助的。这种可燃性取决于许多因素,包括压力、温度、氧化气氛、容器体积和燃料/空气浓度等。因此,重要的是描述自燃危险尽可能接近你的工艺条件。
FAI目前符合的相关标准:
ASTM E659“
《液体化学品自燃温度》
在高温下加工塑料,由于形成可燃蒸汽,可能产生可燃性危险。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。闪燃温度是最低环境温度,在该最低环境温度下,蒸汽从分解的塑料与空气混合和从可燃混合物有足够的演化;当暴露在局部的火源。另一方面,自燃温度是塑料自燃物分解所产生的蒸汽所达到的最低环境温度。
FAI目前符合的相关标准:
ISO 871《塑料-用热风炉测定点火温度》
ASTM D1929,“测定塑料点火温度的标准试验方法
燃料氧化剂的可燃性极限包括可燃性下限(LFL)和可燃性上限(UFL)。燃烧极限(LFL, UFL)在氧化气氛中,如果燃料浓度低于LFL或高于UFL,火焰将不支持传播。然而,在这两个极限之间的混合物浓度将导致形成易燃的大气,并可能发生火灾或爆炸。燃料氧化剂的可燃性极限与自燃温度相似,因为它们也取决于许多条件:温度、压力、着火源、容器大小和几何形状、火焰传播方向、惰性物质或氧化剂以及混合物成分。由于影响这些测量的众多因素,在确定可燃极限时需要谨慎。因此,重要的是要确定这些极限尽可能接近实际工艺条件,并在测试设计中考虑到那些其他因素。
确定这些极限不仅可以了解在某些条件下操作过程中可能存在的安全隐患,还可以提供关于如何在易燃区域以外安全操作过程的有用信息。有时,在完全惰性的环境下操作大规模流程并不总是具有成本效益;因此,了解可燃性极限可以为工艺操作提供一些灵活性。
FAI目前符合的相关标准:
ASTM E681“化学物质(蒸汽和气体)可燃性浓度极限的标准试验方法”
ASTM E918“测定化学物质在高温高压下可燃性极限的标准实施规程”
EN 1839“气体和蒸汽爆炸极限的测定”
可燃性极限温度是指在大气压下,处于平衡状态的蒸汽在氧化气氛中充分浓缩形成可燃混合物的最低温度。理论上,可燃性的低温极限应与闪点相同;然而,情况并非总是如此,这是测试设备和测试方法变化的结果。
必须充分描述化学品的可燃性危险,因为在评估易燃液体的危险时,仅使用闪点本身可能并不总是足以提供适当的安全预防措施,以避免易燃温度。即使使用带有闪点值的安全裕度也不一定足以保护给定的系统。LTFL测试允许准确评估有足够的蒸汽火焰传播的温度,并使设计正确的安全裕度成为可能。
FAI目前符合的相关标准:
ASTM E918“测定化学物质在高温高压下可燃性极限的标准实施规程”
ASTM E1232《液体和固体材料反应阈温度的标准试验方法》
有关闪点和LTFL之间比较的更多信息,请参阅我们2012年冬季过程安全通讯中的文章“评估液体蒸汽的可燃性危险”。
极限氧浓度(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性和清除程序,使工艺材料远离易燃区域。LOC取决于测试条件,如温度、压力和所用的惰性材料。这些数据还可以用于帮助船舶停止使用或调试船舶投入使用。
FAI目前符合的相关标准:
ASTM E2079“气体和蒸汽中限制氧(氧化剂)浓度的标准试验方法”
EN 14756“可燃气体和蒸汽的极限氧浓度(LOC)的测定”
最小点火能量(MIE)是点燃可燃混合物所需的最小能量。MIE有助于了解气体混合物的点火容易程度。MIE是测试条件的函数,包括温度、压力和混合物成分。在某些条件下,MIE可能足够高,在这种情况下,从工艺操作中消除点火源可能是一种足够的防爆手段。另一个与MIE相关的参数是点火淬火距离。这是火焰在点火时不能传播的最大距离。
FAI目前符合的相关标准:
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(P马克斯KG)测试
在某些情况下,可能需要在易燃区域内操作一个过程,从而带来火灾和/或爆炸危险。在这一点上,防爆设备和控制需要安全操作这一过程。进行爆炸严重程度测试将有助于确定该过程所需的防护程度。这个测试将决定最大爆炸超压(P马克斯)在可燃混合物的点火事件中产生的,以及爆燃指数(KG),这是与容器容积归一化的最大压力上升速率。这些参数可以用来帮助容器的压力率,以达到密封的目的,或用于设计爆炸缓解系统。
FAI目前符合的相关标准:
EN 13673-1《气体和蒸气的最大爆炸压力和最大升压速率的测定-第1部分:最大爆炸压力的测定》
EN 13673-2“气体和蒸汽的最大爆炸压力和最大压力上升速率的测定-第2部分:最大爆炸压力上升速率的测定”
化学物质的燃烧热是该化学物质在标准条件下与氧气完全燃烧时释放的热量。燃烧热可以通过一些不同的装置进行实验测量。其中一个设置是氧弹量热计,如图所示,它可以确定任何固体或液体样品的燃烧高热值(HHV)。HOC对于确定一种可以用作能源的化学物质的能量含量非常重要,还可以用来确定用于发电或供热的设备的热效率。请参阅我们在2012年冬季过程安全通讯中的“燃烧热”文章。
FAI目前遵循的相关标准:
ASTM D240修正的试验程序:用炸弹量热计测定液态碳氢燃料燃烧热的标准试验方法
测试固体和蒸汽之间的一些重叠需要自燃温度(SIT)测试。SIT是最好的固体低熔点,可能产生可燃蒸汽。这类产品包括但不限于塑料和橡胶。SIT也适用于可能含有液体或在液体中饱和的固体。在SIT设备的说明中,固体样品将被放置在样品杯中,然后放入炉/烤箱中。经过一段时间,样品就会融化并产生蒸汽。空气向上流经熔炉,以确保有足够的氧气传播点火。
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