Merhaba, yanma bilimi alanında çok önemli bir kavram olan "Kendiliğinden tutuşma"yı tartışacağım bu makaleye hoş geldiniz.
Bu makalede, kağıt, dizel, etanol, hidrojen, avgaz ve daha fazlası gibi farklı maddelerin tanımı, kendiliğinden tutuşma sıcaklığı dahil olmak üzere kendi kendine tutuşmanın çeşitli yönlerini ele alacağım.
Ayrıca parlama noktası, yanma noktası ve kendiliğinden tutuşma sıcaklığı arasındaki farkı ve basıncın kendiliğinden tutuşma sıcaklığını nasıl etkilediğini de tartışacağım.
Bu makalenin sonunda, kendiliğinden tutuşma ve sonuçları hakkında kapsamlı bir anlayışa sahip olacaksınız. Öyleyse başlayalım!
Kendiliğinden tutuşma nedir?
Resmi tanım:
Bir içten yanmalı motorun yanma odasındaki yakıt-hava karışımının bir kısmının veya tamamının kendiliğinden tutuşması. Kendiliğinden yanma olarak da bilinir.
Kendiliğinden tutuşma, bir maddenin herhangi bir dış kaynaktan yardım almadan kendi kendine yanmaya başlamasıdır. Maddenin içindeki ısı, kendi kendine alev almasına neden olur.
Kendiliğinden Tutuşma Sıcaklığı Nedir?
Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı, bir maddenin normal bir atmosferde yanmaya başlayacağı en düşük sıcaklıktır. Bu sıcaklık, basınç, oksijen konsantrasyonu ve havaya verilen yakıt miktarı gibi şeylerden etkilenir. Bir maddenin kendi kendine yanmaya başlayacağı sıcaklığın, maddenin cinsine ve yapısına bağlı olduğunu unutmamak önemlidir.
İçten Yanmalı Motorlarda Kendiliğinden Tutuşma
İçten yanmalı motorlar, yalnızca sıkıştırma ısısı nedeniyle veya bu ısı yakıt enjeksiyonu ile birleştirildiğinde kendi kendine tutuşabilir. Kendi kendine tutuşma aynı zamanda kendiliğinden yanma olarak da adlandırılır ve motorun yanma odasında meydana gelebilir.
Yanıcı malzemelerle çalışırken, kendiliğinden tutuşma sıcaklığı yangın veya patlama riskini belirlemede önemli bir faktördür. Normal bir atmosferde, dışarıdan kıvılcım veya alev çıkmadan bir maddenin kendi kendine alev alma olasılığının ne kadar olduğunu hesaplamak için kullanılır.
Video
İpucu: Gerekirse altyazı düğmesini açın. İngilizce diline aşina değilseniz, ayarlar düğmesinde "otomatik çeviri"yi seçin. En sevdiğiniz dil çeviri için uygun hale gelmeden önce videonun diline tıklamanız gerekebilir.
Farklı Maddelerin Kendiliğinden Tutuşma Sıcaklığı
Odun:
Ahşabın kendi kendine yanmaya başladığı sıcaklık yaklaşık 250°C'dir. 700°F'de (371°C) hemen alev alabilir, ancak 450°F (232°C) ile 500°F (260°C) arasında birkaç dakika sürer.
Doğrudan alev başlatmak için gereken minimum ısı akışında, yüzey sıcaklığı 300 ila 365°C (572 ve 689°F) arasındadır.
Avgas (havacılık benzini):
Kendi kendine yanmaya başladığı sıcaklık 280°C'dir (536°F). Avgas, uçak motorları için üretilmiş bir benzin türüdür.
-43°C (-45°F) parlama noktasına sahiptir. Kendi kendine yanmaya başlayabileceği 280°C (536°F) sıcaklığa sahip gazyağı gibidir.
http://large.stanford.edu/courses/2014/ph240/ukropina2
etanol:
Etanolün kendiliğinden tutuşma sıcaklığı 365°C'dir (689°F), dietil eterinkinden (160°C veya 320°F) düşük ve benzininkinden (247-280°C veya 477-536°F) yüksektir. ).
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6266291
Hidrojen:
Hidrojenin kendi kendine yanmaya başlayacağı sıcaklık 535°C'dir (995°F).
https://en.wikipedia.org/wiki/Autoignition_temperature
Etilen oksit:
Etilen oksidin kendi kendine yanmaya başladığı sıcaklık 429°C'dir (804.2°F). Ancak pas varsa, sıcaklık 140°C (284°F) kadar düşük olabilir.
Etilen oksit, 10,7°C'nin (51,3°F) üzerindeki sıcaklıklarda kendi kendine alev alabilen renksiz bir gazdır.
https://www.petrochemistry.eu/wp-content/uploads/2018/01/Guidelines_EO_2013_UK_v6-final.pdf
Dizel:
Kendiliğinden tutuşma noktası: yaklaşık 210°C.
Çelik:
Kendiliğinden tutuşma noktası: yaklaşık 1315°C (2399°F).
Kağıt:
Kendiliğinden tutuşma noktası: Yaklaşık 218 - 248°C.
Bir kağıt yangını başladığında, merkezdeki ısı 815°C'ye kadar çıkabilir.
Diğer gazlar:
- Metan: 580 °C
- Propan: 493 °C
- Etilen: 425 °C
- Asetilen: 305 °C
- Nafta: 290 °C
- Karbon disülfür: 102 °C
Kendiliğinden Tutuşma, Parlama Noktası ve Ateşleme Noktası Arasındaki Farklar Nasıl Anlaşılır?
Özet olarak, parlama noktası, alev alma noktası ve kendiliğinden tutuşma sıcaklığı, bir maddenin ne kadar yanıcı olduğuyla ilgilidir, ancak her terim, maddenin ısıya ve ateşe maruz kaldığında nasıl davrandığının farklı bir yönünü ifade eder.
kendiliğinden tutuşma
Kendiliğinden tutuşma, yanıcı bir malzemenin kıvılcım veya dışarıdan başka bir ateşleme kaynağı olmadan kendi kendine yanmaya başlayacağı en düşük sıcaklıktır.
Bu, malzemenin sıcaklığı kendiliğinden tutuşma sıcaklığına ulaştığında gerçekleşir ve kendi kendine yanmaya başlayan yanıcı bir gaza dönüşür.
Alevlenme noktası
Parlama noktası ise, alev alabilen bir sıvının bir tutuşturma kaynağıyla temas ettiğinde tutuşmaya yetecek kadar buhar çıkardığı en düşük sıcaklıktır.
Her bir yanıcı sıvı için, bir yangını devam ettirmek için gerekli olan havadaki buhar miktarı farklıdır ve parlama noktası sıcaklığı, yanıcı bir sıvının bir ateşleme kaynağının yakınındayken alev alabileceği en düşük sıcaklığı gösterir.
Parlama Noktası ve Kendiliğinden Tutuşma Noktası:
Parlama noktası ve kendiliğinden tutuşma noktası, bir maddenin ne kadar kolay tutuşacağını ölçmenin iki önemli yoludur.
Her iki terim de bir şeyin yanmaya başlayabileceği sıcaklığı ifade eder, ancak sürecin farklı kısımlarından bahsederler.
Parlama noktası, bir maddenin bir dış kaynaktan alev alabileceği sıcaklıktır ve kendiliğinden tutuşma noktası, kendi başına alev alacağı sıcaklıktır.
Ateş noktası
Yangın noktası, yanıcı bir sıvının buharının tutuştuktan sonra yanmaya devam ettiği sıcaklıktır.
Parlama noktası sıcaklığından daha yüksektir ve bir maddenin tutuştuktan sonra yanmaya devam edeceği en düşük sıcaklığı gösterir.
Expeltec, bazı farklılıkları görsel olarak açıklamak için gerçekten güzel bir infografik hazırladı:
https://expeltec.com/5-terminology/flash-point-auto-ignition-temperature/
Kendiliğinden Tutuşma ve Diğer İşlemler
Kendiliğinden yanma, kendiliğinden tutuşmadan farklıdır, çünkü başlamak için bir dış enerji kaynağına ihtiyaç duymaz.
Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı, bir maddenin normal bir atmosferde dışarıdan kıvılcım çıkmadan alev alabileceği en düşük sıcaklıktır.
Kendiliğinden tutuşma ve otomatik pozlama da farklı süreçlerdir. Kendiliğinden maruz kalma, birden fazla katlı bir binada yangının bir kattan diğerine yayılmasıdır ve kendiliğinden tutuşma, yanıcı bir malzemenin kendi kendine yanmaya başlayacağı en düşük sıcaklıktır.
Kendiliğinden Tutuşmaya Karşı Yakıt Direnci Ölçüleri
Oktan Derecesi
Kısacası, oktan sayısı bir yakıtın patlamaya ve ön tutuşmaya ne kadar dayanıklı olduğunun bir ölçüsüdür ve aynı zamanda kendi kendine marşa ne kadar dayanıklı olduğunu gösterir.
Oktan derecesi, benzin ve dizel gibi yakıtların bujiyle ateşlemeli motorlarda kendi başlarına yanmaya başlamalarının ne kadar zor olduğunu ölçmenin standart bir yoludur.
Bu derecelendirme, kontrollü bir ortamda yakıtın kendiliğinden tutuşacağı (kendi kendine yanmaya başlayacağı) basınca dayalıdır.
Oktan derecesi, araştırma oktan sayısı (RON) veya motor oktan sayısı (MON) olarak yazılır.
Oktan derecesi ne kadar yüksekse, yakıt kendi kendine tutuşmaya karşı o kadar dirençlidir ve bir SI Motorunun sıkıştırma sırasında vuruntu veya tınlama olasılığı o kadar düşüktür.
Kendiliğinden tutuşma ve Özellikleri
Krank açısı derecelerinde, kendiliğinden tutuşma gecikmesi, yakıt enjeksiyonunun başlangıcı (SOI) ile yanmanın başlangıcı (SOC) (CAD'ler) arasındaki süredir.
Tutuşma gecikme süresi (IDT) olarak da adlandırılır ve yakıt ve hava karışımının belirli bir sıcaklık ve basınçta reaksiyona girmesinin ne kadar sürdüğünü gösterir.
Kendiliğinden Tutuşma Sıcaklığı
Etanol 363°C (685°F) sıcaklıkta yanmaya başlayabilir. Yakıt ve hava karışımının, herhangi bir dış kaynaktan yardım almadan kendi kendine yanacağı sıcaklıktır.
Kendiliğinden tutuşma sıcaklığını bulmanın bir yolu, sıkıştırma darbesinin sonu ile kendiliğinden tutuşma olayının başlangıcı arasındaki sıcaklık artışını ölçmektir.
Başka bir yol da 1-propanol ve 2-propanol'ün kendiliğinden tutuşma sıcaklıklarını bulmaktır.
Kendiliğinden Tutuşma ve Radyasyon Isı Transferi
Bu, yanıcı bir sıvı tutuşma sıcaklığının üzerinde ısıtıldığında ve açığa çıkan buharlar, sıcak nesnelerden veya yangın dumanlarından gelen kızılötesi radyasyon gibi radyasyona maruz kaldığında kendiliğinden tutuştuğunda meydana gelir.
İki farklı ateşleme türü vardır: pilot ateşleme ve kendiliğinden ateşleme. Yanıcı malzeme, pilot ateşlemeyi başlatmak için kıvılcım veya alev gibi bir dış ısı kaynağına ihtiyaç duyar.
Öte yandan, kendiliğinden tutuşma, harici bir ısı kaynağına ihtiyaç duymaz. Bunun yerine, yangın başlatmak için malzemenin kendi enerjisini kullanır.
Kendiliğinden Tutuşma Sıcaklığı
Bir maddenin kendiliğinden tutuşma sıcaklığı, yanmaya başladığı en düşük sıcaklıktır. Bir şeyin kendi kendine yanmaya başlayabileceği sıcaklıktır.
Kendiliğinden Tutuşma Sıcaklığının Önemini Anlamak
Kendi kendine tutuşma sıcaklığı, yanma biliminde anahtar bir kavramdır. Bir maddenin kendi kendine tutuşabileceği ve dışarıdan kıvılcım çıkmadan alev alabileceği en düşük sıcaklık anlamına gelir.
Bir malzemenin kendi kendine yanmaya başlayacağı sıcaklık, bölgede başka neler olduğu gibi şeylere bağlı olarak değişebilir.
Alev alabilen yakıt karışımları söz konusu olduğunda, kendiliğinden tutuşma sıcaklığı, yakıtın dışarıdan kıvılcım çıkarmadan kendi kendine alev alabileceği en düşük sıcaklıktır.
Bir maddenin kendi kendine tutuşma sıcaklığını anlamak, yangın güvenliği ve alev alabilecek şeyleri güvenli bir şekilde kullanmak ve depolamak için önemlidir.
Hidrojen Gazı ve Kendiliğinden Tutuşma
Bir motora hidrojen gazı eklendiğinde, kendiliğinden tutuşmanın çalışma şeklini benzersiz bir şekilde değiştirir. Yanma şekli, kendi kendine tutuşma sıcaklığının ve ısıl iletkenliğinin metan gibi yakıtlardan daha yüksek olmasından etkilenir.
Hidrojenin Kendiliğinden Tutuşma Üzerindeki Etkisi
Hidrojen diğer yakıtlarla karıştırıldığında, kendi kendine tutuştuğu daha yüksek sıcaklık, yanma oranını hızlandırır ve silindirdeki basıncı yükseltir.
Ancak hidrojen kullanmak güvenlik sorunları, erken ateşleme, geri tepme ve daha az güç gibi sorunlara da neden olabilir.
Buji ateşlemeli motorlara belirli yükler yüklendiğinde, kontrolsüz kendiliğinden ateşleme motorun vuruntu yapmasına neden olabilir.
Hem dizel yakıtı hem de hidrojen kullanabilen motorlarda, emme manifolduna hidrojen verilmesi dizel yakıtın kendi kendine yanmaya başlamasına neden olabilir.
Havanın Kendiliğinden Tutuşma Sıcaklığı
Hava yanıcı değildir, dolayısıyla kendi kendine yanmaya başlayacağı bir sıcaklığa sahip değildir. Bütan, kok, hidrojen ve petrol gibi yakıtlar ve kimyasalların kendiliğinden tutuşma sıcaklıkları genellikle verilir.
Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı, bir malzemenin kendi kendine ısınmaya başladığı ve yangına yol açabileceği en düşük sıcaklıktır.
Kendi kendine tutuşma Basıncı
Hidrojenin yanmaya başlayacağı basınç 3,5 ile 7 Mpa (35-70 bar) arasındadır. İlk serbest bırakma basıncı yüksek ve önde gelen şok güçlü olduğunda, kendiliğinden tutuşma olasılığı daha yüksektir.
Bir yangını başlatmak için gereken basınç, havada ne kadar oksijen ve helyum olduğuna bağlıdır.
Basıncın Kendiliğinden Tutuşmaya Etkisi
Basınç yükseldikçe, bir gaz veya buhar karışımının kendi kendine yanmaya başlayabileceği sıcaklık düşer.
Bunun nedeni, daha yüksek basınçların reaksiyonu hızlandırması ve bu da reaksiyonun başladığı sıcaklığı düşürmesidir.
Yerleşik Hidrojen Deposu
Yerleşik hidrojen depolama sistemlerinin çoğu 700 bar'a kadar olan basınçlarda çalışır. Bu tür depolamalar için yakıt ikmal istasyonlarında daha da yüksek basınçlar kullanılır.
İçten tutuşan gazlar, tüm hacim yanmadan önce alevin sönmesine neden olan bir şok deşarjı yoluyla ısı kaybedebilir. Bu, gazın kendi kendine tutuşmasını engelleyebilir.
Ham Petrolün Kendiliğinden Tutuşma Testi
Normal oda sıcaklığında kendiliğinden alev alacağı en düşük sıcaklığı bulmak için ham petrol üzerinde kendi kendine tutuşma testi yapılır.
Amerikan Test ve Malzeme Derneği (ASTM), ham petrolün kendi kendine tutuşma yeteneğini test etmek için standartlar belirlemiştir.
ASTM E659: Bir maddenin kendi kendine yanmaya başladığı sıcaklıklar
ASTM E659, ham petrolün kendi kendine alev alıp almayacağını görmek için kullanılan standart testtir. Bu test yöntemi, eşit şekilde ısıtılmış bir kapta atmosferik basınçta havadaki sıvı bir kimyasalın sıcak alev ve soğuk alev kendi kendine tutuşma sıcaklıklarının nasıl bulunacağını gösterir.
Bu testin sonuçları, ham petrolün normalde tutuşacağı en düşük sıcaklığın ne olduğunu gösterir.
ASTM E659 ve ASTM D2155'in karşılaştırılması
ASTM E659, ham petrolü kendi kendine tutuşma için test etmenin ASTM D2155'ten daha güncel bir yoludur. Her yöntemin araçları farklı olsa da sonuçlar aynıdır.
ASTM D93A: Parlama Noktası Tayini
ASTM D 93A, petrolün ve petrolden yapılan ürünlerin parlama noktasını belirlemenin bir yoludur. Ancak kendiliğinden tutuşma testlerini kapsamaz.
Parlama noktası, petrol bazlı bir ürünün, küçük bir alevin yangını başlatması ve devam ettirmesi için yeterli buharı verdiği sıcaklıktır.
Parlama noktası sıcaklığı kendiliğinden tutuşma sıcaklığı ile aynı değildir. Kendiliğinden tutuşma sıcaklığı, bir maddenin dışarıdan bir kıvılcım olmaksızın kendi kendine yanmaya başlayacağı sıcaklıktır.
Paylaş…
