Температура горения, вспышки и кипения бензина АИ-92 1, поставка нефтепродуктов по России от компании ООО «Поставком»
Просмотров: 9 765
14.10.2021 14:20
Бензин не является однокомпонентным продуктом, поэтому единой формулы, как и фиксированных значений характеристик для него не существует. Кроме непосредственно производных нефтепродуктов в бензине присутствует большое количество присадок, которые сильно влияют на свойства итогового продукта. Поэтому для простоты исследования вопроса далее мы будем говорить о бензине самой распространенной марки – АИ-92.
Для начала давайте разберемся, что означают цифры и буквы в марке бензина. Число указывает на степень устойчивости топлива к возгоранию. И чем оно больше, тем устойчивее продукт к самовоспламенению, т. е. к способности загореться без наличия открытого огня. Чем опасна детонация, поговорим ниже, а сейчас вернемся к марке. Буквы «А» и «И» говорят о том, что бензин автомобильный, а значение октанового числа получено путем исследования.
Чем опасно самовоспламенение?
Наличие детонации – очень неприятный, а иногда и фатальный момент для двигателя. И возникновение посторонних шумов из-за столкновения волн высокого давления в цилиндрах – это только вершина айсберга. Самовоспламенение бензина АИ-92 часто приводит к куда более разрушительным последствиям. Ударная волна от детонации буквально сдирает масляную пленку, защищающую поршневые кольца и цилиндры от износа, а двигатель от перегрева. Также она приводит к тому, что в камере сгорания образуется нагар, который также нарушает работу и приводит к поломке элементов мотора.
Последствия детонации топлива в двигателе
От чего зависит и как определяется октановое число?
Октановое число бензина, полученного из сырой нефти, колеблется в пределах 40–60 единиц. Из-за чрезвычайно низкой устойчивости к детонации в него добавляют определенный набор присадок. Кроме этого, есть методы переработки нефти, которые позволяют увеличить октановое число сырого бензина путем повышения доли разветвленных и циклических углеводородов в его составе.
На сегодня существует 2 способа определения октанового числа, которые дают разные данные для одной и той же пробы: исследовательский (ГОСТ 8226) и моторный (ГОСТ 511/82). В первом случает в лабораторных условиях сравниваются 2 образца – опытный и эталонный. При проведении моторного исследования используется одноцилиндровый двигатель, который позволяет измерить степень сжатия в режиме реального времени.
Важный факт. В каждой стране принята своя система определения октанового числа. Для России эталонным считается исследовательский метод определения. А, например, США используют среднее арифметическое значений двух методов.
Температура кипения бензина
Так как АИ-92, как и другие бензины, состоит из различных фракций, то не существует единого значения для точки кипения. Так, легкие фракции начинают кипеть уже при 33°.
Производители различают несколько стадий кипения бензина в зависимости от перегоняемого объема. Первая стадия – это начало закипания, далее отслеживают, когда сгорают 10, 50 и 90 % и точку полного испарения топлива.
Эти значения напрямую влияют на работу двигателя.
За температуру, при которой начинают кипеть и сгорают первые 10 % бензина, отвечают легкие фракции. Она влияет на пусковые характеристики двигателя. Чем ниже этот порог, тем проще запустить мотор при низких температурах. Поэтому зимние сорта содержат большее количество легких фракций.
Интересный факт. Еще пару десятков лет назад закипевшее при жаре топливо было достаточно распространенным явлением. Образовывающиеся при этом паровые пробки стопорили работу мотора, и приходилось ждать, пока техника остынет.
Около 50 % объема топлива называют рабочей фракцией. Она влияет на время прогрева и переход двигателя в разные режимы работы.
За температуру кипения 50–90 % бензина отвечают тяжелые фракции. Чем ниже эта температура, тем более равномерно и полнее прогорает топливо в цилиндрах. Если порог слишком высок, то часть бензина может оседать на стенках камеры в виде конденсата, впоследствии образуя нагар и смывая масляную пленку.
Это снижает срок эксплуатации элементов двигателя. Кроме того, расход такого топлива сильно возрастает, что бьет по экономической составляющей. Согласно ГОСТу, оптимальной температурой кипения для тяжелых фракций считается 180 °С.
