Температура возгорания бензина
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Температура возгорания бензина

Температура кипения, горения и вспышки бензина

Краткое определение бензина можно дать такое: легковоспламеняющаяся смесь, состоящая из лёгких фракций различных углеводородов.

Температура испарения бензина

Температура испарения – это тот тепловой порог, при котором начинается самопроизвольное перемешивание бензина с воздухом. Эта величина не может быть однозначно определена одной цифрой, так как зависит от большого количества факторов:

  • базовый состав и пакет присадок – наиболее весомый фактор, который регулируется при производстве в зависимости от условий эксплуатации ДВС (климата, системы питания, степени сжатия в цилиндрах и т. д.);
  • атмосферное давление – с повышением давления температура испарения незначительно снижается;
  • способ исследования этой величины.

Для бензина температура испарения играет особую роль. Ведь именно на принципе испарения построена работа карбюраторных систем питания. Если бензин перестанет испаряться – он не сможет смешаться с воздухом и попасть в камеру сгорания. В современных авто с прямым впрыском эта характеристика стала менее актуальной. Однако после впрыска форсункой топлива в цилиндр именно испаряемость определяет, насколько быстро и равномерно туман из мелких капель перемешается с воздухом. А от этого зависит эффективность работы мотора (его мощность и удельный расход топлива).

В среднем температура испаряемости бензина находится в пределах от 40 до 50°C. В южных регионах эта величина часто бывает выше. Её не контролируют искусственно, так как в этом нет нужды. Для северных районов наоборот, её занижают. Обычно это делается не за счёт присадок, а за счёт формирования базового бензина из наиболее лёгких и летучих фракций.

Температура кипения бензина

Температура кипения бензина – также интересная величина. Сегодня мало кто из молодых водителей знает, что в своё время при жарком климате закипевший в топливопроводе или карбюраторе бензин мог обездвижить авто. Это явление просто создавало пробки в системе. Лёгкие фракции чрезмерно разогревались и начинали отделяться от более тяжёлых в виде пузырьков горючего газа. Автомобиль остывал, газы становились снова жидкостью – и можно было продолжать путь.

Сегодня бензин, реализуемый на АЗС, закипит (с очевидным бурлением с выделением газа) примерно при +80 °C с разбежкой в +-30% в зависимости от конкретного состава того или иного топлива.

Температура вспышки бензина

Температура вспышки бензина – это такой тепловой порог, при котором свободно отделяющиеся, более лёгкие фракции бензина воспламеняются от источника открытого пламени при нахождении этого источника непосредственно над исследуемым образцом.

На практике температуру вспышки определяют методом нагрева в открытом тигле.

В небольшую открытую ёмкость наливают исследуемое топливо. Далее его медленно разогревают без привлечения открытого пламени (например, на электроплите). Параллельно контролируется температура в режиме реального времени. Каждый раз при повышении температуры бензина на 1°C на небольшой высоте над его поверхностью (так, чтобы открытое пламя не соприкасалось с бензином) проводят источником пламени. В тот момент, когда появится огонь, и фиксируют температуру вспышки.

Проще говоря, температура вспышки отмечает тот порог, при котором концентрация в воздухе свободно испаряющегося бензина достигает величины, достаточной для воспламенения под воздействием открытого источника огня.

Температура горения бензина

Этот параметр определяет, какую максимальную температуру создаёт горящий бензин. И здесь также вы не найдёте однозначной информации, отвечающей на этот вопрос одной цифрой.

Как ни странно, но именно для температуры горения главную роль играют условия протекания процесса, а не состав топлива. Если посмотреть на теплотворную способность различных бензинов, то разницы межу АИ-92 и АИ-100 вы не увидите. На самом деле октановое число определяет исключительно стойкость топлива к появлению детонационных процессов. И на качество самого топлива, а уж тем более на температуру его горения, не влияет никак. Кстати, зачастую простые бензины, такие как вышедшие из оборота АИ-76 и АИ-80, более чистые и безопасные для человека, чем тот же AИ-98, модифицированный внушительным пакетом присадок.

В двигателе температура горения бензина находится в пределах от 900 до 1100°C. Это в среднем, при пропорции воздуха и топлива, близкой к стехиометрическому соотношению. Реальная температура горения может как опускаться ниже (например, активация клапана ЕГР несколько снижает тепловую нагрузку на цилиндры), так и повышаться при определённых условиях.

На температуру горения в значительной мере влияет и степень сжатия. Чем она выше, тем горячее в цилиндрах.

Открытым пламенем бензин горит при более низких температурах. Приблизительно, около 800-900 °C.

Воспламенение и горение бензинов

Воспламеняемость топлив характеризуется показателями, определяющими возможность возникновения и распространения пламени по топливовоздушной смеси.

Пределы воспламенения топлив выражаются концентрационными и температурными пределами распространения пламени: нижним НКПР и верхним ВКПР.

НКПР – наименьшая концентрация вещества в воздухе при атмосферном давлении, при которой смесь способна воспламеняться от внешнего источника зажигания с последующим распространением пламени на весь объем смеси.

ВПКР – наибольшая концентрация вещества в воздухе при атмосферном давлении, при которой смесь теряет способность воспламеняться от внешнего источника зажигания с последующим распространением пламени.

В зависимости от значений НКПР производства подразделяют на две категории:

А – где применяют вещества, у которых НКПР 10% и менее;

Б – где применяют вещества, у которых НКПР более 10%.

Если НКПР вещества выше 50%, то вещество считают взрывобезопасным.

Температурные пределы воспламенения выражают температурами, ниже и выше которых при заданных условиях насыщенные пары топлива в смеси с воздухом не воспламеняются.

