??? 一、油品的特性
1.1油品的易燃性
石油產(chǎn)品具有易燃性,其燃燒速度非???,在4.5m直徑的辛辛苦苦油罐的油面上引火,2~3s火焰即可覆蓋全部油面。
石油產(chǎn)品的易燃性取決于本身的烴類(lèi)結(jié)構(gòu),但如果向烴類(lèi)中取出某種元素,其燃燒特性就會(huì)顯著地改變,這就是說(shuō),石油產(chǎn)品的易燃性受分子結(jié)構(gòu)中原子取代的影響。例如,當(dāng)甲烷中兩個(gè)氫原子被兩個(gè)氯原子所取代,它仍是一種易燃物質(zhì),當(dāng)三個(gè)氫原子被氯原子取代時(shí),生成氯仿,側(cè)是不可燃物,所有四個(gè)氫原子全部為氯原子所替代生成四氯化碳,則是一種滅火劑。
由于油料中的烴類(lèi)含有可燃性的碳較多,蒸氣密度較大,這就決定了它的易燃性。衡量油料的指標(biāo)有閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)。
1.1.1油品的閃點(diǎn)
1.1.1.1閃點(diǎn)的定義
石油產(chǎn)品在規(guī)定條件下,加熱到它的蒸氣與空氣形成混合氣體,接觸火焰發(fā)生閃火時(shí)的最低溫度稱為閃點(diǎn)。閃火是一種一閃即滅的燃燒。因?yàn)樵陂W點(diǎn)溫度下,油品蒸發(fā)速度較慢,油蒸氣很快燒完,新的油蒸氣來(lái)不及與空氣形成混合氣體,于是燃燒就熄滅。閃點(diǎn)是有火災(zāi)危險(xiǎn)的最低溫度。
1.1.1.2閃點(diǎn)的意義
閃點(diǎn)是判定油品火災(zāi)危險(xiǎn)性的重要依據(jù)。閃點(diǎn)越低,火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。例如:煤油的閃點(diǎn)是40 ,除南方夏季外,在室溫(一般為15~25 )情況下,與明火接近不能立即燃燒,火焰或火星的暫時(shí)作用不能引燃,因?yàn)檫@個(gè)溫度比它的閃點(diǎn)低,蒸發(fā)出來(lái)的油蒸氣量很少,不能閃火,更不能燃燒;只有將煤油加熱到40 ,才能閃燃,繼續(xù)加熱到燃點(diǎn)溫度時(shí),才會(huì)燃燒。這就是說(shuō),低于閃點(diǎn)溫度時(shí),在液面上就不會(huì)形成油蒸氣與空氣的可燃混合氣體,因此,遇到火種的瞬時(shí)作用,就不會(huì)燃燒。著火的危險(xiǎn)只有在閃點(diǎn)的溫度以上才會(huì)出現(xiàn)。
在消防工作上,閃點(diǎn)是可燃液體分類(lèi)的原則和依據(jù)。按油品閃點(diǎn)不同,油品分類(lèi)分類(lèi)分級(jí),如表1-1-1所示。
表1-1-1?石油庫(kù)儲(chǔ)存油品的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)
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類(lèi)?別 | 油品閃點(diǎn)Ft/ | 類(lèi)?別 | 油品閃點(diǎn)Ft/ |
甲 | Ft 28 | 丙 | A B | 60 ? |
乙 | A B | 28 45 |
? | ? | ? | ? | ? | ? |
在油庫(kù)的一切作業(yè)中,必須按油品的可燃、易燃物分類(lèi)等級(jí)確定在儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用和管理等方面采取不同的防火與滅火措施,以防止火災(zāi)的發(fā)生或減少火災(zāi)的危險(xiǎn)程度。
1.1.2油品的燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)
1.1.2.1燃點(diǎn)的定義
石油產(chǎn)品在規(guī)定條件下,加熱到它的蒸氣能被接觸的火焰引燃并燃燒不少于5s時(shí)的最低溫度稱為燃點(diǎn)。油品的燃點(diǎn)高于其閃點(diǎn),受引火源能量和環(huán)境因素影響 較大,閃點(diǎn)越低,燃點(diǎn)和閃點(diǎn)越接近。易燃油品的燃點(diǎn)約高于閃點(diǎn)1~5 。如汽油的閃點(diǎn)低于0 ,閃點(diǎn)和燃點(diǎn)相差僅1 左右,而閃點(diǎn)高于100 以上的可燃液體,燃點(diǎn)與閃點(diǎn)相差達(dá)30 或更高。
1.1.2.2自燃點(diǎn)的定義
