CN112083040A

CN112083040A - 一种测试可燃液体高压环境下闪点的方法

Info

Publication number: CN112083040A
Application number: CN202011122096.0A
Authority: CN
Inventors: 徐森; 刘玺辰; 王旭; 刘大斌; 钱华
Original assignee: Nanjing University of Science and Technology
Current assignee: Nanjing University of Science and Technology
Priority date: 2020-10-20
Filing date: 2020-10-20
Publication date: 2020-12-15

Abstract

本发明公开一种测试可燃液体高压环境下闪点的方法，包括以下步骤：将端盖打开取出样品池；往样品池中加入液体燃料；将装有样品的样品池置入罐体并密封好容器；使用隔膜压缩机给密封耐压容器充入高压气体到测试压力后关闭；通过温度控制器设定升温程序，电加热圈加热样品池中的液体燃料；通过高压电火花点火器不断引燃液体燃料上部的馏分，使用高速录像机记录样品馏分是否被引燃；从而确定液体燃料样品在此压力下的闪点值；测试试验后，取出样品池，计算出样品反应量。该方法，可测试高压环境下物质的闪点，操作简单，耐压抗腐蚀性好，精度高，安全性高，可视性好。

Description

一种测试可燃液体高压环境下闪点的方法

技术领域

本发明涉及液体燃料闪点测试技术领域，特别是涉及一种测试可燃液体高压环境下闪点的方法。

背景技术

闪点又称点火点，是物质在规定条件下受热到开始被火苗引起闪火时的温度。物质闪点的高低主要与其蒸发性有关；馏分愈轻，愈易蒸发，闪点就愈低。物质的闪点愈低，就愈容易被火苗点燃引起燃烧，火灾的危险性就愈大。所以，闪点可以被看为防火安全指标。各种液体是易燃还是可燃，就是根据其闪点高低分组的。

随着航空航天科技以及现代交通运输的不断发展，其能源燃料的安全性要求也越来越高。针对液体燃料应用于密封或高压密封状态下的使用安全性，需要对其进行闪点的测试。

现有的闪点测试技术，分为开杯闪点测试方法及闭杯闪点测试方法，都是在常压的环境下对液体燃料进行的闪点测试技术。但在实际使用中，易挥发液体燃料往往在高压密封的环境中进行储运及使用，现有闪点测试方法通常在常压环境下进行，无法模拟现实环境，导致测得的结果不够精确。

发明内容

本发明的目的是提供一种测试可燃液体高压环境下闪点的方法，以解决上述现有技术存在的问题，可测试高压环境下物质的闪点，操作简单，耐压抗腐蚀性好，精度高，安全性高，可视性好。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种1.测试可燃液体高压环境下闪点的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将罐体的端盖打开，将样品池取出；

2)往样品池中加入液体燃料，且液体燃料添加至样品池内部的测试刻度线处，记录此时的样品质量为m0；

3)将装有样品的样品池置入罐体内并固定，将端盖安装至罐体上并密封好；

4)关闭排气阀，打开进气阀，使用隔膜压缩机给密封耐压容器充入高压气体，观察静态压力传感器并读取压力采集及显示器处的压力数据，达到测试压力后关闭隔膜压缩机，并关闭进气阀；

5)通过温度控制器设定升温程序，控制密封耐压容器内部的电加热圈加热样品池中的液体燃料；

6)通过高压电火花点火器不断引燃液体燃料上部的馏分，使用高速录像机通过观察窗观察样品馏分是否被引燃，从而确定液体燃料样品在此压力下的闪点值；

7)测试试验后，打开排气阀，排出密封耐压容器内的高压气体；

8)拆开罐体的端盖，取出样品池，观察试验后的样品，并拍照记录，称量试验后样品质量为m，计算出样品反应量Δm＝m-m0。

优选地，在所述步骤1)之前，首先要将测试设备安装并连接，测试密封耐压容器及密封耐压容器的耐压及密封是否良好，确保无设备异常，密封耐压容器无漏气现象后再进行正式测试试验。

优选地，所述步骤4)中充入密封耐压容器中的高压气体为空气或氮气。

本发明相对于现有技术取得了以下有益技术效果：

本发明中的测试可燃液体高压环境下闪点的方法，解决了高压状态下，液体燃料的闪点测试问题。设计高压密封容器，使用空气压缩机对密封容器冲入高压，通过电热丝加热样品池，通过高压电火花点火来测试样品的闪点。可测试高压环境下物质的闪点，操作简单，耐压抗腐蚀性好，精度高，安全性高，可视性好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为可燃液体高压闪点测试原理图；