Температура воспламенения – температура, при которой вещество, нагреваемое в стандартных условиях, загорается при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 секунд. Температура воспламенения на несколько градусов выше температуры вспышки.

Температура самовоспламенения – самая низкая температура, при которой вещество в стандартных условиях может воспламениться без открытого пламени.

Топлива с низкой температурой вспышки имеют более высокую температуру самовоспламенения, чем топлива с высокой температурой вспышки.

При воспламенении жидкости открытым пламенем фронт пламени заранее сформирован, для его возникновения требуется меньшая концентрация паров, и она быстрее образуется у легколетучих жидкостей. По этой причине тяжелые углеводороды дизельного топлива самовоспламеняются при более низкой температуре, чем легкие термически стойкие углеводороды бензина.

Таблица 1 – Концентрационные и температурные пределы воспламенения бензинов

Воспламенение и горение топлива представляют собой сложный комплекс физико-химических процессов, связанных с возникновением и распространением реакций окисления топлива кислородом, сопровождающихся интенсивным выделением теплоты и световым излучением.

Воспламенение – начальная стадия процесса горения, возникающая под воздействием высоковольтного электрического разряда в двигателе с принудительным воспламенением.

Горение – последующая за воспламенением стадия превращения топлива, связанная с распространением пламени в пространстве и световым излучением вследствие процессов переноса теплоты и активных химических продуктов окисления.

Горение в ДВС – периодический и циклический процесс, каждый акт которого развивается в условиях прогрессивного самоускорения, связанного с повышением температуры и накопления активных промежуточных продуктов окисления.

Условия воспламенения и распространения пламени:

  • · Топливо должно находиться в газообразном фазовом состоянии;
  • · Концентрация топлива в смеси с воздухом должна быть в пределах воспламенения;
  • · Скорость накопления теплоты и активных продуктов реакции должна обеспечивать прогрессивное самоускорение реакций.

В поршневых двигателях воспламенение и горение протекают по цепочно-тепловому механизму. При искровом зажигании инициатором цепных реакций являются активные атомы и ионы, которые возникают при электрическом разряде. Развитие химических реакций происходит за счет экзотермических реакций окисления. Выделение тепла увеличивает скорость цепных реакций и рождение новых активных центров.

Распространение пламени из зоны воспламенения в свежие участки ТВС происходит путем диффузии активных центров воспламенения и теплопроводности. Пламя может перемешаться сплошным фронтом, имеющим определенные ширину зоны и скорость, что характерно для гомогенных горючих смесей при ламинарном и слаботурбулентном движении.

Горение может происходить без четко выраженного фронта пламени, распространяться по всему объему горючей смеси и иметь многоочаговый характер воспламенения в различных точках объема смеси. Такое объемное горение характерно для гетерогенных горючих смесей. Различают диффузионное и кинетическое горение, нормальное и детонационное горение.

Скорость горения автомобильных бензинов

Нормальная скорость характеризует горение однородных смесей в узком интервале температур зоны химической реакции, ширина которой мала по сравнению с шириной фронта пламени.

Турбулентная скорость характеризует горение в диффузионной области. Она выше нормальной скорости за счет увеличения скорости смешения топлива с воздухом, улучшения качества распыления и увеличения поверхности испарения жидкого топлива.

Линейная скорость учитывает искривление поверхности фронта пламени. Она возрастает обратно пропорционально соs б угла наклона нормальной скорости к направлению распространения фронта пламени.

Массовая скорость сгорания характеризует процесс сгорания в реальном двигателе при турбулентной скорости распространения пламени. Турбулентность увеличивает скорость горения за счет процессов турбулентной теплопроводности и диффузии, которые увеличивают теплопроводность горючей среды и толщину зоны пламени. Мелкомасштабная турбулентность увеличивает интенсивность переноса тепла и вещества в зоне пламени. При крупномасштабной турбулентности разрушается целостность фронта пламени и появляются отдельные беспорядочно движущиеся объемы невоспламененной и горящей смеси, резко увеличивающие зону горения, и скорость горения в целом. В ламинарном потоке ширина зоны горения составляет доли миллиметра, а при турбулентном горении – десятки и сотни миллиметров.

В камере сгорания скорость горения увеличивают за счет увеличения поверхности фронта пламени, нормальной скорости горения и удельной массы горючей смеси:

где S – поверхность фронта пламени, м 2 ;

Un – нормальная скорость распространения пламени, м/с;

сcм – удельная масса горючей смеси, кг/м 3 ;

Vк – объем камеры сгорания, м 3 .

Виды и фазы горения автомобильных бензинов

Читать еще:  Нексия р 3

Процесс сгорания в бензиновом двигателе, в зависимости от кинетики предпламенных химических реакций, скорости тепловыделения и распространения пламени может быть нормальным и детонационным.

Нормальное горение сопровождается плавным повышением давления в камере сгорания и относительно невысокой скоростью распространения фронта пламени – 40-50 м/с.

Выделяют три основные фазы горения:

  • · начальная – период задержки воспламенения от момента подачи искры до возникновения пламени;
  • · основная – от возникновения пламени до максимального давления;
  • · завершающая – период догорания горючей смеси в отдельных объемах, образующихся при разрушении фронта пламени.

Основные факторы определяющие скорость нормального распространения пламени: химический состав топлива, начальная температура и давление, состав смеси, турбулентность смеси.

Нормальная скорость распространения пламени уменьшается в следующей последовательности:

алканы 2 – 1)) 1|2, (3)

где Vгд – скорость газовой детонации, м/с;

q – тепловой эффект реакции, Дж/кг;

г – показатель адиабаты.

