着火温度测试

发布时间:2026-04-27 09:44:49

着火温度测试,是指通过标准化的试验方法,测定各类可燃物质在规定条件下引发燃烧所需的最低温度的技术活动。它涵盖闪点(可燃液体蒸气与空气混合遇明火瞬间闪燃的最低温度)、燃点(持续燃烧不少于5秒的最低温度,也称着火点)、自燃点(自然着火温度,无需外部点火源即可自行燃烧的最低温度)、点着温度(强制点火条件下引发持续燃烧的最低温度),以及粉尘云/粉尘层最低着火温度等多个核心参数。

着火温度测试检测范围

着火温度测试的检测范围覆盖了固态、液态、气态和粉尘四大类可燃物质,按材料形态和应用领域可分为以下六大类别:

2.1 石油产品类

石油产品是最早建立着火温度检测体系的行业之一。GB/T 3536标准采用克利夫兰开口杯法,规定了润滑油、粘稠石油沥青、煤沥青及闪点高于79℃的液体石油产品闪点和燃点的测定方法。该方法的修订计划已于2025年7月下达(计划号“20252684-T-469”),修订后国标将修改采用ISO 2592:2017国际标准,进一步与国际接轨。检测范围主要包括润滑油类产品(工业润滑油、发动机油、液压油等)、沥青类材料(道路沥青、建筑沥青等)、燃料油(除需按GB/T 261进行测定的轻质燃料油外)及其他闪点高于79℃的石油产品。

2.2 化工原料与气体类

该类范围最广、形态最复杂,涵盖易燃液体、易燃固体、可燃气体和蒸气三大类。GB/T 21859-2025《气体和蒸气自燃温度的测定方法》确立了气体和蒸气自燃温度测定的原理、测试步骤,规定了仪器设备、加注样品、试验结果和报告内容的要求。主要检测气体和蒸气对象包括工业气体、易燃液体蒸气、化学中间体挥发性组分等。气体和蒸气自燃温度的测定是评估易燃化学品火灾爆炸危险性的基础依据,也是防爆电气设备选型的重要参考参数。

2.3 塑料与固体材料类

塑料和高分子材料的着火特性测试主要依据GB/T 9343-2008《塑料燃烧性能试验方法 闪燃温度和自燃温度的测定》。该方法及其前一版本GB/T 9343-1988均规定使用热空气试验炉测定材料、产品或组合件在热或火焰作用下的燃烧性能。试验结果可用于比较不同材料的着火特性,描述材料着火的最低周围空气温度,并可作为材料着火敏感性等级划分的依据。2025年2月,国家标准计划《塑料 热空气炉法点着温度的测定》正式下达修订,将进一步优化和完善塑料着火温度的测定体系。

2.4 爆炸性粉尘类

随着粉尘防爆监管力度的持续加大,粉尘着火温度检测已经成为工贸行业安全生产评估的必备项目之一。检测范围主要依据GB/T 16428-2018《粉尘云最低着火温度测定方法》、GB/T 16429-2018《粉尘层最低着火温度测定方法》以及GB/T 16430-2018《粉尘层最低着火温度测定方法》等标准。常见检测样品涵盖金属类粉尘(如铝粉、镁粉等)、粮食类粉尘(小麦淀粉、玉米粉等)、化工类粉尘(硫磺粉、聚乙烯颗粒等)、木材类粉尘(松木锯末等)以及塑料类粉尘(聚丙烯粉末等)。其中GB/T 16430-2018标准适用于依赖空气中的氧维持其氧化反应的可燃性粉尘,但不适用于火炸药或不依赖空气中的氧即可燃烧爆炸的物质。

2.5 建筑材料类

GB 8624-2025《建筑材料及制品燃烧性能分级》于2025年12月31日正式发布,将适用范围从原有的“建筑材料、建筑用制品”扩展至“建筑材料及制品、装饰用材料及制品、设备器件用非金属材料及制品”,新增了对光伏组件、屋顶覆盖材料及制品等产品的全面覆盖。检测对象涵盖建筑保温材料(EPS、XPS、PU、岩棉、玻璃棉等五大子类)、铺地材料及制品、管状绝热材料、屋顶覆盖材料、光伏组件等。新标准特别将建筑保温材料作为独立大类进行精细化管控,进一步明确了不同应用场景下的燃烧性能分级要求。

