Labdien un laipni lūdzam šajā rakstā, kurā es apspriedīšu būtisku jēdzienu degšanas zinātnes jomā "Pašaizdegšanās".
Šajā rakstā es apskatīšu dažādus pašaizdegšanās aspektus, tostarp definīciju, dažādu vielu, piemēram, papīra, dīzeļdegvielas, etanola, ūdeņraža, vidējās gāzes un citu, pašaizdegšanās temperatūru.
Es arī apspriedīšu atšķirību starp uzliesmošanas temperatūru, uguns temperatūru un pašaizdegšanās temperatūru un to, kā spiediens ietekmē pašaizdegšanās temperatūru.
Līdz šī raksta beigām jums būs visaptveroša izpratne par pašaizdegšanos un tās sekām. Tātad, sāksim!
Kas ir pašaizdegšanās?
Formālā definīcija ir šāda:
Daļa vai visa degvielas un gaisa maisījuma spontāna aizdegšanās iekšdedzes dzinēja sadegšanas kamerā. Zināms arī kā spontāna aizdegšanās.
Pašaizdegšanās ir tad, kad viela sāk degt pati, bez ārēja avota palīdzības. Vielas iekšienē esošais siltums liek tai pašai aizdegties.
Kāda ir pašaizdegšanās temperatūra?
Pašaizdegšanās temperatūra ir zemākā temperatūra, pie kuras viela sāks degt normālā atmosfērā. Šo temperatūru ietekmē tādas lietas kā spiediens, skābekļa koncentrācija un degvielas daudzums gaisā. Ir svarīgi atcerēties, ka temperatūra, kurā viela sāks degt pati par sevi, ir atkarīga no vielas veida un sastāva.
Pašaizdegšanās iekšdedzes dzinējos
Iekšdedzes dzinēji var pašaizdegties tikai kompresijas siltuma dēļ vai tad, ja šo siltumu apvieno ar degvielas iesmidzināšanu. Pašaizdegšanos sauc arī par spontānu aizdegšanos, un tā var notikt dzinēja sadegšanas kamerā.
Strādājot ar viegli uzliesmojošiem materiāliem, pašaizdegšanās temperatūra ir galvenais faktors, lai noteiktu ugunsgrēka vai sprādziena risku. To izmanto, lai noskaidrotu, cik liela ir iespējamība, ka viela aizdegsies pati par sevi normālā atmosfērā, bez dzirksteles vai liesmas no ārpuses.
Video
Padoms. Ja nepieciešams, ieslēdziet parakstu pogu. Iestatījumu pogā izvēlieties “automātiskais tulkojums”, ja nezināt angļu valodu. Iespējams, vispirms būs jānoklikšķina uz videoklipa valodas, pirms jūsu iecienītākā valoda kļūst pieejama tulkošanai.
Dažādu vielu pašaizdegšanās temperatūra
Koksne:
Temperatūra, kurā koksne sāk degt pati, ir aptuveni 482 ° F (250 ° C). Pie 700 ° F (371 ° C) tas var aizdegties uzreiz, bet tas aizņem dažas minūtes no 450 ° F (232 ° C) līdz 500 ° F (260 ° C).
Pie minimālās siltuma plūsmas, kas nepieciešama tiešas liesmas iedarbināšanai, virsmas temperatūra ir no 300 līdz 365 °C (572 un 689 °F).
Avgas (aviācijas benzīns):
Temperatūra, kurā tas sāk degt pats, ir 280 °C (536 °F). Avgas ir benzīna veids, kas paredzēts lidmašīnu dzinējiem.
Tā uzliesmošanas temperatūra ir -43°C (-45°F). Tas ir kā petroleja, kuras temperatūra ir arī 280°C (536°F), pie kuras tā var sākt degt pati no sevis.
http://large.stanford.edu/courses/2014/ph240/ukropina2
Etanols:
Etanola pašaizdegšanās temperatūra ir 365°C (689°F), kas ir zemāka nekā dietilētera (160°C vai 320°F) un augstāka nekā benzīna (247-280°C vai 477-536°F). ).
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6266291
Ūdeņradis:
Temperatūra, kurā ūdeņradis sāks degt pats, ir 535 °C (995 °F).
https://en.wikipedia.org/wiki/Autoignition_temperature
Etilēnoksīds:
Temperatūra, kurā etilēnoksīds sāk degt pats, ir 429 °C (804,2 °F). Bet, ja ir rūsa, tā var būt pat 140 °C (284 °F).
Temperatūrā virs 51,3 °F (10,7 °C) etilēnoksīds ir bezkrāsaina gāze, kas pati par sevi var aizdegties.
https://www.petrochemistry.eu/wp-content/uploads/2018/01/Guidelines_EO_2013_UK_v6-final.pdf
Dīzelis:
Pašaizdegšanās punkts: aptuveni 210°C.
Tērauds:
Pašaizdegšanās punkts: aptuveni 1315°C (2399°F).
Papīrs:
Pašaizdegšanās punkts: aptuveni 218 - 248°C.
Kad sākas papīra ugunsgrēks, centrā karstums var sasniegt pat 815°C.
Citas gāzes:
- Metāns: 580 °C
- Propāns: 493 °C
- Etilēns: 425 °C
- Acetilēns: 305 °C
- Ligroīns: 290 °C
- Oglekļa disulfīds: 102 °C
Kā noteikt atšķirības starp pašaizdegšanos, uzliesmošanas punktu un uguns punktu
Rezumējot, uzliesmošanas temperatūra, aizdegšanās temperatūra un pašaizdegšanās temperatūra ir saistītas ar vielas uzliesmojamību, taču katrs termins attiecas uz atšķirīgu aspektu, kā viela darbojas, ja tā ir pakļauta karstumam un ugunij.
Pašaizdegšanās
Pašaizdegšanās ir zemākā temperatūra, pie kuras uzliesmojošs materiāls sāks degt pats no sevis, bez dzirksteles vai cita aizdegšanās avota no ārpuses.
Tas notiek, kad materiāla temperatūra sasniedz pašaizdegšanās temperatūru, pārvēršot to par uzliesmojošu gāzi, kas pati sāk degt.
Uzliesmošanas punkts
Savukārt uzliesmošanas punkts ir zemākā temperatūra, kurā šķidrums, kas var aizdegties, saskaroties ar aizdegšanās avotu, izdala pietiekami daudz tvaiku, lai aizdegtos.
Katram uzliesmojošam šķidrumam tvaiku daudzums gaisā, kas nepieciešams, lai saglabātu uguni, ir atšķirīgs, un uzliesmošanas temperatūra parāda zemāko temperatūru, pie kuras uzliesmojošs šķidrums aizdegsies, atrodoties aizdegšanās avota tuvumā.
Uzliesmošanas punkts pret pašaizdegšanās punktu:
Uzliesmošanas punkts un pašaizdegšanās punkts ir divi svarīgi veidi, kā noteikt, cik viegli viela aizdegsies.
Abi termini attiecas uz temperatūru, kurā kaut kas var sākt degt, taču tie runā par dažādām procesa daļām.
Uzliesmošanas temperatūra ir temperatūra, pie kuras viela var aizdegties no ārēja avota, un pašaizdegšanās punkts ir temperatūra, kurā tā aizdegsies pati.
Uguns punkts
Ugunsgrēka punkts ir temperatūra, kurā uzliesmojoša šķidruma tvaiki turpina degt pēc tā aizdedzināšanas.
Tas ir augstāks par uzliesmošanas punkta temperatūru un parāda zemāko temperatūru, kurā viela turpinās degt pēc aizdegšanās.
Expeltec izveidoja patiešām jauku infografiku, lai vizuāli izskaidrotu dažas atšķirības:
https://expeltec.com/5-terminology/flash-point-auto-ignition-temperature/
Pašaizdegšanās pret citiem procesiem
Spontāna aizdegšanās atšķiras no pašaizdegšanās, jo tās sākšanai nav nepieciešams ārējs enerģijas avots.
Pašaizdegšanās temperatūra ir zemākā temperatūra, pie kuras viela aizdegsies normālā atmosfērā bez dzirksteles no ārpuses.
Arī pašaizdegšanās un automātiskā ekspozīcija ir dažādi procesi. Autoekspozīcija ir tad, kad ugunsgrēks izplatās no viena stāva uz otru ēkā ar vairāk nekā vienu stāvu, un pašaizdegšanās ir zemākā temperatūra, pie kuras uzliesmojošs materiāls sāks degt pats no sevis.
Pašaizdegšanās degvielas pretestības pasākumi
Oktānskaitlis
Īsāk sakot, oktānskaitlis parāda, cik labi degviela var izturēt detonāciju un priekšaizdegšanos, kā arī parāda, cik labi tā var pretoties pašai iedarbināšanai.
Oktānskaitlis ir standarta veids, kā noteikt, cik cieta degviela, piemēram, benzīns un dīzeļdegviela, sāk degt pašas dzirksteļaizdedzes dzinējos.
Šis vērtējums ir balstīts uz spiedienu, pie kura degviela aizdegsies (sāks degt pati) kontrolētā vidē.
Oktānskaitlis tiek rakstīts kā pētījuma oktānskaitlis (RON) vai motora oktānskaitlis (MON).
Jo augstāks ir oktānskaitlis, jo degviela ir izturīgāka pret pašaizdegšanos, un jo mazāka ir iespēja, ka SI dzinējs saspiešanas laikā klauvēs vai zvanīs.
Pašaizdegšanās un tās īpašības
Kloķa leņķa grādos pašaizdegšanās aizkave ir laiks starp degvielas iesmidzināšanas (SOI) sākumu un sadegšanas sākumu (SOC) (CAD).
To sauc arī par aizdedzes aizkaves laiku (IDT), un tas parāda, cik ilgs laiks nepieciešams, lai degvielas un gaisa maisījums reaģētu noteiktā temperatūrā un spiedienā.
Pašaizdegšanās temperatūra
Etanols var sākt degt 685 ° F (363 ° C) temperatūrā. Tā ir temperatūra, kurā degvielas un gaisa maisījums iedegas pats par sevi, bez jebkādas ārēja avota palīdzības.
Viens no veidiem, kā noteikt pašaizdegšanās temperatūru, ir izmērīt temperatūras paaugstināšanos starp kompresijas gājiena beigām un pašaizdegšanās notikuma sākumu.
Vēl viens veids ir atrast 1-propanola un 2-propanola pašaizdegšanās temperatūru.
Pašaizdegšanās un radiācijas siltuma pārnese
Tas notiek, ja uzliesmojošs šķidrums tiek uzkarsēts virs aizdegšanās temperatūras un izdalītie tvaiki pašaizdegas, ja tiek pakļauti starojumam, piemēram, infrasarkanajam starojumam no karstiem priekšmetiem vai uguns spalvām.
Ir divi dažādi aizdedzes veidi: pilota aizdedze un pašaizdedze. Uzliesmojošajam materiālam ir nepieciešams ārējs siltuma avots, piemēram, dzirkstele vai liesma, lai palaistu vadītu aizdedzi.
No otras puses, pašaizdegšanās gadījumā nav nepieciešams ārējs siltuma avots. Tā vietā tas izmanto paša materiāla enerģiju, lai izraisītu ugunsgrēku.
Pašaizdegšanās temperatūra
Vielas pašaizdegšanās temperatūra ir zemākā temperatūra, kurā tā sāk degt. Tā ir temperatūra, kurā kaut kas var sākt degt pats no sevis.
Pašaizdegšanās temperatūras nozīmes izpratne
Pašaizdegšanās temperatūra ir galvenais jēdziens degšanas zinātnē. Tas nozīmē zemāko temperatūru, pie kuras viela pašaizdegsies un aizdegsies bez dzirksteles no ārpuses.
Temperatūra, kurā materiāls sāks degt pats no sevis, var mainīties atkarībā no tādām lietām kā tas, kas vēl atrodas šajā apgabalā.
Runājot par degvielas maisījumiem, kas var aizdegties, pašaizdegšanās temperatūra ir zemākā temperatūra, pie kuras degviela aizdegsies pati bez dzirksteles no ārpuses.
Vielas pašaizdegšanās temperatūras izpratne ir svarīga ugunsdrošības un lietu, kas var aizdegties, drošai lietošanai un uzglabāšanai.
Ūdeņraža gāze un pašaizdegšanās
Kad dzinējā tiek ievietota ūdeņraža gāze, tas unikālā veidā maina pašaizdegšanās darbību. Degšanas veidu ietekmē fakts, ka tā pašaizdegšanās temperatūra un siltumvadītspēja ir augstākas nekā degvielai, piemēram, metānam.
Ūdeņraža ietekme uz pašaizdegšanos
Ja ūdeņradis tiek sajaukts ar citām degvielām, augstāka temperatūra, kurā tas aizdegas pats, paātrina sadegšanas ātrumu un paaugstina spiedienu cilindrā.