Детонационное распространение пламени происходит при воспламенении горючей смеси вследствие сжатия ее в ударной волне. Ударная волна, проходя по горючей смеси, вызывает ее нагрев. Степень нагрева смеси зависит от скорости ударной волны, температуры и давления. Если степень сжатия достаточна для воспламенения смеси, то возникает детонационная волна. Детонационная волна представляет собой совместное распространение механической ударной волны с фронтом пламени. Скорость распространения детонационных волн в зависимости от условий составляет 1,2-3,5 км/с. Детонационное сгорание вызвано накоплением нестабильных промежуточных продуктов предпламенного окисления углеводородов и быстрым их сгоранием во фронте ударной волны.

Таблица 2 – Характеристики ударных волн детонации

Отношение давления за ударной волной к начальному

Скорость ударной волны, м/с

Температура за ударной волной, С

В результате большой скорости и взрывного характера детонационного сгорания часть топлива и промежуточных продуктов сгорания “разбрасываются” по объему камеры сгорания, перемешиваются с конечными продуктами и не успевают полностью сгореть. Выхлоп становится дымным, экономичность и мощность двигателя падают. Повышается отдача тепла стенкам камеры сгорания и днищу поршня из-за высоких температур в детонационной волне и увеличение теплоотдачи в результате срыва пограничного слоя более холодного газа с поверхности металла. Все это приводит перегреву двигателя и может вызвать местные разрушения камеры сгорания и днища поршня.

Одновременно с перегревом ударные волны при своем многократном отражении от стенок могут механически удалять масляную пленку с поверхности гильзы цилиндра и приводить к увеличению износа цилиндров и колец. Вибрационные нагрузки на поршень могут вызвать повышенный износ шатунных подшипников. При длительной работе двигателя с детонацией даже в тех случаях, когда и не наблюдается аварийных разрушений, ресурс его работы уменьшается в 1,5-3 раза.

Явление детонации вызвано особенностями реакций окисления углеводородов. При окислении углеводородов кислородом воздуха в период подготовки топлива к сгоранию образуются гидроперекиси R-О-О-Н, которые распадаются с выделением свободных радикалов. Свободные радикалы инициируют цепные реакции окисления. После того как рабочая смесь воспламенится от искры, в несгоревшей части смеси возрастает концентрация активных частиц, которые при достижении некоторой предельной концентрации реагируют со скоростью взрыва. Несгоревшая часть топлива мгновенно самовоспламеняется, и происходит детонационное сгорание.

Чем больше скорость образования гидроперекисей в ТВС, тем скорее возникнет взрывное сгорание и нормальное распространение пламени перейдет в детонационное.

Факторы, влияющие на детонационную стойкость бензинов

Зависит от химического состава бензина, а детонационная стойкость углеводородов зависит в свою очередь от химического строения.

Октановое число – показатель детонационной стойкости бензина, численно равный процентному по объему содержанию изооктана в смеси с нормальным гептаном, эквивалентной по своей детонационной стойкости бензину, испытуемому в стандартных условиях. При этом детонационная стойкость изооктана принята за 100 единиц, а н-гептана за 0 единиц. Октановые числа определяют на одноцилиндровых моторных установках в лабораторных условиях на режиме стандартной интенсивности детонации. Разница между ОЧ (ИМ) и ОЧ (ММ) называют “чувствительностью” бензина к детонации.

Сортность – показатель детонационной стойкости авиационного бензина, численно равный сортности такого эталонного топлива, которое при испытании в стандартных условиях имеет с испытуемым топливом одинаковое значение среднего индикаторного давления.

Чем выше показатель сортности, тем выше детонационная стойкость авиационного бензина при работе двигателя на богатой смеси. При маркировке авиационных бензинов в числители дроби указывают ОЧ (ММ), а в знаменателе – сортность на богатой смеси.

Разница между показателями сортности и ОЧ (ММ) показывает степень форсирования двигателя на богатой смеси по мощности до возникновения детонации.

Детонационная стойкость углеводородов нормального строения мала, растет с степенью разветвленности углеводородной цепи и в

Mazda 3 Ferrari › Бортжурнал › Температура вспышки 100 и 95 бензина в камере сгорания?

Всем привет, перерыл кучу информации, может тут есть знающие люди !
Кто знает про температуру вспышки 95 и 100 бензина в камере сгорания ? Бытует мнение, что чем выше актан, тем ниже температура в камере сгорания я придерживаюсь того же мнения !
Ещё заметил, что при высоких скоростях на 95 бензине масло даёт угар, а на 98-100 нет ‍♂️ возможно это ли из за температуры ?
Понимаю, чтоб бред но может все такие высказывания староверов на форумах имеют место быть ?
Вот ниже примеры на грани фантастики:

Цена вопроса: 0 ₽ Пробег: 101 000 км

Mazda 3 2013, двигатель бензиновый 2.0 л., 150 л. с., передний привод, автоматическая коробка передач — наблюдение

Машины в продаже

Mazda Mazda3, 2014

Mazda Mazda3, 2018

Mazda Mazda3, 2018

Mazda Mazda3, 2013

Смотрите также

Комментарии 24

я уже несколько раз пробовал заливать А98 в Польше, и что-то у меня расход больше чем на 95 и динамика хуже чем на 95
для себя не вижу смисла переплачивать за 98

хотя все чип-тюнери говорят что для скайектив движков лучше лить 98…

Спасибо )) получается, что 98 холоднее чем 95

Да. Но в двигателе важно давление созданное на поршень при сгорании. Если взять одинаковый обьем, но разные степени сжатия, соответветственно и движки под разный бензин 92 и 98. Где выше степень сжатия, там нужно меньше кол-ва топлива для создания нужного давления. Даже если бы удельная теплота сгорания была бы одинаковая, то количество 98 бензина ты сжигаешь меньше.

