یکی از بزرگترین علل تلفات جانی و خسارت‌های مالی در صنایع، آتش سوزی است. حجم و دفعات بسیار زیاد استفاده از مایعات و گازهای قابل اشتعال که در سرتاسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد، نشان می‌دهد که خطر حوادث صنعتی در اثر اشتعال این مواد بسیار زیاد است. به همین دلیل آشنایی با ویژگی‌های این مواد در صنعت اعلام و اطفاء حریق بسیار مهم است. از این رو در این مطب از مقالات گنجینه پاوان به بررسی فلش پوینت یا نقطه اشتعال و اصطلاحات مشابه آن مثل نقطه آتش (فایر پوینت) و دمای خود اشتعال اشتعال می‌پردازیم.
ضرورت شناخت ویژگی‌های مواد اشتعال پذیر
آشنایی با ویژگی‌های مواد اشتعال پذیر در انتخاب و اجرای سیستم اعلام حریق، سیستم اطفاء حریق و سیستم پایش شعله و گاز (F&G system) در صنایع مختلف به ویژه در صنایعی چون نفت و گاز و پتروشیمی و پالایشگاه ها بسیار مهم است. از طرف دیگر شناخت این ویژگی‌ها برای متخصصان خود این صنایع نیز ضروری است.
در بسیاری از کاربردهای صنعتی، از سوخت برای به دست آوردن انرژی حرارتی از طریق احتراق سوخت استفاده می شود. انتخاب سوخت در این صنایع نیز یکی از مهمترین مسائل است. باید سوخت را بر اساس خواص آن مانند ارزش حرارتی، چگالی، ویسکوزیته، گرمای ویژه و فلش پوینت، نقطه آتش و دمای اشتعال استفاده و انتخاب کرد. اما، منظور از نقطه اشتعال و نقطه آتش و دمای اشتعال چیست و آنها چه تفاوتی با هم دارند؟ در ادامه این مطلب از مقالات گنجینه پاوان به این سوالات پاسخ می‌دهیم.
فلش پوینت یا دمای اشتعال چیست؟
روش‌ها و اصطلاحات مختلفی برای اندازه‌گیری قابلیت اشتعال و احتراق یک ماده استفاده می‌شود.
سه مورد از این اصطلاحات نقطه اشتعال (Flash point)، نقطه آتش (Fire point) و دمای خود اشتعال یا دمای اشتعال خودکار (Autoignition Temperature) هستند. اگرچه آنها شباهت‌هایی دارند، اما اصطلاحات کاملا متفاوتی هستند.
فلش پوینت (Flash point) یا نقطه اشتعال یا نقطه درخش پایین‌ترین دمایی است که در آن یک مایع می‌تواند بخاری تولید کند تا مخلوطی قابل اشتعال در هوا در نزدیکی سطح مایع ایجاد نماید.
به عبارت دیگردمای اشتعال یک مایع قابل اشتعال، کمترین دمایی است که در آن بخارات آن مایع در نزدیکی منبع احتراق مشتعل می‌شود.
هر چه نقطه درخش یا اشتعال کمتر باشد، مشتعل شدن مواد آسان‌تر است. به عنوان مثال، بنزین دارای دمای اشتعال تقریباً 40- درجه سانتیگراد (40- درجه فارنهایت) است و نسبت به اتیلن گلیکول (ضد یخ) که دارای نقطه اشتعال 111 درجه سانتیگراد (232 درجه فارنهایت) قابل اشتعال‌تر است.
نقطه اشتعال اقلام رایج
دانستن فلش پوینت اقلام مختلف می‌تواند به هنگام برنامه‌ریزی برای ایمنی محل کار و استفاده مناسب از تجهیزات اعلام و اطفای حریق کمک کند. موارد زیر برخی از رایج‌ترین انواع سوخت یا سایر موادی است که نقطه اشتعال در آنها مهم است.
بنزین – 40- درجه سانتیگراد
اتانول (70%) – 21 درجه سانتیگراد
سوخت دیزل – 52.2 درجه سانتیگراد
سوخت جت – 37.8 درجه سانتیگراد
روغن نباتی – 327.2 درجه سانتیگراد
نقطه آتش و تفاوت آن با فلش پوینت
یک اصطلاح نزدیک به فلش پوینت و کمتر رایج، فایر پوینت (Fire point) یا نقطه آتش است.
نقطه آتش به دمایی اطلاق می‌شود که در آن یا بالاتر از آن، یک مایع قابل اشتعال بخار کافی تولید می‌کند تا در اثر جرقه یا شعله مشتعل شود و حداقل به مدت پنج ثانیه بسوزد.
فایر پوینت یا نقطه آتش یک ماده با نقطه درخش یا اشتعال متفاوت است زیرا دمای نطقه اشتعال یا فلش پوینت کمتر است و برای مدت کوتاهی مشتعل می‌شود، اما نمی‌تواند آتش را حفظ کند.