图2为测试可燃液体高压闪点的试验装置整体结构示意图；

其中，1端盖；2热电偶；3高压电火花点火器；4样品池；5液体燃料样品；6电加热圈；7静态压力传感器；8进气阀；9排气阀；10观察窗；11罐体；12隔膜压缩机；13压力采集及显示器；14温度控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1-2所示，本实施例提供一种测试可燃液体高压环境下闪点的方法，包括以下步骤：

A将测试设备安装、连接，测试罐体11及密封耐压容器的耐压及密封是否良好，确保无设备异常，测试系统无漏气现象后进行正式测试试验。

B将罐体11的端盖1打开，将样品池4取出。

C采用差减法，往样品池4中加入一定量液体燃料样品5，添加至样品池4内部的测试刻度线。记样品质量为m0。

D将装有样品的样品池4置入罐体11内并固定。将端盖1安装至罐体11上并固定。

E关闭排气阀9，打开进气阀8，使用隔膜压缩机12给测试系统冲入高压气体(一般为空气或氮气)，提供高压测试环境。观察静态压力传感器7并读取压力采集及显示器13处的压力数据，达到测试压力后关闭隔膜压缩机12，并关闭进气阀8。

F通过温度控制器14设定升温程序，控制腔体内部的电加热圈6加热样品池4中的液体燃料。

G通过高压电火花点火器3不断引燃液体燃料上部的馏分，使用高速录像机通过观察窗10观察样品馏分是否被引燃。从而确定液体燃料样品在此压力下的闪点值。

H测试试验后，打开排气阀9，排出测试系统内的高压气体。

I拆开耐压容器罐体11的端盖1，取出样品池4，观察试验后的样品的现象，并拍照记录，称量试验后样品量m，计算出样品反应量Δm＝m-m0。

此外，如图2所示，本实施例中的测试可燃液体高压环境下闪点的方法所使用的试验装置的结构如下：

包括密封耐压容器、样品池4、高压电火花点火器3、空气压缩机、温度控制器14、电加热圈6和热电偶2，样品池4设置于密封耐压容器内，高压电火花点火器3用于为样品池4内的待测液体燃料样品5提供明火；空气压缩机通过气体管路与密封耐压容器内部连通，热电偶2位于密封耐压容器内的试验样品中，电加热圈6用于对密封耐压容器的内腔进行进行加热，电加热圈6和热电偶2均与温度控制器14电联接。设计高压密封容器，使用空气压缩机对密封容器冲入高压，通过电热丝加热样品池4，通过高压电火花点火来测试样品的闪点。

进一步地，密封耐压容器包括端盖1和罐体11，锥形截面的端盖1配合密封于罐体11的顶部，且端盖1和罐体11的密封处设置有密封垫圈；端盖1和罐体11均采用不锈钢材质。

热电偶2的一端位于密封耐压容器内的试验样品中，另一端与温度控制器14的电联接；热电偶2，用来测试试验样品的温度，电加热圈6可加热耐压容器腔体内的温度。温度控制器14通过设定温度或温度曲线，并与热电偶2采集及记录的温度信号作对比，并控制电加热圈6的加热通断及功率，以此达到耐压容器内的温度控制。

高压电火花点火器3，通过此装置来提供样品池4上方的明火，测试样品是否达到闪点温度。本实施例中，空气压缩机为隔膜压缩机12，通过隔膜压缩机12提供高压气体充入耐压容器内部，为测试提供高压环境。

隔膜压缩机12与密封耐压容器连通的气体管路上设置有进气阀8；气体管路上还连接有一排气管路，排气管路上设置有排气阀9，用于试验后耐压容器高压气体的排放；排气管路的末端可连接真空泵用于试验前耐压容器内抽真空。

气体管路上设置有静态压力传感器7，静态压力传感器7与压力采集及显示器13信号链接，可用来采集测试系统内的静态压力。

于本实施例中，测试可燃液体高压闪点的试验装置还包括观察窗10，观察窗10为嵌入密封耐压容器壁面的防弹玻璃，观察窗10的外部架设有高速录像机，高速录像机用于记录试验点火时密封耐压容器内的试验现象。

需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种测试可燃液体高压环境下闪点的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将罐体的端盖打开，将样品池取出；

2)往样品池中加入液体燃料，且液体燃料添加至样品池内部的测试刻度线处，记录此时的样品质量为m₀；

8)拆开罐体的端盖，取出样品池，观察试验后的样品，并拍照记录，称量试验后样品质量为m，计算出样品反应量Δm＝m-m₀。

2.根据权利要求1所述的测试可燃液体高压环境下闪点的方法，其特征在于：在所述步骤1)之前，首先要将测试设备安装并连接，测试密封耐压容器及密封耐压容器的耐压及密封是否良好，确保无设备异常，密封耐压容器无漏气现象后再进行正式测试试验。

3.根据权利要求1所述的测试可燃液体高压环境下闪点的方法，其特征在于：所述步骤4)中充入密封耐压容器中的高压气体为空气或氮气。