Задавался лет 10 назад что к чему. Попробую описать простым языком если получится. В первую очередь нужно понимать что современные двигатели с кучей электроники с системами корректировки фаз газораспределений настраиваются довольно быстро и в частности если взять теорию и понимание что такое октановое число и откуда оно появилось. Все довольно просто современные похлебки (бензин) для наших авто уже идут не со всякими там присадками ( в мешках) которые уже давно под запретом. Основа бензина это сложный химический компонент который по сути состоит из состава спиртов и эфиров. Даже само производство оно чем то напоминает один здоровенный самогонный аппарат. Это если образно выражаться. А если в двух словах вернемся к твоему вопросу Роман.

92 ой зажигается быстро и сгорает быстро соответственно вот тебе и тепло отдача но не устойичвость к большим сжатиям и соответственно вероятность детонации большая.

95й Зажигается медленнее и горит дольше чем 92 го, 98й, 100й и т.д больше устойчив к двигателям с большим сжатиям зажигается еще медленнее и горит еще дольше в отличии от предыдущих.

Вот отсюда и получается экономичность топлива. на более высокооктановом числе. Эту тему по счет топлива облизывают давно уже со всех сторон.И многие уже сделали для себя выбор.

По счет теплообмена я думаю теперь тебе понятно какое топливо будет зимой греть двигатель быстрее.

Едем дальше про конструктив современных движков почитай к примеру в статье За рулем довольно неплохо описано про тот же двигатель Skyactiv.
Почти все современные двигатели изготавливаются из большого
количества сплавов метала и у каждого производителя свой секрет. Но цель одна меньше потратить ресурсов, сделать легче и что бы теплоотдача была лучше. К чему в принципе многие производители и пришли. Думаю не на нашем веку но дети точно увидят такие двигатели которые просто будут состоять чуть ли не из наноуглепластика с титановым напылением
созданным 3D принтером ))))

И про поиски не там ищешь Рома инфу. Поищи лучше Справочник химика. Там можно для себя почитать много чего интересного.Такое как химия взрывов, горения, точек воспламенения. Так же оттуда можно и почитать про спирты, эфиры и т.д. И в частности про октановые числа.
Это ж целая наука. 🙂

Так как с тобой уже знакомы давно на драйве мне не лень было столько написать тебе.
Вижу просто в тебе потенциал человека которому много интересно в жизни и готовым что то познать, открыть для себя новое. Даже если это не связано с профилем жизни или тем что творишь 🙂

Удачи тебе собрат…

Ох накатал от души ))) спасибо за инфу ))собственно в справочниках химиков пишут про это все, но обобщают про весь бензин ‍♂️ Вот и задался вопросом!

Задавался лет 10 назад что к чему. Попробую описать простым языком если получится. В первую очередь нужно понимать что современные двигатели с кучей электроники с системами корректировки фаз газораспределений настраиваются довольно быстро и в частности если взять теорию и понимание что такое октановое число и откуда оно появилось. Все довольно просто современные похлебки (бензин) для наших авто уже идут не со всякими там присадками ( в мешках) которые уже давно под запретом. Основа бензина это сложный химический компонент который по сути состоит из состава спиртов и эфиров. Даже само производство оно чем то напоминает один здоровенный самогонный аппарат. Это если образно выражаться. А если в двух словах вернемся к твоему вопросу Роман.

92 ой зажигается быстро и сгорает быстро соответственно вот тебе и тепло отдача но не устойичвость к большим сжатиям и соответственно вероятность детонации большая.

95й Зажигается медленнее и горит дольше чем 92 го, 98й, 100й и т.д больше устойчив к двигателям с большим сжатиям зажигается еще медленнее и горит еще дольше в отличии от предыдущих.

Вот отсюда и получается экономичность топлива. на более высокооктановом числе. Эту тему по счет топлива облизывают давно уже со всех сторон.И многие уже сделали для себя выбор.

Читать еще:  Присадка феном для двигателя

По счет теплообмена я думаю теперь тебе понятно какое топливо будет зимой греть двигатель быстрее.

Едем дальше про конструктив современных движков почитай к примеру в статье За рулем довольно неплохо описано про тот же двигатель Skyactiv.
Почти все современные двигатели изготавливаются из большого
количества сплавов метала и у каждого производителя свой секрет. Но цель одна меньше потратить ресурсов, сделать легче и что бы теплоотдача была лучше. К чему в принципе многие производители и пришли. Думаю не на нашем веку но дети точно увидят такие двигатели которые просто будут состоять чуть ли не из наноуглепластика с титановым напылением
созданным 3D принтером ))))

И про поиски не там ищешь Рома инфу. Поищи лучше Справочник химика. Там можно для себя почитать много чего интересного.Такое как химия взрывов, горения, точек воспламенения. Так же оттуда можно и почитать про спирты, эфиры и т.д. И в частности про октановые числа.
Это ж целая наука. 🙂

Так как с тобой уже знакомы давно на драйве мне не лень было столько написать тебе.
Вижу просто в тебе потенциал человека которому много интересно в жизни и готовым что то познать, открыть для себя новое. Даже если это не связано с профилем жизни или тем что творишь 🙂

Удачи тебе собрат…

Ещё заметил что на 95 бензине мотор работает как баритон, а на 98-100 как тенор 😉 звук более звонкий и отчетливый на оборотах

Пожарная опасность бензина: категория, классы, правила перевозки, хранения, тушения

Бензин – горючая смесь лёгких углеводородов. Все марки бензинов, получаемых путем химико-технологической переработки сырой нефти, являются легковоспламенямыми горючими жидкостями.