در فلش پوینت، با حذف شعله یا منبع احتراق خارجی، احتراق بلافاصله خاموش می‌شود. در حالیکه در فایر پوینت، احتراق حداقل به مدت 5 ثانیه پس از حذف شعله ادامه می‌یابد. فلش پوینت معمولا بین 8 تا 10 درصد کمتر از فایر پوینت است.
دمای اشتعال خودکار و تفاوت آن با نقطه اشتعال
فلش پوینت و فایر پوینت نباید با دمای خود اشتعال (Autoignition Temperature) مایع اشتباه گرفته شود، دمایی که در آن مایع به طور خود به خود بدون هیچ منبع اشتعال خارجی مانند شعله یا جرقه مشتعل می‌شود.
برخلاف فلش پوینت یا فایر پوینت، دمای خود اشتعال (Autoginition Temperature) نیازی به منبع احتراق ندارد.
به عبارت دیگر، دمای اشتعال خودکار (Autoignition Temperature) پایین‌ترین دمایی است که در آن یک ماده فرار تبدیل به گازی می‌شود که بدون کمک شعله یا منبع اشتعال خارجی مشتعل می‌شود.
دمای اشتعال خودکار معمولا بسیار بالاتر از دمای اشتعال است. به عنوان مثال نقطه اشتعال بنزین حدود -43 درجه سانتیگراد و دمای احتراق خودکار آن حدود 280 درجه سانتیگراد است.
روش اندازه‌گیری فلش پوینت
همان طور که گفتیم فلش پوینت یا نقطه درخش پایین‌ترین دمایی است که بخارات آن می تواند با وارد کردن یک منبع خارجی آتش مشتعل شود. دو روش اصلی برای اندازه‌گیری نقطه درخش وجود دارد: فنجان باز و بسته.
روش آزمایش فنجان باز
آزمایش نقطه اشتعال فنجان باز به این صورت است که ماده در ظرفی قرار می‌گیرد که به اتمسفر بیرون باز است.
سپس دمای آن به تدریج افزایش می‌یابد و در فواصل زمانی یک منبع اشتعال از بالای آن عبور می‌کند. هنگامی که ماده جرقه می زند یا مشتعل می‌شود، به نقطه درخش خود رسیده است.
روش آزمایش فنجان بسته
آزمایش نقطه اشتعال فنجان بسته در داخل یک ظرف مهر و موم شده انجام می‌شود و منبع احتراق به داخل ظرف وارد می‌شود.
در نتیجه، این ماده در معرض عناصر خارج از ظرف قرار نمی‌گیرد، که می‌تواند تأثیر تداخلی بر نتایج آزمایش داشته باشد. کاهش تداخل منجر به کاهش نقاط اشتعال می‌شود، زیرا گرما در داخل محبوس می‌شود.
از آنجا که نقطه درخش به دست آمده در آزمایش فنجان بسته پایین‌تر است، برای استفاده گسترده ایمن‌تر است و به این ترتیب عموما پذیرفته شده است.
اهمیت نقطه اشتعال، نقطه آتش و دمای خود اشتعال در صنایع
با دانستن مقدار دمایی که یک مایع یا سوخت در آن آتش می‌گیرد، می‌توان آنها را ذخیره و متناسب با آن حمل کرد.
به همین دلیل است که با دانستن نقطه درخش و نقطه آتش بنزین و گازوئیل، هر پمپ بنزینی ترجیح می‌دهد بنزین و گازوئیل را در زیر زمین ذخیره کند تا در دمای پایین‌تر قرار داشته و احتمال بروز حوادثی مثل آتش سوزی و انفجار کاهش یابد.
بنابراین، نقاط اشتعال و نقاط آتش و دمای خود اشتعال به تعیین ماهیت اشتعال‌پذیری انواع مواد شیمیایی صنعتی پرمصرف و سوخت‌ها کمک می‌کنند.
مقدار کمتر نقطه اشتعال به این معنی است که سوخت بسیار قابل اشتعال است و به طور بالقوه امکان آتش سوزی را بالا می‌برد.
سخن پایانی
ویژگی‌های اشتعال مایعات شیمیایی و سوخت‌های مایع که به طور گسترده در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند نقش مهمی در انتخاب نوع سیستم اعلام حریق و آتش نشانی و تجهیزات اعلام و اطفای حریق مرتبط دارد.
به همین دلیل شناخت اصطلاحاتی چون فلش پوینت و فایر پوینت و دمای اشتعال خودکار برای متخصصان صنایع مرتبط و به ویژه فعالان صنعت آتش نشانی بسیار حیاتی است.
شرکت گنجینه پاوان با تکیه بر تجربه گسترده و دانش روز متخصصان خود در این زمینه آماده ارائه مشاوره برای طراحی، اجرا و نصب سیستم‌های اعلام و اطفاء حریق می‌باشد.
پس برای افزایش ایمنی محیط کار خود هم اکنون با متخصصان گنیجنه پاوان تماس حاصل فرمایید.
منابع:
