易燃液體類化學(xué)品被大量應(yīng)用于油漆、涂料、冶金、精細(xì)化工、制藥等行業(yè),其在使用、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)中,受溫度變化、震動(dòng)以及空間限制影響,易發(fā)生危險(xiǎn)化學(xué)品事故并造成人員傷亡和貨物損失。統(tǒng)計(jì)表明,在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生事故的比例最高。因而,對(duì)液體類化學(xué)品運(yùn)輸貨物進(jìn)行合理有效的危險(xiǎn)性鑒別分類具有重要意義。依據(jù) GB6944-2012《危險(xiǎn)貨物分類和品名編號(hào)》,液體混合物的火災(zāi)危險(xiǎn)性與其閃點(diǎn)、沸點(diǎn)等物化特性密切相關(guān)。判斷液體混合物在運(yùn)輸過(guò)程中是否屬于易燃液體,既要依據(jù)其閃點(diǎn),還須考慮持續(xù)燃燒性,對(duì)此國(guó)內(nèi)外鮮有研究報(bào)道。混合物的閃點(diǎn)隨其組成、配比而變,很難從文獻(xiàn)上查得。國(guó)內(nèi)外對(duì)液體混合物閃點(diǎn)值的理論計(jì)算做了大量研究,但有學(xué)者指出沒(méi)有一個(gè)通用模型可以預(yù)測(cè)所有混合液體的閃點(diǎn),并且計(jì)算過(guò)程復(fù)雜,理論計(jì)算方法并不一定適宜推廣應(yīng)用,液體混合物火災(zāi)危險(xiǎn)性的實(shí)驗(yàn)鑒別分類技術(shù)仍是不可或缺的重要方法。目前,對(duì)閃點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)研究以石油化工行業(yè)居多,采用 ASTM D93、GB/T 261-2008《閃點(diǎn)的測(cè)定 賓斯基-馬丁閉口杯法》等標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定。GB/T 21615-2008《危險(xiǎn)品易燃液體閉杯閃點(diǎn)測(cè)試方法》中規(guī)定,閉杯閃點(diǎn)試驗(yàn)儀應(yīng)符合 ASTM D93 標(biāo)準(zhǔn)(該標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)定溫度范圍≥40 ℃);在上海昌吉SYD-5208D快速低溫閉口閃點(diǎn)試驗(yàn)器《危險(xiǎn)品易燃液體閉杯閃點(diǎn)試驗(yàn)方法》中,并未規(guī)定閉杯閃點(diǎn)試驗(yàn)儀的種類。
乙醇為生產(chǎn)生活中十分常見(jiàn)、用途極為廣泛的易燃液體,但含乙醇液體混合物,特別是酒精類產(chǎn)品,在出廠時(shí)僅注明酒精度數(shù),無(wú)易燃性指標(biāo),對(duì)于機(jī)車船載、隔離與運(yùn)輸不能提供指導(dǎo)性意見(jiàn)。雖然對(duì)其的危險(xiǎn)性研究也有報(bào)道,但著重于生產(chǎn)使用與儲(chǔ)存方面。如宋曉勇應(yīng)用回歸分析確定了白酒的火災(zāi)危險(xiǎn)性屬類;徐曉娟等認(rèn)為在中藥生產(chǎn)中乙醇溶液火災(zāi)危險(xiǎn)性辨識(shí)的主要依據(jù)是閃點(diǎn),乙醇含量在 38%以上時(shí)應(yīng)考慮防爆。筆者通過(guò)測(cè)定乙醇溶液閃點(diǎn)和持續(xù)燃燒性,確定含乙醇液體混合物的危險(xiǎn)性分類與包裝運(yùn)輸級(jí)別,使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)際結(jié)合,加深學(xué)生對(duì)危險(xiǎn)品、多元可燃液體混合物燃燒爆炸危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)依據(jù)、液體運(yùn)輸貨物的鑒定、分類和包裝等方面的實(shí)踐知識(shí)。
1 儀器與試劑
1.1 試 劑
(1)無(wú)水乙醇:化學(xué)純。
(2)食用酒:酒精度數(shù)不同的市售食用酒產(chǎn)品。
(3)蒸餾水:自制,符合實(shí)驗(yàn)室用三級(jí)水的要求,用于配制不同濃度的乙醇溶液。
1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與操作方法
1.2.1 閃點(diǎn)測(cè)定