Существуют два вида товарных бензинов, область применения которых видна из названия:

  • Авиационных марок Б-92, Б-91/115 по ГОСТ 1012-2013.
  • Автомобильных марок АИ-80, АИ-92, АИ-95, АИ-98 по ГОСТ 32513-2013; А-72, А-76, АИ-91, АИ-93, АИ-95 по ГОСТ 2084-77.

Бензин и его виды

Вышеуказанные государственные стандарты регламентирует технические условия для промышленного производства, требования безопасности при обращении, хранении, транспортировке.

Так, пожарная опасность авиационных марок бензина определяется следующими характеристиками:

  • Это ЛВЖ, создающая с воздухом взрывоопасную паровоздушную смесь при концентрации паров бензина 6%.
  • Температура вспышки – от – 34 до – 38℃.
  • Температура самостоятельного воспламенения в диапазоне 380–475℃.
  • Область воспламенения – 0,98–5,48% по объему.
  • Пределы температуры воспламенения: нижний – от – 34 до – 38℃, верхний – от – 10 до 5℃.

Пожарная опасность автомобильных марок бензинов:

  • Температура вспышки – от – 27 до – 39℃.
  • Температура самостоятельного воспламенения 255–370℃.
  • Область воспламенения – 0,76–5,16% по объему.
  • Пределы температуры воспламенения: нижний – от – 27 до – 39℃, верхний – от – 8 до – 27℃.
  • Взрывоопасная концентрация паровоздушной смеси от 1 до 6% объема, ПДК паров – 100 мг/м 3 .

Категория пожарной опасности

  • Температура вспышки бензинов всех марок ниже 28℃, и они способны образовывать в помещениях, где обращаются и хранятся, паровоздушную смесь, со взрывопожароопасной концентрацией 1–6 %.
  • Согласно СП 12.13130.2009 такие помещения относят к наиболее высокой категории по взрывопожарной опасности – А.

В зданиях, помещениях по наливу, фасовке этих легких нефтепродуктов запрещено:

  • Применять любые источники открытого пламени.
  • Использовать инструмент, способный вызывать искры при ударе, эксплуатации.

Все электрическое оборудование, включая осветительное, должно устанавливаться, эксплуатироваться во взрывозащищенном исполнении; а резервуары, трубопроводная обвязка, необходимые для хранения, транспортировки бензинов, должны защищаться от разрядов статического электричества.

Так как все марки товарных бензинов относятся к ЛВЖ, то класс пожара, вызванный их горением, В; а подкласс В1 – это горение жидких материалов, что не растворяются в воде даже при сильном нагреве. Класс 3 – легковоспламеняющиеся жидкости.

Правила хранения

По правилам пожарной безопасности в местах хранения бензина – резервуарных парках производств нефтепереработки, складах ГСМ предприятий, на территориях АЗС необходимо выполнять такие требования:

  • Заполняя бензином наземные и подземные емкости хранения следует оставлять свободным не меньше 5% объема, при этом все операции необходимо выполнять только закрытыми способами.
  • Нельзя в период сливоналивных операций с бензином закрывать деаэрационные трубопроводы емкостей хранения.
  • Выход взрывопожароопасных бензиновых паров в окружающее пространство должен быть исключительно через деаэрационную трубную обвязку емкостей, резервуаров хранения или дыхательные клапаны автоцистерн, перевозящих этот вид топлива.
  • Перед выполнением любого вида огневых работ на объектах хранения бензина руководители, ответственные за пожарную безопасность должны организовать выполнение комплекса противопожарных мероприятий – проведение тщательной очистки технологического оборудования, емкостей хранения, трубопроводов от следов, паров легких нефтепродуктов; обязательно оформить наряд-допуски на выполнение огневых работ; обеспечить место проведения переносными воздушно-пенными, порошковыми огнетушителями.
  • Любые по площади проливы бензина необходимо полностью засыпать песком, специальными адсорбентами, собирая загрязненный песок в плотно закрывающиеся металлические контейнеры, для последующего вывоза с территории склада по окончании рабочего дня.
  • Расфасовывать бензин в бочки, канистры следует в оборудованных вытяжной вентиляцией специально выделенных строениях, размещенных на расстояниях противопожарных разрывов от резервуаров хранения.
  • Все слесарные, иные работы по ремонту оборудования на объектах необходимо проводить, используя искробезопасный ручной инструмент.

Запрещено:

  • Эксплуатировать негерметизированное оборудование, запорную арматуру на резервуарах, трубопроводных сетях.
  • Переполнять резервуары хранения.
  • Брать пробы бензина из резервуаров в период слива-налива, в грозу.
  • Заправлять автотехнику с не заглушенными двигателями.

Противопожарные мероприятия на объектах хранения бензина также регламентируют СП 155.13130.2014, СП 156.13130.2014, РД 153-39.2-080-01, в частности, о необходимости обвалования наземных резервуаров, устройства молниезащиты строений, оборудования, коммуникаций.

Правила перевозки

Магистральными трубопроводами потребителям поставляется сырая нефть, а нефтепродукты, включая все товарные марки бензина, перевозят железнодорожными цистернами, автоцистернами; а также в бочках емкостью до 250 л, в канистрах – от 5 до 50 л грузовыми, легковыми автомобилями.

При этом объем бензина во всех видах резервуаров хранения не должен превышать 95% общего пространства, для исключения скапливания под давлением насыщенных паров бензина.

