نقطه فلاش و آتش توسط دستگاه جام باز کلیولند چیست؟

نقطه اشتعال و نقطه آتش توسط دستگاه جام باز کلیولند (COC) تعیین می شود

تست جام باز کلیولند (COC) یک روش استاندارد (مانند ASTM D92، ISO 2592) برای اندازه گیری نقطه اشتعال و نقطه آتش فرآورده های نفتی، روان کننده ها و سایر مایعات قابل احتراق است. در زیر توضیح مفصلی در مورد دو پارامتر کلیدی، اصول تست و رویه ها آورده شده است:

1. تعاریف اصلی

الف نقطه فلاش

تعریف: کمترین دمایی که در آن یک مایع بخار قابل اشتعال کافی برای تشکیل مخلوط قابل احتراق با هوا منتشر می کند که در مواجهه با شعله باز به طور لحظه ای مشتعل می شود ("فلش").

نکته کلیدی: فلاش موقت است (کمتر یا مساوی 5 ثانیه) زیرا غلظت بخار درست بالاتر از حد قابل اشتعال پایین (LFL) است و خود مایع احتراق را حفظ نمی کند.

ب نقطه آتش

تعریف: کمترین دمایی است که در آن بخار مایع به مدت حداقل 5 ثانیه متوالی پس از احتراق با شعله باز به سوختن ادامه می دهد.

نکته کلیدی: در نقطه آتش سوزی، نرخ تولید بخار مایع برای حفظ احتراق کافی است، زیرا غلظت بخار برای مدت طولانی بالاتر از LFL باقی می ماند.

رابطه: نقطه آتش همیشه بالاتر از نقطه اشتعال است (معمولاً 5 تا 40 درجه، بسته به فرار و ترکیب مایع). مایعات کمتر فرار (مثلاً روغن های روان کننده سنگین) فاصله بیشتری بین نقطه اشتعال و آتش دارند.

2. دستگاه تست (جام باز کلیولند)

دستگاه COC از اجزای حیاتی زیر (بر اساس ASTM D92) تشکیل شده است:

جام باز: یک فنجان برنجی با حجم خاص (100 میلی لیتر) و ابعاد (به عنوان مثال، 50 میلی متر قطر داخلی، 60 میلی متر عمق) برای اطمینان از تجمع بخار ثابت.

Heating Device: A controlled heater (e.g., electric coil) with a temperature rise rate of 5–6°C/min (for flash point >110 درجه) یا 1-2 درجه در دقیقه (برای نقطه اشتعال کمتر یا مساوی 110 درجه) برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد.

سنسور دما: دماسنج یا ترموکوپلی که در مایع (10 میلی متر بالاتر از کف فنجان) قرار می گیرد تا دمای مایع را به طور دقیق اندازه گیری کند.

منبع اشتعال: یک شعله کوچک (قطر 3-4 میلی متر) که به صورت افقی روی سطح فنجان در فواصل زمانی معین (مثلاً هر 1 درجه نزدیک به نقطه اشتعال مورد انتظار) عبور می کند.

3. روش آزمایش (ASTM D92 به عنوان مرجع)

آماده سازی نمونه: فنجان COC را با مایع آزمایش تا سطح مشخص شده پر کنید (جلوگیری از سرریز).

گرمایش: بخاری را روشن کنید و نرخ افزایش دما را مطابق با نقطه اشتعال مورد انتظار مایع تنظیم کنید (سریعتر برای نقاط اشتعال بالا، کندتر برای کم).

بررسی احتراق: با افزایش دما، شعله احتراق را در فواصل زمانی ثابت (مثلاً هر 1 درجه در هنگام نزدیک شدن به نقطه اشتعال تخمینی) روی سطح فنجان رد کنید.

تشخیص نقطه فلاش: هنگامی که یک فلاش لحظه ای (که کل سطح فنجان را می پوشاند) مشاهده می شود، دما را ثبت کنید. این نقطه اشتعال است.

تشخیص نقطه آتش: حرارت دادن مایع را بعد از نقطه اشتعال ادامه دهید. بررسی های احتراق را تکرار کنید تا بخار به طور مداوم بیش از یا مساوی 5 ثانیه بسوزد. این دما را به عنوان نقطه آتش ثبت کنید.

خنک‌سازی و پاک‌سازی: حرارت را متوقف کنید، اجازه دهید دستگاه خنک شود و فنجان را تمیز کنید تا از آلودگی متقاطع برای آزمایش‌های بعدی جلوگیری کنید.

4. برنامه های کاربردی کلیدی

تست COC به طور گسترده برای موارد زیر استفاده می شود:

فرآورده‌های نفتی: سوخت دیزل، روغن‌های روان‌کننده، سیالات هیدرولیک و آسفالت (برای ارزیابی قابلیت اشتعال و ایمنی در حین ذخیره‌سازی / جابجایی).

مایعات صنعتی: حلال ها، پوشش ها و گریس های قابل احتراق (برای رعایت مقررات ایمنی برای حمل و نقل و استفاده در محل کار).

کنترل کیفیت: تأیید اینکه محصولات با استانداردهای اشتعال پذیری مطابقت دارند (به عنوان مثال، حداقل الزامات نقطه اشتعال برای جابجایی ایمن).

5. ملاحظات انتقادی

فشار اتمسفر: نقاط اشتعال/اشتعال وابسته به فشار{0}} هستند (فشار پایین نقطه اشتعال را کاهش می‌دهد). آزمایش ها معمولا در 1 اتمسفر (101.3 کیلو پاسکال) انجام می شود. اصلاحات برای انحرافات مورد نیاز است.

آلودگی نمونه: ناخالصی ها (به عنوان مثال، آب، حلال های فرار) می توانند نقطه اشتعال را کاهش دهند و منجر به نتایج نادرست شوند. نمونه ها باید خالص و خشک باشند.

ارتفاع شعله: شعله اشتعال باید استاندارد (3-4 میلی متر) باشد تا از تشخیص مداوم اشتعال پذیری بخار اطمینان حاصل شود.

لیوان باز در مقابل فنجان بسته: COC (لیوان باز) برای مایعات-با نقطه جرقه- بالا مناسب است. روش‌های-فنجان بسته (مثلاً Pensky{{7}Martens) برای مایعات-فلش-پایین ترجیح داده می‌شوند (برای جلوگیری از اتلاف بخار).

6. نتایج معمولی برای مایعات معمولی

نوع مایع	نقطه اشتعال (درجه)	نقطه آتش (درجه)
روغن روان کننده سنگین	180–240	200–260
سوخت دیزل (خیر. 2)	52–96	60–104
روغن هیدرولیک (ISO 46)	180–220	190–230
آسفالت (کاهش)	60–120	70–130

به طور خلاصه، دستگاه جام باز کلیولند یک روش قابل اعتماد برای اندازه گیری نقطه اشتعال و آتش مایعات قابل احتراق ارائه می دهد که برای ارزیابی ایمنی در برابر آتش و مطابقت با استانداردهای صنعتی ضروری است.