Taču ūdeņraža izmantošana var radīt arī tādas problēmas kā drošības problēmas, priekšlaicīga aizdegšanās, aizdegšanās un mazāka jauda.
Ja noteiktas slodzes tiek uzliktas dzinējiem ar dzirksteļaizdedzi, nekontrolēta pašaizdedze var izraisīt dzinēja klauvēšanu.
Dzinējos, kas var izmantot gan dīzeļdegvielu, gan ūdeņradi, ūdeņraža ievietošana ieplūdes kolektorā var izraisīt dīzeļdegvielas degšanu pati no sevis.
Gaisa pašaizdegšanās temperatūra
Gaiss nav uzliesmojošs, tāpēc tam nav temperatūras, kurā tas sāk degt pats no sevis. Degvielai un ķimikālijām, piemēram, butānam, koksam, ūdeņradim un naftai, bieži ir norādīta pašaizdegšanās temperatūra.
Tā pašaizdegšanās temperatūra ir zemākā temperatūra, pie kuras materiāls sāk pašizkarst, kas var izraisīt aizdegšanos.
Pašaizdegšanās spiediens
Spiediens, pie kura sāks degt ūdeņradis, ir no 3,5 līdz 7 Mpa (35-70 bāri). Spontāna aizdegšanās ir lielāka iespējamība, ja sākotnējais atbrīvošanas spiediens ir augsts un vadošais trieciens ir spēcīgs.
Ugunsgrēka izcelšanās spiediens ir atkarīgs no skābekļa un hēlija daudzuma gaisā.
Spiediena ietekme uz pašaizdegšanos
Paaugstinoties spiedienam, pazeminās temperatūra, kurā gāzu vai tvaiku maisījums var sākt degt pats.
Tas ir tāpēc, ka augstāks spiediens paātrina reakciju, kas pazemina temperatūru, pie kuras sākas reakcija.
Ūdeņraža borta krātuve
Lielākā daļa ūdeņraža uzglabāšanas sistēmu darbojas ar spiedienu līdz 700 bāriem. Šāda veida uzglabāšanai degvielas uzpildes stacijās tiek izmantots vēl lielāks spiediens.
Iekšēji aizdedzinātas gāzes var zaudēt siltumu triecienizlādes rezultātā, kas liek liesmai nodziest, pirms aizdegas viss tilpums. Tas var apturēt gāzes pašas aizdegšanos.
Jēlnaftas pašaizdegšanās pārbaude
Pašaizdegšanās testu veic jēlnaftai, lai noskaidrotu zemāko temperatūru, pie kuras tā spontāni aizdegsies normālā istabas temperatūrā.
Amerikas Testēšanas un materiālu biedrība (ASTM) ir noteikusi standartus jēlnaftas pašaizdegšanās spējas pārbaudei.
ASTM E659: Temperatūra, kurā viela sāk degt pati
ASTM E659 ir standarta tests, ko izmanto, lai noskaidrotu, vai jēlnafta pati aizdegsies. Šī testa metode parāda, kā noteikt šķidras ķīmiskas vielas karstās liesmas un vēsās liesmas pašaizdegšanās temperatūru gaisā atmosfēras spiedienā vienmērīgi uzkarsētā traukā.
Šī testa rezultāti parāda, kāda ir zemākā temperatūra, pie kuras jēlnafta parasti aizdegsies.
Salīdzinot ASTM E659 un ASTM D2155
ASTM E659 ir jaunāks veids, kā pārbaudīt jēlnaftas pašaizdegšanos nekā ASTM D2155. Lai gan katras metodes rīki ir atšķirīgi, rezultāti ir vienādi.
ASTM D93A: uzliesmošanas punkta noteikšana
ASTM D 93A ir veids, kā noteikt naftas un no naftas ražotu produktu uzliesmošanas temperatūru. Bet tas neattiecas uz pašaizdegšanās testiem.
Uzliesmošanas temperatūra ir temperatūra, kurā uz naftas bāzes izgatavots produkts izdala pietiekami daudz tvaiku, lai neliela liesma varētu izraisīt ugunsgrēku un turpināt to.
Uzliesmošanas temperatūras temperatūra nav tāda pati kā pašaizdegšanās temperatūra. Pašaizdegšanās temperatūra ir temperatūra, kurā viela sāks degt pati par sevi bez dzirksteles no ārpuses.
Kopīgot…