Классификация опасных грузов

«ППР в РФ» в ходе перевозки ЛВЖ, таких как бензин, керосин, горючих жидкостей запрещает:

  • Загонять в железнодорожные депо составы с ЛВЖ, ГЖ, а также пустые цистерны из-под этих опасных грузов, без предварительного проведения пропарки для удаления остатков жидкостей, насыщенных паров углеводородов.
  • Производить установку цистерн с ЛВЖ, ГЖ ближе 50 м от мест для очистки паровозных топок.
  • Выполнять обслуживание клапанов устройств слива цистерн непосредственно на путях, не оборудованных желобами для улавливания нефтепродуктов.
  • При этом приямки, люки отстойников необходимо содержать с закрытыми крышками, а при проведении таких работ применять исключительно фонари с аккумуляторами, ручной инструмент, не создающий искры при ударе, падении.
  • Использовать для спуска работников в цистерны лестницы из стальных сплавов, а также древесины, обитой стальными пластинами.

Следующие требования «ППР в РФ»:

  • Сливоналивные эстакады, железнодорожные пути, обслуживающая трубопроводная обвязка, емкости хранения ЛВЖ, цистерны должны быть оборудованы системой заземления.
  • Для наружного обслуживания железнодорожных цистерн следует использовать переносные, передвижные лестницы из металлических сплавов, оснащенные крюками из меди, подушками из резины.
  • Для освещения места проведения работ внутри цистерн следует использовать исключительно фонари взрывозащищенного типа, снабженные аккумуляторами.
  • Сливоналивные эстакады, места обслуживания цистерн необходимо очищать от розливов ЛВЖ каждую смену.

Требования к техническому содержанию железнодорожных цистерн емкостью 140 м 3 , 161 м 3 с трафаретами «Бензин», «Светлые нефтепродукты»; емкостью 85,6 м 3 , 72,7 м 3 с трафаретом «Бензин», обеспечению безопасности при проведении сливоналивных операций изложены в «Правилах перевозки железнодорожным транспортом грузов наливом в вагонах-цистернах».

Правила тушения бензина (разлитого топлива)

Какой огнетушитель применяется для тушение бензина?

  • Используется переносной, передвижной пенный или порошковый огнетушитель соответствующий модификации.

Как еще можно тушить разлитое топливо?

  • Дистанционно привести в действие пенные, порошковые, газовые системы пожаротушения, если они не сработали в автоматическом режиме.
  • Использовать ящики пожарные для песка, являющиеся обычным атрибутом объектов хранения, заправки ГСМ.
  • Применить для тушения небольшого розлива бензина противопожарное полотно/кошму.

Бензин при пожаре нельзя тушить водой, так как этим огнегасящим веществом ликвидировать горение нефтепродуктов очень проблематично, а так же велика вероятность розлива горящего топлива на дополнительную площадь.

Температура вспышки бензина

Температуру вспышки бензина определяют для выбора условий хранения и транспортировки. Нефтепродукт относится к легковоспламеняющимся жидкостям. В автомобилях используются тяжелые сорта.

Температура вспышки бензина

У бензина нет собственной химической формулы. Он состоит из десятков компонентов, без учета присадок. Привычное обозначение (А95) является показателем октанового числа.

Под температурой вспышки подразумевается минимальный порог нагрева, при котором пары способны воспламенится от открытого источника. Бензин относится к наиболее пожароопасным нефтепродуктам (воспламенение при минус 40 0 С).

Температура воспламенения – минимальный показатель, при котором топливо-воздушная смесь вспыхивает от стороннего источника и горит от испарения не менее 5 секунд. Температура горения превышает температуру вспышки на 10-15 градусов.

Самовоспламенение – значение, при котором горячие пары бензина возгораются без постороннего источника. Этот показатель необходим для:

  • разделения веществ по группам пожароопасности;
  • расчета электрооборудования;
  • выяснения причин возгораний.

Бензин применяют на моторах с искровым зажиганием. Перед подачей в цилиндр топливо-воздушная смесь нагревается выше температуры вспышки.

2 условия воспламенения:

  1. Бензин находится в газообразном состоянии.
  2. Соотношение топлива и воздуха в пределах возгорания.

Методы определения температуры вспышки

Существует метод открытого и закрытого тигля (емкость для нефтепродуктов). Значения полученных температур отличаются из-за количества скопившихся паров.

Метод открытого тигля включает:

  1. Очистку бензина от влаги при помощи хлорида натрия.
  2. Заполнение тигля до определенного уровня.
  3. Нагрев емкости до температуры на 10 градусов ниже ожидаемого результата.
  4. Поджиг газовой горелки над поверхностью.
  5. В момент воспламенения фиксируется температура вспышки.

Метод закрытого тигля отличается тем, что бензин в емкости постоянно перемешивается. При открывании крышки огонь подносится автоматически.

Аппарат для определения температуры вспышки состоит из следующих компонентов:

  • электрический нагреватель (мощность от 600 Ватт);
  • емкость объемом 70 миллилитров;
  • медная мешалка;
  • электрический или газовый поджигатель;
  • термометр.

В зависимости от результатов легковоспламеняемые вещества подразделяются:

  • особо опасные (при температуре вспышки ниже -20 0 С);
  • опасные (от -20 0 С до +23 0 С);
  • опасные при повышенной температуре (от 23 0 С до 61 0 С).

Пределы взрываемости

Граничные концентрации паров горючего в воздухе называются верхним и нижним пределом воспламенения. Они являются главными характеристиками взрывоопасности топлива. Если концентрация превысит верхний предел, то бензин не взорвется, а сгорит. Иногда процесс сопровождается резкими скачками давления.

Читать еще:  Коробка передач фото

Значение между пределами называется промежутком взрываемости. У бензина он составляет 0,7-8%. Горение в емкости обязательно сопровождается взрывом, по причине большого давления и низкой температуры кипения. При этом химическая энергия переходит в тепловую. Процесс сопровождается обширным выделением газов.