(1)上海昌吉SYD-5208D快速低溫閉口閃點(diǎn)試驗(yàn)器適用于測(cè)定 40 ℃時(shí)黏度小于 5.5 mm 2 /s,或 25 ℃時(shí)小于 9.5 mm 2 /s,且閃點(diǎn)低于 93 ℃ 的液體閃點(diǎn)。
(2)上海昌吉SYD-5208D快速低溫閉口閃點(diǎn)試驗(yàn)器,測(cè)試范圍為-25~100 ℃ ,測(cè)試過(guò)程完全在密閉的測(cè)試腔中進(jìn)行。溫度傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)樣品溫度,點(diǎn)火頭對(duì)樣品進(jìn)行點(diǎn)火,壓力傳感器檢測(cè)每一個(gè)溫度點(diǎn)時(shí),點(diǎn)火頭點(diǎn)燃樣品引起測(cè)試腔內(nèi)壓力瞬間增加值。儀器內(nèi)置半導(dǎo)體加熱制冷系統(tǒng)用于精確控制溫度,無(wú)須外接冷浴。
2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.1 乙醇溶液的閃點(diǎn)
采用無(wú)水乙醇與蒸餾水配制了體積分?jǐn)?shù)為 5%~73%乙醇溶液,分別采用泰格法和 MINIFLASH 法測(cè)定其閃點(diǎn)。每個(gè)試樣重復(fù)測(cè)定兩次,兩次結(jié)果偏差在 1 ℃內(nèi),取平均值為最終結(jié)果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖 1 所示。乙醇體積分?jǐn)?shù)低于 30%時(shí),MINIFLASH 法測(cè)定值略高于泰格法,當(dāng)乙醇濃度高于 30%時(shí),兩種方法的測(cè)定值基本一致。將部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)值比較,誤差均在 2 ℃以內(nèi),說(shuō)明泰格法和 MINIFLASH 法均適用于低閃點(diǎn)液體。對(duì)食用酒的閃點(diǎn)測(cè)定結(jié)果。泰格法與MINIFLASH 法的測(cè)定值較接近,二者誤差在 2 ℃ 以內(nèi)。隨著食用酒中乙醇體積濃度的降低,食用酒閃點(diǎn)值下降。與圖 1 對(duì)比可以發(fā)現(xiàn),體積分?jǐn)?shù)相同的食用酒與乙醇溶液的閃點(diǎn)值基本一致,說(shuō)明泰格法與 MINIFLASH 法對(duì)含乙醇類混合液體的閃點(diǎn)測(cè)定非常適用。

2.2 易燃液體的判定與包裝類別
從運(yùn)輸安全角度危險(xiǎn)品分為 9 大類 18 項(xiàng),其中乙醇類產(chǎn)品屬于第三類易燃液體。易燃液體指易燃的溶液、溶液混合物或含有固體物質(zhì)的溶液,其閉杯實(shí)驗(yàn)閃點(diǎn)等于或低于 60 ℃ 或開(kāi)杯試驗(yàn)閃點(diǎn)不高于 65.6 ℃ 。但是,閃點(diǎn)高于 35 ℃ 的液體如果持續(xù)燃燒試驗(yàn)中得到否定結(jié)果時(shí),對(duì)于某些法規(guī)目的(例如運(yùn)輸)可看作為非易燃液體。易燃液體包裝類別依據(jù)確定,包裝類別越高,危險(xiǎn)性越高。根據(jù)中國(guó)酒類物品制造標(biāo)準(zhǔn),酒類物質(zhì)是沒(méi)有其他次要危險(xiǎn)性的,因而其危險(xiǎn)性就是第三類即易燃性,由第三類危險(xiǎn)品的性質(zhì),判斷危險(xiǎn)性程度及其包裝等級(jí)主要的依據(jù)就是其閃點(diǎn)。
3 結(jié) 論
采用上海昌吉閃點(diǎn)測(cè)定儀與持續(xù)燃燒試驗(yàn)儀兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn),分析含有乙醇類混合液體的類別與包裝運(yùn)輸要求。實(shí)驗(yàn)依據(jù)ASTM D56 和 ASTM D 6450 標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定乙醇溶液低閃點(diǎn)的方法是可行的,實(shí)驗(yàn)配制的乙醇溶液閃點(diǎn)變化規(guī)律適用于食用酒類。通過(guò)分析研究,建立了乙醇類危險(xiǎn)品貨物運(yùn)輸條件的實(shí)驗(yàn)鑒定方法,進(jìn)一步明確這類貨物的危險(xiǎn)性分類和包裝等級(jí),為危險(xiǎn)貨物的安全運(yùn)輸、降低風(fēng)險(xiǎn)、預(yù)防危害事故發(fā)生提供了便捷直觀的鑒定依據(jù)和測(cè)定流程。