Пожаровзрывоопасность нефтепродуктов ( температура вспышки, воспламенения, самовоспламенения).

Проукты нефтепереработки относятся к числу пожароопасных веществ. Пожароопасность керосинов, масел, мазутов и других тяжелых нефтепродуктов оценивается температурами вспышки и воспламенения.

Температурой вспышки называется температура, при которой пары нефтепродукта, нагреваемого в определенных стандартных условиях, образуют с окружающим воздухом взрывчатую смесь и вспыхивают при поднесении к ней пламени. Следует отметить, что при определении температуры вспышки бензинов и легких нефтей определяют верхний предел взрываемости, а для остальных нефтепродуктов – нижний.

Температура вспышки зависит от фракционного состава нефтепродуктов. Чем ниже пределы перегонки нефтепродукта, тем ниже и температура вспышки. В среднем температура вспышки бензинов находится в пределах от –30 до –40⁰С, керосинов 30-60⁰С, дизельных топлив 30-90⁰С и нефтяных масел 130-320⁰С. По температуре вспышке можно судить о наличии примесей более низкокипящих фракций в тех или иных товарных или промежуточных нефтепродуктах.

Температурой воспламенения называется температура, при которой нагреваемый в определенных условиях нефтепродукт загорается при поднесении к нему пламени и горит не менее 5 секунд. Температура воспламенения всегда выше температуры вспышки. Чем тяжелее нефтепродукт, тем больше эта разница. При наличии в маслах летучих примесей эти температуры сближаются.

Температурой самовоспламенения называется температура, при которой нагретый нефтепродукт в контакте с воздухом воспламеняется самопроизвольно без внешнего пламени. Температура самовоспламенения нефтепродуктов зависит и от фракционного состава и от преобладания углеводородов того или иного класса. Чем ниже пределы кипения нефтяной фракции, тем она менее опасна с точки зрения самовоспламенения. Температура самовоспламенения уменьшается с увеличением среднего молекулярного веса нефтепродукта. Тяжелые нефтяные остатки самовоспламеняются при 300-350⁰С, а бензины только при температуре выше 500⁰С.При появлении внешнего источника пламени (огня или икры) положение резко меняется, и легкие нефтепродукты становятся взрыво- и пожароопасными.

Из углеводородов самыми высокими температурами самовоспламенения характеризуются ароматические углеводороды

Теплофизические свойства нефти и нефтепродуктов (теплоемкость, теплосодержание, излучение, конвекция, теплопроводность)

Удельная теплоёмкость. Удельная теплоёмкость нефти – количество тепла, которое необходимо затратить для нагревания 1г нефти на 1С. Удельная теплоёмкость колеблется в пределах 0,4 – 0,5 кал (г*С)^-1­­­­. С повышением плотности нефти она уменьшается.

ТеплосодержаниеПри сжигании углеводорода происходят два процесса — идет химическая реакция и выделяется теплота. Хими­ческая реакция обычно представляет собой превращение углеводорода и кислорода в диоксид углерода и воду:

2 С6Н6 + 15 02 12 С02 + 6 Н20 + тепло.

Количество теплоты, выделяющееся в процессе реак­ции, различно для разных углеводородов. В нефтеперера­батывающей промышленности количество теплоты обыч­но измеряют в Британских тепловых единицах (1 BTU = 1054,8 Дж = 252 кал).

Под удельным теплосодержанием жидких нефтепродуктов ( энтальпией) при данной температуре понимают количество тепла, которое требуется для нагревания 1 кг жидкости от 0 С до данной температуры

КонвекцияКонвекция возникает при механическом перемешивании растворов или вследствие различий в плотности внутри раствора, вызванных градиентами концентрации или температуры. Конвекция может быть свободная ( естественная), появляющаяся в поле действия гравитационных сил при наличии неоднородности плотности во флюиде, возникшей в результате действия градиентов температуры или химического потенциала. Вынужденная конвекция вызывается внешним механическим воздействием на среду. Капиллярная конвекция появляется в объемах жидкости со свободной поверхностью при наличии перепадов поверхностного натяжения, вызванных действием градиентов температуры ( термокапиллярная конвекция) или химического потенциала поверхностно-активного вещества

Теплопроводность Теплопроводность нефтей зависит от их химического и фракционного состава. Теплопроводность нефти по мере перегонки и деструкции возрастает. Теплопроводность нефтей определяет перенос энергии от более нагретых участков неподвижной нефти к более холодным. Коэфициент теплопроводности нефти в среднем равен 0 1 ккал / м час С, теплоемкость 0 4 ккал / кг С, уд.