Верхний и нижний предел зависят от следующих параметров:

  • состава реагентов;
  • повышения температуры из-за роста энергии активации;
  • добавления в топливо негорючих присадок.

Таблица содержит основные показатели пожароопасности бензина.

Температура вспышки -40 0 С
Температура самовоспламенения 200-500 0 С
Верхний предел -5 0 С
Нижний предел -40 0 С
Взрывоопасная концентрация паров в кислороде 1-6%

В двигателе автомобиля опасно детонационное горение. При нем теплота распространяется с большой скоростью. Процесс сопровождается износом деталей и нарушением газообмена.

Среди причин выделяют:

  • нарушение условий эксплуатации;
  • выбор низкого октанового числа;
  • неподходящая калильность свечи зажигания.

Предотвратить детонацию можно:

  1. Эксплуатацией мотора на высоких оборотах. При разгоне сокращается период сгорания бензина.
  2. Применением интеркулера для охлаждения наддувочного воздуха перед цилиндром.
  3. Правильным подбором свечей.
  4. Переходом на высокое октановое число.
  5. Торможением двигателем.

Транспортировку бензина регламентирует ГОСТ Р 52734. Цистерны поездов и автомобилей должны иметь специальное обозначение.

Перед заполнением емкость моют и сушат. Бензовоз должен быть оборудован заземляющим устройством. Водители проходят подготовку, организациям выдается особая лицензия.

Температура возгорания бензина

5.2. Пожарная и взрывная опасность нефтепродуктов

Пожарная опасность топлива определяется его огнеопасностью и взрывоопасностью [43]. Пожарная опасность характеризуется следующими показателями качества: температурой вспышки, температурой воспламенения и самовоспламенения, предельной концентрацией смеси паров топлива с воздухом, в пределах которой смесь взрывоопасна (верхний и нижний пределы).

Температурой вспышки нефтепродукта называется минимальная температура, при нагревании до которой над поверхностью образуются смесь его паров и воздуха, способная вспыхивать при поднесении открытого пламени (например, огня спички). Она зависит от фракционного состава топлива. Эта температура тем ниже, чем больше в топливе низкокипящих углеводородов и выше давление насыщенных паров. В таблице 5.2 представлены температуры вспышек различных топливосмазывающих материалов. Следует отметить, что любой вид жидкого топлива способен гореть, если он превращен из жидкой фазы в газообразную (путем нагрева) и перемешан с воздухом (кислородом).

Бензин наиболее опасное жидкое топливо в плане пожарной опасности. Его пары могут вспыхнуть от пламени даже при температуре минус 40 о С. По этой причине температура вспышки бензина не регламентируется ГОСТом.

Температура воспламенения (горения) это минимальная температура топлива, при которой горючая смесь топлива с воздухом вспыхивает от постороннего источника пламени и продолжает гореть вследствие испарения топлива. Температура воспламенения больше температуры вспышки на 5 – 10 °С.

Температура самовоспламенения – это температура, при которой пары нагретого топлива, смешанные с воздухом, воспламеняются самостоятельно без постороннего источника пламени. Примерно можно считать, что температура самовоспламенения для дизельных топлив, бензинов и газов, соответственно, 250 – 300; 400 – 500; 600 – 700 °С.

Температура вспышки и воспламенения характеризует пожарную опасность топлива, а температура самовоспламенения способность топлива самостоятельновоспламеняться в цилиндре дизеля и использоваться в качестве топлива.

В стандартах температуру вспышки нормируют для ограничения в нефтепродуктах количества фракций с более высоким давлением насыщенных паров. Этот показатель служит в основном для оценки пожарной опасности и потерь на испарение, что весьма важно для правильной организации применения и хранения нефтепродуктов.

Верхний и нижний пределы воспламенения газов, паров топлива в воздухе – значения граничных концентраций в области воспламенения. Значения этих пределов используют при расчёте предельно допустимой взрывоопасной концентрации паров топлива и газов в воздухе при работе с применением огня или искрообразующего инструмента.

Температура вспышки нефтепродуктов, 0 С

Топливо

Температура вспышки
в закрытом тигле

Масло

в открытом тигле

Мазут

80 – 100

Индустриальное

120 – 240

В таблице 5.3 приведены показатели пожарной и взрывной опасности бензина, дизельного топлива и моторного масла и сжиженного газового топлива.

Показатели пожарной и взрывной опасности нефтепродуктов

Нефтепродукт

Температура самовоспламенения, °С

Температурный предел взрываемости
насыщенных паров
в воздухе, °С

Объемная доля предела взрываемых паров

в воздухе, %

верхний

нижний

верхнего

нижнего

Бензины

300 – 480

Дизельное топливо
зимнее

240 – 345

Масло
моторное

Пары
сжиженных газов

В таблице 5.4 приведены физико-химические свойства газообразных топлив, влияющих на взрывную и пожарную опасность (параметры бензина Аи-80 даны для сравнения) [33].

Параметры газообразных топлив

Параметры

Метан

Пропан

Бутан

Бензин

1. Молекулярная формула

С4Н10

Смесь

2. Относительная плотность газовой фазы по воздуху

3. Критическое давление
(абсолютное), МПа

4. Температура кипения
при давлении 100 кПа, °С

35-180

5.Температура
самовоспламенения, °С

680–750

508–605

510–580

475–510

470–530

6. Критическая температура, °С

7. Плотность жидкой фазы, кг/м 3 , при 15 °С

8. Пределы воспламенения объемные, в %: нижний,

верхний

9. Коэффициент избытка воздуха, соответствующий нижнему и верхнему пределу воспламеняемости

По относительной плотности газовой фазы по воздуху можно судить
о местах скопления газов при их утечках и взрывоопасности. Из анализа таблицы 5.4 следует, что при утечке метана он будет уходить вверх, так как легче воздуха, а этан, пропан и бутан будут скапливаться внизу.