2.6 纺织品类

纺织品的着火温度特性主要通过燃烧性能测试来表征。常见的纺织品着火特性检测方法包括垂直燃烧法、水平燃烧法和45°燃烧法,分别用于评估织物在不同放置方向下的火焰蔓延和自熄特性。

2.7 主要标准体系

着火温度测试的标准体系覆盖了四大方向:

石油产品方向:“GB/T 3536-2008”(修订计划“20252684-T-469”征求意见中),以及GB/T 261《石油产品闪点测定法——宾斯基-马丁闭口杯法》。

化学品与气体方向:“GB/T 21859-2025”(2026年2月1日实施);“GB/T 21860-2008”(液体化学品自燃温度的测定);ASTM E659-15/2024(化学液体自燃温度测定,均匀加热容器法);“ASTM D1929”(塑料点着温度测定)。

粉尘防爆方向:GB/T 16428-2018、GB/T 16429-2018、GB/T 16430-2018,以及ISO/IEC 80079-20-2:2016、ASTM E1226-2019等国际标准。

建筑材料方向:“GB 8624-2025”(2027年1月1日实施);“GB/T 30735-2014”(屋顶及屋顶覆盖制品外部对火反应试验方法);“GB/T 40237”(泡沫塑料着火性试验方法 电焊火花法)等。

着火温度测试检测项目

着火温度测试的检测项目按物质形态和测试目的不同,可分为以下六大类、二十余项核心指标:

3.1 石油产品闪点与燃点检测项目

(1)闪点测定:测量石油产品蒸气与周围空气形成的混合气接触火焰发生闪火时的最低温度。克利夫兰开口杯法适用于除燃料油以外的、开口杯闪点高于79℃的石油产品,如润滑油、沥青等。测试过程中需按标准规定速率加热样品,并定时用扫掠火焰掠过样品表面,观察闪火现象。闪点越低,火灾危险性越大。

(2)燃点测定:在测得闪点后继续加热,当在火焰作用下样品表面发生着火并持续燃烧不少于5秒时,记录该最低温度为燃点(即着火点)。燃点是评价润滑油及高闪点油品安全使用温度的关键指标。

3.2 自燃温度与点着温度检测项目

(1)液体自燃温度(Autoignition Temperature,AIT) :依据ASTM E659等标准,将少量液体样品注入均匀加热的烧瓶中,测定其发生有焰或冷焰自燃的最低烧瓶壁温度。按IEC 60079-20-1等标准测得的AIT值可直接用于电气/非电气设备防爆等级划分。自燃温度越低,表明物质在较低温度下就有自行着火的危险。

(2)固体的自燃温度:依据GB/T 4610或ASTM D1929标准,将固体样品研磨至规定粒径后均匀铺于样品皿中,置于预热的加热炉内,测定样品表面或上方出现有焰燃烧或无焰炽热燃烧的最低炉温。

(3)气体的自燃温度:依据GB/T 21859-2025或IEC 60079-20-1标准,将可燃气体/蒸气与空气按不同浓度比例混合后通入加热至特定温度的耐热烧瓶,找到混合物能够引发燃烧的最低烧瓶壁温。自燃温度测定范围通常为100-600℃,精度可达±1℃。

3.3 粉尘着火温度检测项目

(1)粉尘云最低着火温度(MITC) :依据GB/T 16428-2018标准,采用Godbert-Greenwald炉,测定悬浮于空气中的粉尘云被引燃的最低炉温。测定范围覆盖20-1000℃,精度±5℃。该参数是评估粉尘爆炸敏感性的最基础数据之一。

(2)粉尘层最低着火温度(LIT) :依据GB/T 16429-2018和GB/T 16430-2018标准,测试厚度5mm至50mm的粉尘堆积层在受热表面作用下发生着火的最低温度。影响LIT的关键因素包括粉尘层厚度、粉尘粒径以及环境温度和湿度条件。

3.4 建筑材料防火性能检测项目

(1)燃烧性能等级:按GB 8624-2025标准,保留A级(不燃)、B1级(难燃)、B2级(可燃)、B3级(易燃)四级燃烧性能分级体系。新增了测定泡沫塑料着火的GB/T 40237《泡沫塑料着火性试验方法 电焊火花法》,填补了传统测试方法在动态火源场景下的空白。

(2)四维燃烧评价体系:新标准构建了“燃烧特性+产烟特性(s)+燃烧滴落物(d)+烟气毒性(t)”的四维评价模型。例如B1(B-s1, d0, t1)的完整表述形式。产烟特性从s1到s3共三级,燃烧滴落物从d0到d2共三级,烟气毒性从t0到t2共三级。

3.5 纺织品燃烧性能检测项目

主要依据燃烧性能测定方法,包括:垂直燃烧试验、水平燃烧试验、45°燃烧试验,以及极限氧指数(LOI)测定。关键参数包括有焰燃烧时间、无焰燃烧时间、损毁长度和损伤高度范围等。织物阻燃性能测试前,通常需要在温度(20±2)℃、相对湿度65%±2%的标准条件下平衡放置24小时。

3.6 着火温度关联扩展检测项目

在实际火灾危险性评估中,着火温度检测经常与以下参数协同使用:极限氧指数(LOI,测定维持燃烧所需的最低氧气浓度)、热释放速率峰值(PHRR/FIGRA,如单体燃烧试验中SBI法测定)、燃烧热值(总热值PCS,A级材料的判定辅助依据),以及爆炸下限浓度(MEC)和最大爆炸压力(Pmax,对可燃性粉尘火焰传播能力的衡量)。

四、着火温度测试检测方法

着火温度测试根据样品形态和测试目的的不同,采用以下六种核心检测方法:

4.1 克利夫兰开口杯法(石油产品闪点与燃点)

依据GB/T 3536标准,将试样装入克利夫兰开口杯中,以规定加热速率连续升温。当试样蒸气与周围空气形成的混合气接触扫掠试验火焰发生闪火时的最低温度,即为闪点。测得闪点后,继续加热并延长火焰作用时间,直至试样表面发生着火并持续燃烧不少于5秒,此时的最低温度即为燃点。该法适用于闪点高于79℃的润滑油、沥青、粘稠石油产品等,结果需经大气压差修正还原至标准大气压条件。

4.2 热空气炉/热空气试验炉法(塑料闪燃与自燃温度测定)

依据GB/T 9343-2008及其修订计划,将待测塑料样品置于热空气试验炉中,在强制对流空气循环条件下均匀升温,记录材料表面或上方出现瞬时有焰燃烧的最低温度定义为闪燃温度(闪点),出现持续稳定的有焰燃烧(或炽热无焰燃烧)的最低温度定义为自燃温度。塑料挥发分先于基体被加热炉温引爆的特征使得该法对不同树脂体系的燃烧敏感度判断对比性强,结果可用于材料着火敏感性等级划分。

4.3 气体/蒸气均匀加热烧瓶法(自燃温度测定)

依据GB/T 21859-2025(2026年2月1日实施),将定浓度的可燃气体/蒸气与空气混合物通入内部保持在大气压下的均匀加热的烧瓶(耐热玻璃烧瓶或石英烧瓶,容积200-500mL),在多个浓度和温度点下测试是否有火焰传播并确认最低自燃温度。整个混合气的注入速度、烧瓶清洁度等会影响重现性,先以标准物质校准,再比较待测样以提升准确性。常用的替代国际方法为ASTM E659-15方法,同样采用均匀加热容器测定液体化学品的自燃温度。

4.4 Godbert-Greenwald炉法(粉尘云最低着火温度)

依据GB/T 16428-2018或ASTM E1226标准,将均匀分散的粉尘云以恒定气流喷入已升至预定温度的Godbert-Greenwald炉管中(石英管加热到1000°C)。通过在测试中调节炉温找到仅能使粉尘云中发生有焰燃烧的最低温度,即为粉尘云最低着火温度MITC。标准规定测试范围为20-1000℃,精度±5℃。MITC是评估粉尘爆炸敏感性的最基础数据之一,也是粉尘爆炸特性分析前的前置检测环节。

4.5 热板/恒温热表面法(粉尘层最低着火温度)

依据GB/T 16430-2018和GB/T 16429-2018,将粉尘样品均匀铺设在恒温热金属板或电加热环形热表面上(覆盖厚度5mm-50mm)。以恒定速率或阶跃升温方式升高热板温度,当粉尘层表面临近或中央出现持续有焰燃烧或升高450℃以上的无焰热失重时,即判定为着火,记录该热板温度即为粉尘层最低着火温度LIT。测定前需对样品实施干燥和研磨,保证粉尘粒径与生产场景接近。

5.6 垂直燃烧法与极限氧指数法(纺织品/塑料着火性补充)

用于纺织品和塑料的着火及阻燃性能简加工检测。垂直法(GB/T 5455)将标准尺寸试样垂直夹持在燃烧试验架上,用规定火焰施加一定时间后移去,记录有焰和无焰时间,并测量损毁长度和损毁面积。水平法(ASTM D635等)则将试样水平放置,测量火焰蔓延速度。极限氧指数法(GB/T 2406.2)通过测定植物维持燃烧所需的最小氧浓度间接反映着火敏感性。垂直燃烧试验时,标准试样尺寸一般为30mm×80mm。

着火温度测试检测仪器

精准的着火温度测试离不开专业、先进的仪器设备。以下是各类着火温度检测中常用的核心仪器及应用领域:

5.1 石油产品闪点与燃点检测仪器

克利夫兰开口闪点测定仪是测定石油产品闪点和燃点的核心设备,配有不锈钢电加热炉、液体膨胀控温装置、自动扫划点火装置和精密温度计(量程室温至400℃)。经过大气压强修正后可得出准确闪点和燃点。宾斯基-马丁闭口闪点测定仪适用于轻质燃料(汽油、煤油等)的闪点测定,弥补开口杯法无法测定低闪点燃轻组分油品的局限。

5.2 自燃温度测定仪器

气体/蒸气自燃温度测定仪:由耐热玻璃/石英反应烧瓶、均热加热炉、热电偶测温系统和高精度注射/气体配比装置组成。GB/T 21859-2025及其国际对标ASTM E659要求可以对烧瓶维持预设温度进行±1°C精准回馈控温,分辨率接近0.1℃。液体自燃温度测定仪:构造类似气体AIT测定仪,但需配置微量注射系统(容积10‒200uL)、精密炉温控制和摄像/光电窗口,以捕捉一二级自燃火焰。该方法需做中英文校准物质,如正庚烷225℃可作为标定的AIT基准。

5.3 塑料/固体材料热空气炉法点着温度测定仪

高温热空气炉(例如BAM烘箱)、带强制空气循环的空气循环系统、敞口样品皿和耐火坩埚、配CCD摄像头或不锈钢观察窗和温度传感器。炉温可调至室温550℃,恒温精度可达±2℃,固体颗粒的填充厚度和装样后的静置吸热等效应都需遵从GB/T 9343或ASTM D1929方法稳健操作。

5.4 粉尘着火温度测试专用仪器

Godbert-Greenwald炉(GG炉) :粉尘云最低着火温度MITC检测的核心设备。高温石英管加热恒定温度,粉尘仓+文丘里喷嘴将定量的粉尘(通常0.3-1g)以恒定气压分散后以1-2秒持续时间喷入石英管加热区域。设备最典型的温度范围可达1000℃,用以判定有无火焰传播。热板式粉尘层最低着火温度测试仪(Hot-Plate LIT Tester) :GB/T 16430-2018等标准中要求测试的石英加热板或不锈钢环形热板温度最高450-600℃,板面温度场均匀,可调节粉尘层厚度(5-50mm),配合K型热电偶布阵监测温升的着火临界点。

5.5 建筑材料燃烧性能测试仪器

单体燃烧试验装置(SBI装置) :由燃烧室、两个垂直相邻的1500×1000mm试样架、角形燃烧器、排烟系统和热/烟度采集系统构成。用丙烷燃气火焰施加30kW热流,测量20分钟内热释放、烟尘及火焰横向蔓延指数。氧指数仪:用于测定极限氧指数LOI。锥形量热仪:按ISO 5660标准,在50kW/m²等热辐射量下测定点燃时间和热释放曲线。不燃性试验炉:用于A级不燃材料认证测试。

5.6 纺织品燃烧性能测试仪器

垂直燃烧试验仪:配备可调节的试样夹持架和标准点火器,用于垂直悬挂纺织试样实施标准化点火程序,测定续燃时间、损毁长度和燃烧速率等关键参数。水平/45°燃烧试验仪:分别适用于水平放置织物和45°倾斜放置织物的燃烧特性评估(包括热辐射与火焰传播速度)。

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