Điểm chớp cháy và điểm cháy của thiết bị Cleveland Open Cup là gì?

Điểm chớp cháy và điểm cháy được xác định bằng thiết bị Cleveland Open Cup (COC)

Thử nghiệm Cleveland Open Cup (COC) là một phương pháp tiêu chuẩn hóa (ví dụ: ASTM D92, ISO 2592) để đo điểm chớp cháy và điểm cháy của các sản phẩm dầu mỏ, chất bôi trơn và các chất lỏng dễ cháy khác. Dưới đây là giải thích chi tiết về hai thông số chính, nguyên tắc kiểm tra và quy trình:

1. Định nghĩa cốt lõi

Một. Điểm chớp cháy

Định nghĩa: Nhiệt độ thấp nhất mà tại đó chất lỏng tỏa ra hơi dễ cháy đủ để tạo thành hỗn hợp dễ cháy với không khí, hỗn hợp này bốc cháy trong giây lát ("chớp sáng") khi tiếp xúc với ngọn lửa trần.

Lưu ý quan trọng: Đèn flash chỉ là tạm thời (Nhỏ hơn hoặc bằng 5 giây) vì nồng độ hơi chỉ cao hơn giới hạn dễ cháy dưới (LFL) và bản thân chất lỏng không duy trì quá trình cháy.

b. Điểm cháy

Định nghĩa: Nhiệt độ thấp nhất mà tại đó hơi của chất lỏng tiếp tục cháy trong ít nhất 5 giây liên tục sau khi bị ngọn lửa trần đốt cháy.

Lưu ý quan trọng: Tại điểm cháy, tốc độ tạo hơi của chất lỏng đủ để duy trì quá trình đốt cháy vì nồng độ hơi duy trì trên LFL trong thời gian dài.

Mối quan hệ: Điểm cháy luôn cao hơn điểm chớp cháy (thường là 5–40 độ, tùy thuộc vào độ bay hơi và thành phần của chất lỏng). Các chất lỏng ít bay hơi hơn (ví dụ, dầu bôi trơn nặng) có khoảng cách lớn hơn giữa điểm chớp cháy và điểm cháy.

2. Thiết bị kiểm tra (Cleveland Open Cup)

Bộ máy COC bao gồm các thành phần quan trọng sau (theo tiêu chuẩn ASTM D92):

Cốc mở: Cốc bằng đồng có thể tích và kích thước cụ thể (100 mL) (ví dụ: đường kính trong 50 mm, độ sâu 60 mm) để đảm bảo sự tích tụ hơi ổn định.

Heating Device: A controlled heater (e.g., electric coil) with a temperature rise rate of 5–6°C/min (for flash point >110 độ) hoặc 1–2 độ/phút (đối với điểm chớp cháy Nhỏ hơn hoặc bằng 110 độ) để tránh quá nhiệt.

Cảm biến nhiệt độ: Một nhiệt kế hoặc cặp nhiệt điện được đưa vào chất lỏng (cách đáy cốc 10 mm) để đo chính xác nhiệt độ của chất lỏng.

Nguồn đánh lửa: Một ngọn lửa nhỏ (đường kính 3–4 mm) được truyền theo chiều ngang trên bề mặt cốc theo khoảng thời gian đều đặn (ví dụ: cứ 1 độ gần điểm chớp cháy dự kiến).

3. Quy trình kiểm tra (Tham khảo ASTM D92)

Chuẩn bị mẫu: Đổ chất lỏng thử vào cốc COC đến mức quy định (tránh tràn).

Làm nóng: Khởi động máy sưởi và điều chỉnh tốc độ tăng nhiệt độ theo điểm chớp cháy dự kiến ​​của chất lỏng (nhanh hơn đối với điểm chớp cháy cao, chậm hơn đối với điểm chớp cháy thấp).

Kiểm tra khả năng đánh lửa: Khi nhiệt độ tăng lên, hãy đưa ngọn lửa đánh lửa lên bề mặt cốc theo các khoảng thời gian nhất quán (ví dụ: cứ 1 độ khi tiếp cận điểm chớp cháy ước tính).

Phát hiện điểm chớp cháy: Ghi lại nhiệt độ khi quan sát thấy tia chớp nhất thời (bao phủ toàn bộ bề mặt cốc). Đây là điểm chớp cháy.

Phát hiện điểm cháy: Tiếp tục đun nóng chất lỏng sau điểm chớp cháy. Lặp lại quá trình kiểm tra đánh lửa cho đến khi hơi cháy liên tục trong thời gian Lớn hơn hoặc bằng 5 giây. Ghi lại nhiệt độ này làm điểm cháy.

Làm mát và làm sạch: Ngừng làm nóng, để thiết bị nguội và làm sạch cốc để tránh nhiễm bẩn chéo cho các lần kiểm tra tiếp theo.

4. Ứng dụng chính

Thử nghiệm COC được sử dụng rộng rãi cho:

Sản phẩm dầu mỏ: Nhiên liệu diesel, dầu bôi trơn, chất lỏng thủy lực và nhựa đường (để đánh giá tính dễ cháy và an toàn trong quá trình bảo quản/xử lý).

Chất lỏng công nghiệp: Dung môi, chất phủ và mỡ dễ cháy (để tuân thủ các quy định an toàn khi vận chuyển và sử dụng tại nơi làm việc).

Kiểm soát chất lượng: Xác minh rằng sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn về tính dễ cháy (ví dụ: yêu cầu về điểm chớp cháy tối thiểu để xử lý an toàn).

5. Những cân nhắc quan trọng

Áp suất khí quyển: Điểm chớp cháy/điểm cháy phụ thuộc vào áp suất- (áp suất thấp hơn sẽ làm giảm điểm chớp cháy). Các thử nghiệm thường được tiến hành ở áp suất 1 atm (101,3 kPa); cần phải có sự điều chỉnh đối với những sai lệch.

Ô nhiễm mẫu: Các tạp chất (ví dụ: nước, dung môi dễ bay hơi) có thể làm giảm điểm chớp cháy, dẫn đến kết quả không chính xác. Mẫu phải sạch và khô.

Chiều cao ngọn lửa: Ngọn lửa đánh lửa phải được tiêu chuẩn hóa (3–4 mm) để đảm bảo phát hiện nhất quán khả năng dễ cháy của hơi.

Cốc mở và cốc kín: COC (cốc mở) phù hợp với chất lỏng có điểm chớp cháy-{2}}cao. Phương pháp cốc-kín (ví dụ: Pensky-Martens) được ưu tiên dành cho chất lỏng có-điểm bốc cháy-thấp (để tránh mất hơi).

6. Kết quả điển hình cho chất lỏng thông thường

Loại chất lỏng	Điểm chớp cháy (độ)	Điểm cháy (độ)
Dầu bôi trơn nặng	180–240	200–260
Nhiên liệu diesel (Không{0}})	52–96	60–104
Dầu thủy lực (ISO 46)	180–220	190–230
Nhựa đường (cắt giảm)	60–120	70–130

Tóm lại, thiết bị Cleveland Open Cup cung cấp một phương pháp đáng tin cậy để đo điểm chớp cháy và điểm cháy của chất lỏng dễ cháy, rất quan trọng để đánh giá mức độ an toàn cháy nổ và sự tuân thủ các tiêu chuẩn công nghiệp của chúng.