Критическая температура представляет собой температуру, при которой плотности жидкости и ее насыщенных паров становятся равными и граница раздела между ними исчезает.

Давление насыщенных паров при критической температуре называется критическим давлением.

При температуре выше критической вещество может находиться только в газообразном состоянии независимо от внешнего давления.

Так, при критической температуре пропана (+97 °С) и бутана (+153 °С) они при небольшом давлении переводятся в жидкое состояние. К примеру, при плюс 20 °С пропан становится жидким при избыточном давлении 0,7 МПа, а бутан – при 0,1 МПа. Поэтому газовая смесь из пропана-бутана хранится в жидком состоянии при давлении до 1,6 МПа при диапазоне температур от плюс 40 до минус 40 °С.

По температуре самовоспламенения судят о возможности воспламенения смеси топлива с воздухом в камере сгорания двигателя. При температуре самовоспламенения топлива более 500 °С его целесообразно применять в двигателях с воспламенением горючей смеси от электрической искры. В газодизельном варианте смесь газа с воздухом можно воспламенить запальной порцией дизельного топлива (15 – 20 мм 3 за цикл).

Пределы воспламенения газов характеризуют граничные значения содержания газа (в процентах по объему) в воздухе, при которых еще возможно воспламенение горючей смеси. На воспламеняемость газовой смеси оказывают влияние температура, давление и турбулентность. Обедненные и обогащенные газовые смеси не воспламеняются.

Нижний предел воспламенения сжатого природного газа в смеси с воздухом составляет 5 % от объема. У пропана он составляет 2,1 %, у бутана – 1,9 %. Таким образом, сжатый природный газ менее взрывоопасен. Для того, чтобы он спровоцировал взрыв, его должно накопиться в 2,5 раза больше, чем сжиженного нефтяного газа.

Знание этих пределов важно как для организации рабочего процесса и регулирования подачи топлива в двигателях, так и для определения взрывной, пожарной опасности концентраций в местах хранения и технического обслуживания автомобилей.

Температурный предел воспламенения – температура вещества, при которой его насыщенные пары, смешанные с воздухом, образуют концентрацию, соответствующую пределам воспламенения.

Взрываемость нефти и нефтепродуктов характеризуется величинами нижнего и верхнего пределов взрываемости.

Нижний предел взрываемости – минимальная концентрация газа и паров топлива в воздухе, при которой возможен взрыв. Ниже данного предела из-за избытка воздуха и недостатка паров нефтепродукта не происходит вспышка смеси.

Верхний предел взрываемости концентрация газа и паров топлива в воздухе, выше которой смесь не взрывается, а горит (взрыва не происходит).

Значение концентрации паров нефтепродукта с воздухом между нижним и верхним пределами взрываемости называют интервалом взрываемости. Для некоторых нефтепродуктов интервалы взрываемости составляют: бензин от 0,76 до 8,4 %, керосин от 1,4 до 7,5 %, уайт-спирит от 1,4 до 6,0 %.

Возникновение в топливовоздушной смеси взрывоопасной концентрации тем вероятнее, чем выше давление насыщенных паров и ниже температура начала кипения. Поэтому взрывоопасность бензина намного выше, чем дизельного топлива. Можно считать правилом, что горение в ёмкостях бензина или керосина обязательно сопровождается взрывом.

Если три одинаковых герметичных емкости с равной толщиной стенок частично наполнить дизельным топливом, бензином, газом метаном и бросить в горящий костер, то вначалесамовоспламенится (взорвется) дизельное топливо, затем бензин и газ. Это объясняется тем, что самую низкую температуру самовоспламенения (300 °С) имеет дизельное топливо, затем бензин (450 °С) и далее газ (650 °С). Но при поднесении открытого пламени вначале воспламеняется смесь газа с воздухом, затем пары бензина с воздухом и далее пары дизельного топлива с воздухом.

У углеводородных жидкостей высокое электрическое сопротивление. У бензинов оно составляет 3∙10 9 – 4 ∙10 11 Ом∙м. При трении их частиц между собой о стенки трубопроводов, а также о воздух возникают заряды статического электричества величиной до нескольких десятков киловольт. Для воспламенения паров топлива, смешанного с воздухом, достаточно разряда с энергией 4 – 8 киловольт.

Для защиты от разрядов статического электричества применяют заземление токопроводящих элементов оборудования (4 – 6 Ом) и ограничивают скорость слива или налива. Скорость в начале налива в емкость не должна превышать 1 м/ c , а в процессе наполнения – 5 м/ c .

Нефть и нефтепродукты к потребителям транспортируются по нефтяным и газовым трубопроводам, по воде и суше. По суше нефтепродукты перевозят железнодорожным и автомобильным транспортом. Так как нефтепродукты взрывоопасны и пожароопасны, то их транспортировка производится согласно специальным Правилам.

1. В чём заключаются экологические свойства топливосмазывающих материалов?

2. Какие токсичные вещества входят в состав отработавших газов?

3. Какие вы знаете показатели пожарной и взрывной опасности нефтепродуктов?

4. Что называют температурой вспышки, горения и самовоспламенения?

5. Как воздействуют топливосмазывающие материалы на окружающую природу и человека?

6. Укажите допустимые значения отравляющих веществ выхлопных газов по Стандарту ЕВРО–5.

7. Почему газ бутан опаснее метана с точки зрения взрывной и пожарной безопасности?

8. Что называют интервалом взрываемости?

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector