ICS 13. 100 E 09 备案号：30792—2011 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T6515—2010 代替SY/T6515—2001 露天热表面引燃液态烃类及其蒸气的 风险评价 Ignition risk of hydrocarbon liquids and vapors by hot surfaces in the open air (APIRP 2216: 2003, MOD) 2011—05—01实施 2011一0109发布 国家能源局 发布 SY/T6515-—2010 目 次 前言 范围 2术语和定义 3自燃温度测试 3.1概要 .. 3.2自燃温度测试标准 3.3ASTM自燃测试方法 3.4室外自燃测试 3.5汽油与含氧化合物的混合物 4热表面引燃 4.1设备表面 4.2储罐罐壁 4.3热表面引发的重油自燃 5风险评价 5.1风险评价考虑因素 5.2风险评价注意事项 附录A（资料性附录）本标准与APIRP2216：2003技术性差异及其原因 参考文献 SY/T6515—2010 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则 起草。 本标准代替SY/T6515--2001《露天热表面环境中烃类气体的引燃特性》，与SY/T6515--2001 相比，主要技术变化如下： 修改了标准名称，由《露天热表面环境中烃类气体的引燃特性》改为《露天热表面引燃液态 烃类及其蒸气的风险评价》； 增加了“术语和定义”（见第2章）； 删除了“工业经验”的论述（见2001年版的2.4）； 增加了第3章部分内容（见3.3)； 修改了第3章部分内容（见3.5，2001年版的2.5）； 增加了“热表面引燃”（见第4章）； 增加了“风险评价”（见第5章）。 本标准使用重新起草法修改采用APIRP2216：2003《露天热表面引燃液态烃类及其蒸气的风险 评价》。 本标准与APIRP2216：2003相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边 空白位置的垂直单线（I）进行了标示，附录A中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。 本标准还做了下列编辑性修改： 本“推荐作法”一词改为“本标准”； 删除APIRP2216：2003的特别声明、引言内容； 原英制计量单位均按我国法定力量单位进行换算； 增加了附录A，提供了相应技术性差异及其原因的一览表。 本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位：石油工业安全专业标准化技术委员会秘书处、中国石油大学（华东）、胜利油 田现河采油厂、大庆油田有限责任公司第一采油厂。 本标准主要起草人：史有刚、赵延茂、尹承罡、何牛仔、李强、陈德春、高鹏、周福民。 本标准代替了SY/T6515—2001。 II SY/T6515—2010 露天热表面引燃液态烃类及其蒸气的风险评价 1范围 本标准适用于露天环境条件下，由热表面引起的液态烃类及其蒸气的燃烧。 本标准不适用于以下特定条件下的烃类燃烧： 无热表面时的自燃； 烃类蒸气与被加热金属或炽热金属（如焊渣）接触，或受到排放出的高热烟气的直接冲击而 导致的燃烧； 被包裹在锈、油浸透的隔热层里面或者热表面被锈覆盖的烃类的自燃。 2术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 自燃auto-ignition 在没有外部点火源，如火花或火焰的情况下，由放热氧化反应释放出的热量引发的物质的燃烧 （通常是在空气中）。 2. 2 自燃温度auto-ignition temperature (AIT) 一种物质的自燃温度是指在没有外部点火源的情况下，引发自我供热的持续燃烧（放热反应）所 需的最低温度。在本标准中，它是指在ASTME659测试方法的特定条件下发生自燃的最低温度。 3自燃温度测试 3.1概要 本标准主要基于自燃温度及其相关因素，研究露天热表面烃类自燃风险的技术信息，当液态烃类 及其蒸气暴露在热表面处或处理高温液态烃类时，清楚其自燃温度是非常重要的。首先，要明白刚达 到最低自燃温度（某种烃类的自燃温度）的热表面引燃可燃烃类一般是不可能的。实验性研究、测试 和实际经验表明，露天条件下，热表面必须比公布的最低自燃温度高出数百度才能引燃相对无约束的 烃类蒸气。当烃类接触热表面时是否会产生火焰不仅取决于表面温度，还取决于热表面的面积、几何 形状和周围环境。 3.2自燃温度测试标准 尽管“自燃温度”的定义是明确的，但在对某种烃类进行测试时的测试值会随测试条件及测试方 法的不同而有所不同。同一装置在不同条件下测出的自燃温度也可能会出现很大的差异，还有其他一 些影响自燃温度的变量，如烃类混合物（如汽油）的分子结构，烃类蒸气在空气中所占的比例，空间 和热表面的形状、大小和构造，热表面的材料，现场其他材料的类型和反应活性，加热的速度和时间 长短，环境条件，如初始温度和大气压等，不同压力下的液态烃类的自燃温度见表1。 1 SY/T6515—2010 在自燃温度测试中延迟1min或1min以上的时间是普遍现象，而延迟时间的长短会对自燃温度 的测试值产生影响；此外，测试容器的体积（或测试表面的面积）越大、燃烧产热越多、压力越高、 烃类分子量越大、混合物的导电率越低，自燃温度就越低。所有这些因素都会对精确预测与热表面接 触的烃类自燃所需的条件产生影响。 表1不同压力下液态烃类的自燃温度 自燃温度 (近似值) 液态烃类 p=1标准大气压 p=33标准大气压 轻质油 260℃(490°F) 176℃(347°F) 压缩机油 308℃ (580 F) 188℃ (370F) 汽轮机油 371℃(700F) 270℃(521'F) 3.3ASTM自燃测试方法 目前使用的ASTM测试标准ASTMD2883和ASTME659均是使用加热玻璃烧瓶方法，这两 种ASTM测试都采用热电火焰检测技术，可以侦测到肉眼无法或很难观察到的不发光或发光极其微 弱的反应。热电方法的使用催生了一系列用于描述自燃温度极限的新术语： 热焰燃烧：样品或其分解产物与氧化剂发生的一种快速的、可自我供热的、有时听得见声响 的气相反应，通常伴随着可见的明亮的黄色或蓝色火焰。自燃温度（AIT）被定义为热焰反 应的初始温度。 冷焰燃烧：样品或其分解产物与氧化剂发生的一种速度相对较慢的、可自我供热的、发光极 其微弱的气相反应。冷焰只有在黑暗处才看得见。观察到的冷焰燃烧发生的最低温度被定义 为冷焰反应极限（CFT）。 焰前燃烧：样品或其分解产物与接触到的氧化剂发生的一种慢速的、不发光的气相反应。观 察到的发热气相反应发生的最低温度被定义为焰前反应极限（PRT)。 可燃或易燃液态烃类物理性质表（如NFPA325）中的自燃温度与AIT的值相近。然而，由于 冷焰反应极限（CFT）和焰前反应极限（PRT）温度要比AIT略低一些，在评估特定烃类和特定系 统自燃风险或潜在爆炸可能性的时候，均需考虑这两项指标。 3.4室外自燃测试 室外烃类蒸气的排放所制造出的条件与上述在标准ASTM实验室里进行的自燃温度测试有着很 大的差异。这是由于实际场地条件与实验室条件有很大不同，所以引燃室外烃类蒸气所需的表面温度 与公布的某种烃类的自燃温度有很大差别。 3.4.1室外测试 对相对无约束的丁烷与空气混合物［自燃温度287℃（550F)］和汽油与空气混合物［自燃温度 280℃（536F）进行的小型实验室测试发现，金属表面必须达到760℃（1400°F）左右才能引发自 燃。在室外存在空气自然对流的条件下进行了一些与实际条件更接近的测试，测试结果见表2，这些 测试的结果既包括喷洒在热表面上的烃类小液滴，也包括排放到热表面上的烃类蒸气与空气的混合 物，在本质上与实验室测试结果是相同的，从而验证了上述小型实验室测试结果的正确性。 2 SY/T6515-2010 表2在空气自然对流条件下进行的室外自燃测试 公布的自燃温度（测试时的近似值） 未引发自燃的热表面温度 烃种类 ℃ 'F ℃ F 汽油 280~425 540~800 540~725 1000~1335 汽轮机油 370 700 650 1200 轻石脑油 330 625 650 1200 160 320 565 1050 在国家标准和技术学会发明的用于进行烃类燃料在不同大气压下的短期自燃温度测量的另一种测 试方法中，其自燃温度的测定是在稳定气流条件下，并严格控制定量的烃类与空气混合物与加热金属 表面之间的接触时间确定的。在接触时间较短的条件下测出的自燃温度比之前（接触时间较长，测试 条件控制较宽松）测出的温度要高。与ASTM条件（较长时间）下进行的同种烃类的测试结果相比， 这些测试给出了一系列在略窄一些范围内变化的自燃温度值，这表明了危害的降低。 3.4.2延迟时间的影响 室外液态烃类的燃烧延迟时间的影响表明，被加热时间较短的可燃性混合物发生自燃需要更高的 表面温度。燃烧延迟时间对自燃温度的影响见表3。 表3燃烧延迟时间对自燃温度的影响 延迟时间 100 10 1 s 自燃温度 物质 ℃ F ℃ ℃ F 戊烷 215 419 297 567 413 775 已烷 216 421 288 550 384 723 庚烷 202 396 259 498 332 630 3.4.3风速的影响 在室外靠近热表面时，接触时间可能只有几秒甚至几分之一秒，这是因为自然对流会使可燃蒸气 与空气的混合物迅速经过热表面。由于室外条件下的接触时间非常短，所以自燃所需的表面温度要比 公布的最低自燃温度高得多。在风洞中进行的风速对煤油［自燃温度210℃.（410°F）自燃所需表面 温