¿Cuál es el punto de inflamación y disparo de los aparatos de la Copa Abierta de Cleveland?

Punto de inflamación y punto de inflamación determinados por el aparato de la Copa Abierta de Cleveland (COC)

La prueba Cleveland Open Cup (COC) es un método estandarizado (p. ej., ASTM D92, ISO 2592) para medir el punto de inflamación y el punto de inflamación de productos derivados del petróleo, lubricantes y otros líquidos combustibles. A continuación se muestra una explicación detallada de los dos parámetros clave, principios de prueba y procedimientos:

1. Definiciones básicas

a. Punto de inflamabilidad

Definición: La temperatura más baja a la que un líquido emite suficiente vapor inflamable para formar una mezcla combustible con el aire, que se enciende momentáneamente (un "destello") cuando se expone a una llama abierta.

Nota clave: El destello es temporal (menor o igual a 5 segundos) porque la concentración de vapor está justo por encima del límite inferior de inflamabilidad (LFL) y el líquido en sí no sostiene la combustión.

b. Punto de fuego

Definición: La temperatura más baja a la que el vapor del líquido continúa ardiendo durante al menos 5 segundos consecutivos después de la ignición por una llama abierta.

Nota clave: En el punto de incendio, la tasa de generación de vapor del líquido es suficiente para mantener la combustión, ya que la concentración de vapor permanece por encima del LFL durante un período prolongado.

Relación: El punto de inflamación siempre es más alto que el punto de inflamación (normalmente entre 5 y 40 grados, dependiendo de la volatilidad y composición del líquido). Los líquidos menos volátiles (por ejemplo, aceites lubricantes pesados) tienen una brecha mayor entre los puntos de inflamación y de incendio.

2. Aparato de prueba (Copa Abierta de Cleveland)

El aparato de COC consta de los siguientes componentes críticos (según ASTM D92):

Copa abierta: una copa de latón con un volumen específico (100 ml) y dimensiones (p. ej., 50 mm de diámetro interior, 60 mm de profundidad) para garantizar una acumulación constante de vapor.

Heating Device: A controlled heater (e.g., electric coil) with a temperature rise rate of 5–6°C/min (for flash point >110 grados) o 1-2 grados/min (para punto de inflamación menor o igual a 110 grados) para evitar el sobrecalentamiento.

Sensor de temperatura: termómetro o termopar insertado en el líquido (10 mm por encima del fondo de la taza) para medir la temperatura del líquido con precisión.

Fuente de ignición: Una llama pequeña (de 3 a 4 mm de diámetro) que pasa horizontalmente sobre la superficie de la copa a intervalos regulares (por ejemplo, cada 1 grado cerca del punto de inflamación esperado).

3. Procedimiento de prueba (ASTM D92 como referencia)

Preparación de la muestra: llene el vaso de COC con el líquido de prueba hasta el nivel especificado (evitando que se desborde).

Calentamiento: Encienda el calentador y ajuste la tasa de aumento de temperatura de acuerdo con el punto de inflamación esperado del líquido (más rápido para puntos de inflamación altos, más lento para puntos bajos).

Comprobaciones de encendido: a medida que aumenta la temperatura, pase la llama de encendido sobre la superficie de la copa a intervalos constantes (por ejemplo, cada 1 grado cuando se acerque al punto de inflamación estimado).

Detección del punto de inflamación: registre la temperatura cuando se observe un destello momentáneo (que cubra toda la superficie de la taza). Este es el punto de inflamación.

Detección del punto de inflamación: continúe calentando el líquido después del punto de inflamación. Repita las comprobaciones de encendido hasta que el vapor arda continuamente durante más o igual a 5 segundos. Registre esta temperatura como el punto de incendio.

Enfriamiento y limpieza: deje de calentar, deje que el aparato se enfríe y limpie la taza para evitar-contaminación cruzada en pruebas posteriores.

4. Aplicaciones clave

La prueba de COC se usa ampliamente para:

Productos derivados del petróleo: combustible diesel, aceites lubricantes, fluidos hidráulicos y asfalto (para evaluar la inflamabilidad y la seguridad durante el almacenamiento/manipulación).

Líquidos Industriales: Solventes, recubrimientos y grasas combustibles (para cumplir con las normas de seguridad para el transporte y uso en el lugar de trabajo).

Control de calidad: Verificar que los productos cumplan con los estándares de inflamabilidad (por ejemplo, requisitos mínimos de punto de inflamación para una manipulación segura).

5. Consideraciones críticas

Presión atmosférica: los puntos de inflamación/incendio dependen-de la presión (una presión más baja reduce el punto de inflamación). Las pruebas normalmente se realizan a 1 atm (101,3 kPa); Se requieren correcciones para las desviaciones.

Contaminación de la muestra: Las impurezas (p. ej., agua, disolventes volátiles) pueden reducir el punto de inflamación, lo que genera resultados inexactos. Las muestras deben estar puras y secas.

Altura de la llama: La llama de encendido debe estar estandarizada (3–4 mm) para garantizar una detección consistente de la inflamabilidad del vapor.

Copa abierta versus copa cerrada: la COC (copa abierta) es adecuada para líquidos con un alto punto de-inflamación-. Los métodos de vaso-cerrado (p. ej., Pensky-Martens) se prefieren para líquidos con un punto de inflamación-bajo-bajo (para evitar la pérdida de vapor).

6. Resultados típicos para líquidos comunes

Tipo de líquido	Punto de inflamación (grados)	Punto de incendio (grado)
Aceite lubricante pesado	180–240	200–260
Combustible diésel (No. 2)	52–96	60–104
Aceite hidráulico (ISO 46)	180–220	190–230
Asfalto (reducción)	60–120	70–130

En resumen, el aparato Cleveland Open Cup proporciona un método confiable para medir los puntos de inflamación y de incendio de líquidos combustibles, fundamentales para evaluar su seguridad contra incendios y el cumplimiento de los estándares industriales.