В чем отличия температуры горения и вспышки АИ-92?
Вспышка происходит от открытого огня, когда концентрация паров бензина достигает интервала 0,8–8 % по объему. Важно помнить, что горит именно паровоздушная смесь. Поэтому если концентрация бензина в воздухе меньше, то возгорания не произойдет по причине недостатка горючего вещества. Если же концентрация выше порогового значения, то для возгорания уже не будет достаточно кислорода.
Не стоит путать вспышку с самовоспламенением, при котором для детонации не нужен огонь.
Обычно температуру вспышки определяют лабораторным методом, при котором в емкость, расположенную над тиглем, наливают бензин. И начинают его нагревать. При каждом повышении температуры на 1 градус над емкостью зажигается источник пламени.
Температуру вспышки фиксируют в момент, когда появляется огонь.
Вопреки расхожему мнению, температура горения бензина – это температура, которую создает топливо при сгорании. Она сильно зависит от того, в каких условиях горит бензин. Так, в двигателе температура достигает 900–1100 °С. В то время как при горении топлива на открытом воздухе она не превышает 900 °С.
Скорость горения
Октановое число влияет не только на способность бензина к самовоспламенению. Что более важно, от него зависит скорость горения топлива. Ведь чем меньше скорость сгорания, тем дольше он толкает поршень. А значит, и КПД в этом случае выше.
Меры предосторожности при хранении бензина
Что происходит при длительном хранении?
Несмотря на то что бензин – это легкогорючее вещество, при его хранении с большей вероятностью он потеряет в качестве, чем воспламенится. Дело в том, что с учетом всей опасности, бензин не так просто детонирует. Конечно, если вы не забавляетесь со спичками рядом с разлитым топливом.
Что более важно, при длительном хранении из бензина испаряются вещества, которыми доводилось октановое число. Конечно, это не приведет к тому, что он потеряет свои основные свойства. Но вот на качестве сгорания и на работе двигателя это может сказаться.
При взаимодействии с воздухом бензин склонен к окислению. В результате после сгорания на стенках камеры и в топливных каналах образуется смолянистый осадок. Что также не приносит пользу двигателю.
Во время длительного хранения часть фракций может выпадать в осадок, что приводит к засорению фильтров топливной системы.
В чем хранить?
Лучше всего хранить бензин в металлических (алюминиевых, стальных) канистрах. Пластик менее предпочтителен из-за низкой прочности и герметичности таких тар. Кроме того, он не отводит статическое электричество, что может привести к появлению искры и возгоранию. Вообще герметичность – один из наиболее важных моментов при хранении. Во-первых, неплотно закрытые тары способствуют испарению компонентов.
Конечно, через микрощели не может испариться сколь-нибудь большое количество самого топлива, но вот летучие фракции вполне могут. Кроме того, бензин обладает высокой текучестью и буквально просачивается даже в малейшие щели. Думаю, нет нужды говорить, чем может быть опасно разлитие бензина.
Из-за склонности к окислению необходимо следить, чтобы воздуха в таре было как можно меньше. Поэтому рекомендуется заполнять канистру на 95 %. Это также препятствует образованию конденсата на стенках. Его появление провоцирует коррозию и в итоге разрушает емкость.
Условия хранения
Высокие температуры – это то, что противопоказано бензину. Во-первых, они являются причиной усиления испарения топлива. Во-вторых, окисление бензина при высоких температурах происходит более интенсивно. Поэтому тары лучше хранить в прохладных помещениях с температурой не выше 15 °С.
Освещенность, вопреки расхожему мнению, не оказывает непосредственного влияния на хранение бензина. Запрет на нахождения емкостей под прямыми солнечными лучами связан исключительно с тем, что это приводит к перегреву и испарению топлива.
Пожарная опасность
Так как самовоспламенение бензина при нормальном давлении происходит при температурах свыше 255 °С, то при хранении топлива следует опасаться контакта с открытым огнем, а не внезапной детонации. Чтобы предотвратить возгорание, не следует использовать для хранения тары, способствующие накоплению статического электричества. Также следует внимательно относиться к герметичности емкостей. Конечно, в нормальных условиях сложно добиться нужной для вспышки концентрации паров, но это не значит, что не может загореться сам бензин.
Список литературы:
- Григорьева Л. В., Кацуба Ю. Н., Производство бензинов [Электронный ресурс] – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/proizvodstvo-benzinov/viewer
- Ланин С. Н., Палюлин В. А., Баскин И. И., Расчет адиабатических температур горения алканов с2-с11 — компонентов нефтепродуктов методом искусственных нейронных сетей [Электронный ресурс] – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/raschet-adiabaticheskih-temperatur-goreniya-alkanov-s2-s11-komponentov-nefteproduktov-metodom-iskusstvennyh-neyronnyh-setey/viewer
- Шишков В.
А., Определение угла опережения зажигания при переключении с бензина на газ в зависимости от скорости горения топливной смеси [Электронный ресурс] – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opredelenie-ugla-operezheniya-zazhiganiya-pri-pereklyuchenii-s-benzina-na-gaz-v-zavisimosti-ot-skorosti-goreniya-toplivnoy-smesi/viewer
А., Определение угла опережения зажигания при переключении с бензина на газ в зависимости от скорости горения топливной смеси [Электронный ресурс] – URL: https://cyberleninka.ru/article/n/opredelenie-ugla-operezheniya-zazhiganiya-pri-pereklyuchenii-s-benzina-na-gaz-v-zavisimosti-ot-skorosti-goreniya-toplivnoy-smesi/viewerТемпература кипения бензина АИ 92, АИ 95, вспышки, горения при атмосферном давлении
Физические свойства бензина определяются составом изначального нефтяного сырья. Для бензина как топлива двигателей внутреннего сгорания важны такие параметры, как температура кипения, температура горения и вспышки. Почему эти величины должны соответствовать определенным числовым параметрам и как они сказываются на качестве горючего? Рассмотрим подробно.
Содержание:
- Температура кипения бензина при атмосферном давлении
- Температура кипения бензина АИ 92
- Температура кипения бензина АИ 95
- Температура вспышки бензина
- Температура горения бензина
Температура кипения бензина при атмосферном давлении
Температура кипения – это разброс температурных значений от момента появления первой капли конденсата в составе до полного выкипания фракции.
Нефть имеет общую температуру кипения от +50 до +550 градусов, и все-таки не выкипает полностью, так как имеет сложный химический состав.
Бензин – это продукт, который получают в процессе прямой перегонки нефти. Действие происходит в условиях стандартного атмосферного давления при температуре до +130 градусов, часто – с превышением данной температуры в ходе крекинга. Температура кипения бензинов при этом составляет от +30 до +200 градусов в зависимости от формулы вещества. Преимущественно бензин выкипает в температурном диапазоне от +100 до +130 градусов.
Производители фиксируют несколько точек во время кипения бензиновой смеси – при которых выкипает 10 процентов объема (начала кипения), половина и 90 процентов (конца выкипания). При сгорании первой 1/10 части объема задействованы легкие углеводородные фракции. Плавное и своевременное сгорание этих компонентов препятствует образованию паровых пробок в топливных магистралях авто. Температуры выкипания +55 градусов достаточно, чтобы двигатель заводился быстро даже в зимнее время года.
Следующие 50% объема бензина – это рабочая фракция, которая отвечает за эффективную работу двигателя. Последние 10% кипящего бензина состоят преимущественно из углеводородов тяжелого ряда. Именно эти элементы участвуют в образовании отложений на поверхностях деталей кривошипно-шатунного механизма, снижая КПД мотора, при этом расход самого бензина увеличивается, а остатки перед новым впрыском не успевают сгореть. Избавиться от сажи, образуемой на этом этапе, невозможно, но вероятно уменьшить объем появляющихся отложений. Для этого нужно, чтобы тяжелые фракции выкипали при температуре в +115 градусов.
Температура кипения бензина АИ 92
Октановое число демонстрирует сопротивляемость бензиновой смеси самовозгоранию в ДВС, и чем оно выше, тем лучше антидетонационные свойства состава. ОЧ топлива прямо зависит от температуры кипения тяжелых фракций жидкости. Стойкость к самовозгоранию выше, если выкипание происходит при низких температурах. Но при этом страдает эффективность использования топлива в двигателе, снижается производительность мотора.
Поэтому оптимальным решением будет добавление в бензиновую смесь специальных добавок, повышающих октановое число.
Температура кипения бензина АИ 95
Температуры выкипания всех популярных марок бензина, включая АИ-92 и АИ-95, одинакова, а если отличается, но незначительно. То же касается и других технических параметров, например, температура застывания также общая – не ниже -60 градусов.
Продуктивность горения бензина в двигателе меняется также в зависимости от давления внутри цилиндров. На этапе впуска топливно-воздушной смеси температура внутри камеры сгорания составляет примерно от +80 градусов под давлением 0,7 бар.
Температура вспышки бензина
Температура вспышки паров бензина показывает, в каких условиях образующиеся над поверхностью жидкости летучие соединения способны вспыхнуть от искры или другого источника, но при этом вспышка не будет являться катализатором непрерывного сгорания. Бензин – горючая смесь легких углеводородов с температурой кипения от +30 градусов, летучее соединение, которое обладает повышенной пожароопасностью.
Температура горения бензина
Температура горения бензина – это параметр, который отражает условия для стабильного горения топливно-воздушной смеси в рабочей камере. Внутри двигателя температура очень высока и составляет от +900 градусов вне зависимости от маркировки бензина.
Во время рабочего цикла температура горения может колебаться в зависимости от конструктивных особенностей автомашины. Например, клапаны системы рециркуляции отработанных паров и газов снижают нагрев цилиндровой группы, поэтому температура горения может опуститься ниже +900 градусов.
Меняется температура и от степени сжатия двигателя – отношения общего объема камеры сгорания, включая цилиндры, к номинальному объему камеры сгорания. Высокая степень сжатия способствует увеличению температуры горения вплоть до +1100 градусов.
Определить точное значение температуры горения внутри мотора эмпирически невозможно, расчет производится автоматически на основании имеющихся данных. Некоторые исследователи полагают, что показатель может достигать до +1500 градусов. При этом в открытом пространстве топливо горит с температурой в пределах +800 … +900 градусов.
#Бензин
Статьи по теме
10 лучших заправок по качеству бензина в 2022 году (Лукойл, Газпромнефть, Роснефть, Татнефть, Шелл)#Топливо#Бензин 22229 просмотров
Бензин Тебойл (Teboil): что это, бензин АИ 95, 98, 100, заправки, сеть АЗС, отзывы#Бензин#АЗС 16411 просмотров
Сколько литров бензина в тонне? Как перевести литры в тонны бензина: формула перевода, коэффициент перевода, зависимость от температуры#Бензин 11805 просмотров
Плотность бензина: АИ 92, АИ 95, таблица плотностей, измерение#Бензин 8110 просмотров
Отравление парами бензина: симптомы, признаки, первая помощь, лечение#Бензин 7465 просмотров
Какой бензин лучше Лукойл или: Газпром, Роснефть, Газпромнефть, Башнефть, Татнефть#Бензин#Топливо 7433 просмотра
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости | НАСП
Блогер НАСП || Информационный бюллетень
, декабрь 2018 г. Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости — это жидкости, которые могут гореть. Они классифицируются или группируются как легковоспламеняющиеся или горючие по температуре вспышки. Вообще говоря, легковоспламеняющиеся жидкости воспламеняются (загораются) и легко горят при нормальных рабочих температурах. Горючие жидкости обладают способностью воспламеняться при температурах, которые обычно выше рабочих температур.
Существует несколько специальных технических критериев и методов испытаний для идентификации легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. В соответствии с Информационной системой по опасным материалам на рабочем месте (WHMIS) 1988 года горючие жидкости имеют температуру вспышки ниже 37,8 ° C (100 ° F). Горючие жидкости имеют температуру вспышки 37,8°C (100°F) и ниже 93,3°C (200°F).
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости присутствуют почти на каждом рабочем месте. Топливо и многие распространенные продукты, такие как растворители, разбавители, очистители, клеи, краски, воски и полироли, могут быть легковоспламеняющимися или горючими жидкостями.
Каждый, кто работает с этими жидкостями, должен знать об их опасности и о том, как безопасно работать с ними.
Температура вспышки – это минимальная температура, при которой жидкость выделяет пар внутри испытательного сосуда в концентрации, достаточной для образования воспламеняющейся смеси с воздухом вблизи поверхности жидкости. Температура вспышки обычно указывает на восприимчивость к воспламенению.
Температура вспышки определяется путем нагревания жидкости в испытательном оборудовании и измерения температуры, при которой будет получена вспышка, когда небольшое пламя вводится в паровую зону над поверхностью жидкости.
Определения Горючая жидкость: любая жидкость с температурой вспышки 100ºF (37,8ºC) или выше.
Горючие жидкости должны быть разделены на два класса следующим образом:
- Жидкости класса II должны включать жидкости с температурой вспышки 100ºF (37,8ºC) или ниже 140ºF (60ºC), за исключением любой смеси, содержащей компоненты с вспышкой точках 200ºF (93,3ºC) или выше, объем которых составляет 99 процентов или более от общего объема смеси.
- Жидкости класса III должны включать жидкости с температурой вспышки 140ºF (60ºC) или выше. Жидкости класса III подразделяются на два подкласса:
- Жидкости класса IIIA должны включать жидкости с температурой вспышки 140ºF (60ºC) и ниже 200ºF (93,3ºC), за исключением любой смеси, содержащей компоненты с температурой вспышки 200ºF (93,3ºC) или выше, общий объем которых составляют 99 и более процентов от общего объема смеси.
Жидкости класса IIIB должны включать жидкости с температурой вспышки не ниже 200ºF (93,3ºС). Этот раздел не регулирует жидкости класса IIIB. В тех случаях, когда в данном разделе используется термин «жидкости класса III», он означает только жидкости класса IIIA. - Когда горючая жидкость нагревается до температуры вспышки не более 30ºF (16,7ºC), с ней следует обращаться в соответствии с требованиями для следующего более низкого класса жидкостей.
Легковоспламеняющаяся жидкость: любая жидкость с температурой вспышки ниже 100ºF (37,8ºC), за исключением любой смеси, содержащей компоненты с температурой вспышки 100ºF (37,8ºC) или выше, общее количество которых составляет 99 процентов или более от общего объема смеси.
Легковоспламеняющиеся жидкости должны быть известны как жидкости класса I. Жидкости класса I делятся на три класса следующим образом:
- Класс IA включает жидкости с температурой вспышки ниже 73ºF (22,8ºC) и с температурой кипения ниже 100ºF (37,8ºC).
- Класс IB включает жидкости с температурой вспышки ниже 73ºF (22,8ºC) и с температурой кипения 100ºF (37,8ºC) или выше.
- Класс IC должен включать жидкости с температурой вспышки не ниже 73ºF (22,8ºC) и ниже 100ºF (37,8ºC).
Следует отметить, что температура вспышки выбрана в качестве основы для классификации легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, поскольку она напрямую связана со способностью жидкости образовывать пар, т. е. с ее летучестью. Поскольку горят пары жидкости, а не сама жидкость, образование пара становится основным фактором, определяющим опасность пожара. Применяется выражение «слабая вспышка — высокая опасность». Жидкости, имеющие температуру воспламенения ниже температуры окружающей среды при хранении, обычно демонстрируют высокую скорость распространения пламени по поверхности жидкости, поскольку теплоту огня не обязательно тратить свою энергию на нагрев жидкости для образования большего количества пара.
Легковоспламеняющиеся и горючие жидкости сами по себе не горят. Горит смесь их паров и воздуха. Бензин с температурой вспышки -40°C (-40°F) является легковоспламеняющейся жидкостью. Даже при таких низких температурах, как -40 ° C (-40 ° F), он выделяет достаточно паров, чтобы образовать в воздухе горючую смесь. Фенол – горючая жидкость. Имеет температуру вспышки 79° C (175 ° F), поэтому его необходимо нагреть выше этой температуры, прежде чем он сможет воспламениться на воздухе.
Пределы воспламеняемости или взрываемости: Пределы воспламеняемости или взрывоопасности материала также относятся к его опасности пожара и взрыва. Эти пределы дают диапазон между самой низкой и самой высокой концентрацией паров в воздухе, которые могут гореть или взрываться.
Нижний предел воспламенения или нижний предел взрываемости (НПВ или НПВ) бензина составляет 1,4%; верхний предел воспламенения или верхний предел взрываемости (UFL или UEL) составляет 7,6 процента. Это означает, что бензин может воспламениться, когда он находится в воздухе на уровне от 1,4 до 7,6 процента. Концентрация паров бензина в воздухе ниже 1,4 процента является слишком «бедной» для сжигания. Содержание паров бензина выше 7,6% слишком «богато» для сжигания. Однако пределы воспламеняемости, как и температуры вспышки, предназначены для ориентира, а не для тонкой грани между безопасным и небезопасным.
Температура самовоспламенения:Температура самовоспламенения или воспламенения материала — это температура, при которой материал самовоспламеняется без каких-либо очевидных источников воспламенения, таких как искра или пламя.
Большинство легковоспламеняющихся и горючих жидкостей имеют температуру самовоспламенения в диапазоне от 300°C (572°F) до 550°C (1022°F).
Некоторые из них имеют очень низкие температуры самовоспламенения. Например, этиловый эфир имеет температуру самовоспламенения 160°C (356°F), а его пары воспламеняются в трубах горячего пара. Серьезные аварии происходили, когда печи для испарения растворителей нагревались до температур выше температуры самовоспламенения используемых растворителей. Однако температура самовоспламенения предназначена для ориентира, а не для тонкой грани между безопасным и небезопасным. Используйте все необходимые меры предосторожности.
Для получения дополнительной информации о химических терминах и концепциях запишитесь на наш курс обучения инструкторов HAZMAT. Нажмите здесь для получения подробной информации (здесь они переместятся на страницу календаря.
Приобретите курс HAZWOPER Train-the-Trainer
Температура вспышки и температура самовоспламенения
Температура вспышки
склонность к превращению в пары) жидкость, при которой при определенных стандартных условиях жидкость выделяет пары в количестве, достаточном для образования воспламеняющейся паровоздушной смеси.
(IEC 60079-10-1)
При температуре вспышки любой источник воспламенения, воздействующий на пары, вызовет воспламенение паров и может вызвать взрыв.
Fire-Point
Это самая низкая температура, при которой пары материала будут продолжать гореть после воспламенения и удаления источника воспламенения. Температура воспламенения выше, чем температура воспламенения , потому что при температуре воспламенения может не образовываться больше паров достаточно быстро, чтобы поддерживать горение. (Википедия)
ТЕМПЕРАТУРА САМОВОСПЛАМЕНЕНИЯ (Температура воспламенения)
Это самая низкая температура смеси легковоспламеняющихся паров с воздухом, при которой смесь из-за своей высокой температуры воспламеняется и взрывается без какого-либо внешнего процесса воспламенения.
Смесь может достигать высокой температуры (что приводит к самовоспламенению) из-за следующих условий (некоторые из них перечислены ниже):-
1. Контакт с горячей поверхностью (например: шар или защитное стекло светильника , в эксплуатации)
2.
Высокая температура окружающей среды из-за непредвиденных погодных условий и отсутствия вентиляции.
Ниже приведены температуры самовоспламенения некоторых газов, широко используемых в промышленности.
| Газ | Температура |
|---|---|
| Метан | 580 °С |
| Водород | 560 °С |
| Пропан | 493 °С |
| Этилен | 425 °С |
| Ацетилен | 305 °С |
| Нафта | 290 °С |
| Сероуглерод | 102 °С |
Температуры, классифицированные в ТЕМПЕРАТУРНОМ КЛАССЕ (IEC 60079-0), на самом деле являются максимальной температурой поверхности оборудования ГРУППЫ II, которая может достигаться во время работы, но не должна превышать значений внизу:
| Температурный класс | Максимальная температура поверхности ˚C |
| Т 1 | 450 |
| Т 2 | 300 |
| Т 3 | 200 |
| Т 4 | 135 |
| Т 5 | 100 |
| Т 6 | 85 |
Цель состоит в том, чтобы сравнить температуру самовоспламенения газа, присутствующего в определенной зоне, с температурным классом взрывозащищенного оборудования.