油品受熱一定程度時(shí),沒(méi)有與火源接觸能自行發(fā)生持續(xù)燃燒的最低溫度稱為該油品的自燃點(diǎn)。油品可以根據(jù)自燃點(diǎn)的分組情況,決定各種電器設(shè)備適用何種爆炸混合物環(huán)境,對(duì)于非電類(lèi)設(shè)備,為了確定允許溫升,當(dāng)器具的壁溫不超過(guò)所在物質(zhì)自燃點(diǎn)溫度的80%時(shí),可以認(rèn)為此壁溫度是安全的。油品的自燃點(diǎn)越低,火災(zāi)危險(xiǎn)性越大。
油品的自燃點(diǎn)變化規(guī)律同閃點(diǎn)相反,受容器內(nèi)壓力、油品蒸氣濃度和催化劑等因素影響較大,受壓愈大,自燃點(diǎn)愈低。當(dāng)油品蒸氣濃度達(dá)到完全燃燒時(shí),自燃點(diǎn)最低,如果再升高和降低油品蒸氣濃度,自燃點(diǎn)反而升高?;钚源呋瘎┐嬖冢推纷匀键c(diǎn)降低。鈍性催化劑的存在,如四乙基鉛,油品的自燃點(diǎn)就升高。油品餾分越輕,芳香烴含量越多,則自燃點(diǎn)越高。油品餾分越重,烷烴含量越多,則自燃點(diǎn)越低。以油品自燃點(diǎn)來(lái)衡量,重質(zhì)油品比輕質(zhì)油品的火災(zāi)危險(xiǎn)性更大。油品的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)及自燃點(diǎn)一般的范圍見(jiàn)表1-1-2所示
表1-1-2?常用油品的閃點(diǎn)、和自燃點(diǎn)
油品名稱 | 閃點(diǎn) | 燃點(diǎn) | 自燃點(diǎn) |
車(chē)用汽油 | -50~10 | 一般比閃點(diǎn)高 1~20 | 390~530 |
噴氣燃料 | 28 | 278 |
燈用煤油 | 40 | 290~430 |
-35#柴油 | ? | 300~330 |
輕柴油 | ? | 500~600 |
船舶用燃料油 | 80 | - |
汽油機(jī)油 | 200~225 | - |
20#航空潤(rùn)滑油 | ? | - |
柴油機(jī)油 | 200~230 | - |
汽輪機(jī)潤(rùn)滑油 | 185~1955 | - |
齒輪油 | 170~180 | - |
變壓器油 | 135~140 | - |
酒 精 | 12 | 一般比閃點(diǎn)高 1~20 | 510 |
石油苯 | -12 | 660~720 |
乙 醚 | -41 | 193 |
1.2?油品的易燃性和易爆性
石油產(chǎn)品是多種碳?xì)浠衔锏幕烊?,其中的輕組分很容易從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)逸入大氣,這種性質(zhì)稱為蒸發(fā)性。常溫常壓下1Kg汽油大約可以蒸發(fā)為0.4m3的汽油蒸氣,煤油和柴油在常溫下蒸發(fā)得慢一些,潤(rùn)滑油蒸發(fā)得更慢。
正是由于油品具有易蒸發(fā)性,油中的輕組分容易揮發(fā)到大氣中,據(jù)第四屆國(guó)際石油會(huì)儀報(bào)導(dǎo),在美國(guó),從井場(chǎng)煉制加工觀察到成品銷(xiāo)售的全過(guò)程中,油品損耗量約占原油產(chǎn)量的3%。1975年,原蘇聯(lián)石油化學(xué)工業(yè)部所屬企業(yè)的調(diào)查表明,煉廠中的油品損耗量約占原油加工量的2.47%,其中純損耗的70%是由于原油罐、調(diào)合罐和成品油罐的蒸發(fā)損耗。1985年,我國(guó)對(duì)18個(gè)省、市、自治區(qū)的商業(yè)油庫(kù)的29個(gè)油罐進(jìn)行了為期1年的靜止儲(chǔ)存蒸發(fā)損耗測(cè)試。同時(shí),還對(duì)罐間輸轉(zhuǎn)、鐵路油罐車(chē)、汽車(chē)油罐車(chē)和油輪的裝、卸、途中,以及灌桶等產(chǎn)品流通的各個(gè)環(huán)節(jié)的蒸發(fā)損耗進(jìn)行了測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)模擬測(cè)試,其結(jié)果是:在北緯30~42 地區(qū)(即華北、華中、華東的大部分地區(qū))一個(gè)年周轉(zhuǎn)系數(shù)為8的的油庫(kù),公在從鐵路油罐車(chē)卸車(chē)入庫(kù)到汽車(chē)罐車(chē)裝車(chē)出庫(kù)的過(guò)程中,年平均汽油蒸發(fā)損耗率為0.56%。據(jù)日本資源能源廳的一份調(diào)查報(bào)告稱,向汽車(chē)油罐車(chē)裝油時(shí),平均每裝1m3汽油,損耗0.89kg;加油站地下油罐接收汽車(chē)油罐來(lái)油時(shí),平均每接收1m3汽油,損耗1.08kg,加油站向汽車(chē)油罐內(nèi)灌裝汽油時(shí),平均每灌裝1m3汽油,損耗1.44kg.
油品蒸發(fā)性的大小,常用飽和蒸氣壓和餾分來(lái)表示,一般來(lái)說(shuō),飽和蒸氣壓大和餾分低的油料容易揮發(fā),且揮發(fā)出來(lái)的油蒸氣能迅速與空混合,形成可燃?xì)怏w,由于蒸發(fā)出來(lái)的油氣密度較大,一般是空氣的1.59~4倍,其油蒸氣常常在作業(yè)場(chǎng)所或彌漫,任意飄散或在低洼處積聚,如接觸火源就會(huì)立即引起燃燒或爆炸。
1.2.2油品的易燃性
石油產(chǎn)品在著火過(guò)程中,容器內(nèi)氣體空間的油蒸氣濃度是隨著燃燒狀況而不斷變化的,因此,燃燒和爆炸也往往是相互轉(zhuǎn)變交替進(jìn)行的。
當(dāng)空氣中油蒸氣恰好達(dá)到爆炸極限時(shí),一旦接觸火源,則混合氣就先爆炸后燃燒,即從爆炸轉(zhuǎn)為燃燒,當(dāng)空氣中石油蒸氣超過(guò)了爆炸極限時(shí),石油蒸氣不能繼續(xù)補(bǔ)充,與火源接觸就先燃燒,待石油蒸氣下降達(dá)到爆炸極限時(shí),隨即會(huì)發(fā)生爆炸,即從燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。但是,如果石油蒸氣能夠不斷地補(bǔ)充,就創(chuàng)造了繼續(xù)燃燒的條件,這時(shí)燃燒不能轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā?/div>
石油產(chǎn)品的爆炸極限除用油品氣體濃度表示外,也可以用油品的溫度來(lái)表示,因?yàn)橐后w的蒸氣濃度是在一定的溫度下形成的。因此,液體的爆炸濃度極限就體現(xiàn)著一定的溫度極限,我們把能形成與爆炸極限相應(yīng)蒸氣濃度的溫度叫做爆炸溫度。爆炸溫度極有上限和下限。所謂爆炸溫度下限,是指液體同于蒸發(fā)而形成最低的爆炸蒸氣濃度時(shí)的溫度。所謂爆炸溫度上限是指液體內(nèi)部蒸發(fā)而生成最高的爆炸蒸氣濃度時(shí)的溫度,對(duì)部分石油產(chǎn)品的爆炸溫度極限列表于表1-2-1中。
表1-2-1?幾種主要油料蒸氣爆炸溫度極限
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品名 | 爆炸溫度極限/ |
下限 | 上限 |
車(chē)汽 航汽 燈用煤油 | -38 -34 40 | -8 -4 86 |
爆炸溫度的下限與爆炸溫度上限的范圍愈大,發(fā)生爆炸的機(jī)會(huì)也就愈多。從表1-2-1可以看出,汽油罐在冬天比夏天爆炸的危險(xiǎn)性大,因?yàn)槠捅囟壬舷逓椋? ,下限為-38 ,這個(gè)爆炸溫度范圍在冬天是時(shí)常出現(xiàn)的。在夏天時(shí),因氣溫高出爆炸上限很多,油蒸氣在空氣中的含量超過(guò)爆炸濃度。因而,易發(fā)生燃燒,而不易發(fā)生爆炸。
1.3 ?油品的帶電性
1.3.1?油品的導(dǎo)電性油品及其蒸氣都是絕緣體,電阻率一般在1012 ﹒cm左右。幾種液體電導(dǎo)率表1-3-1所示
表1-3-1?幾種液體電導(dǎo)率
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液體名稱 | 電導(dǎo)率(S/m) | 液體名稱 | 電導(dǎo)率(S/m) |
輕質(zhì)餾分 原油 | 10-10~10-14 10-7~10-9 | 蒸餾水 高純度凈化烴 | 10-4 10-15 |
常用油品及其他部分常用物品的電阻率,見(jiàn)表1-3-2所示
表1-3-2?常用油品及部分材料的電阻率
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物品名稱 | 電阻率/Ω﹒m | 物品名稱 | 電阻率/Ω﹒m |
汽油 煤油 柴油 航空煤油 絕緣礦物油 石油醚 苯 | 2.5×1011 7.3×1012 1.3×1012 2.1×1012 1011~1017 8.4×1012 2.5×1011 | 木材 尼龍布 紙 羊毛 丙烯纖維 天然橡膠 聚乙烯 | 2.5×108 109~1010 103~108 107~109 108~1010 2×1013 4.5×1013 |