引火点

物質の引火点とは、「一定の標準化された条件下で、液体が可燃性の蒸気/空気混合物を形成できる量の蒸気を放出する最低の液体温度」である。^[1]

引火点は、自然発火を引き起こす温度である自然発火温度と混同されることがあります。発火点は、点火源が取り除かれた後も蒸気が燃え続ける最低温度です。発火点が引火点よりも高いのは、引火点では蒸気が燃焼を維持するのに十分な速さで生成されない可能性があるためです。^[2]引火点も発火点も発火源の温度に直接依存することはありませんが、発火源の温度は引火点や発火点よりもはるかに高く、燃料の温度を通常の周囲温度よりも高くして発火を促進する可能性があります。

引火点とは、ガソリンなどの可燃性燃料とディーゼルなどの可燃性燃料を区別するために使用される特性です。

また、燃料の火災危険性を特徴付けるためにも使用されます。引火点が37.8℃（100.0℉）未満の燃料は可燃性と呼ばれ、引火点がその温度を超える燃料は可燃性と呼ばれます。^[3]

すべての液体には特定の蒸気圧があり、これはその液体の温度の関数で、ボイル・マリオットの法則に従います。温度が上昇すると、蒸気圧も上昇します。蒸気圧が上昇すると、空気中の可燃性または燃焼性液体の蒸気濃度が上昇します。したがって、温度によって空気中の可燃性液体の蒸気濃度が決まります。空気中で燃焼を継続するには、可燃性または燃焼性蒸気の特定の濃度、つまり燃焼下限値が必要であり、その濃度は各可燃性または燃焼性液体に固有です。引火点とは、点火源が適用されたときに燃焼を維持するのに十分な可燃性蒸気が存在する最低温度です。

引火点測定には、オープンカップとクローズドカップの2つの基本的なタイプがあります。^[4]オープンカップ装置では、サンプルはオープンカップに入れられ、加熱され、一定時間ごとに表面に炎が当てられます。測定された引火点は、実際には液面上の炎の高さによって変化し、十分な高さでは、測定された引火点温度は発火点と一致します。最もよく知られている例は、クリーブランドオープンカップ（COC）です。^[5]

密閉カップ試験装置には、ペンスキー-マルテンス式などの非平衡型と、スモールスケール式（一般にセタフラッシュとして知られる）などの平衡型の 2 種類があります。平衡型では、蒸気は液体と温度平衡状態にあります。どちらのタイプでも、カップは蓋で密閉されており、そこから点火源を差し込むことができます。密閉カップ試験装置では通常、開放型よりも引火点の値が低く（通常 5～10 °C または 9～18 °F 低い）、蒸気圧が可燃下限に達する温度をより正確に近似します。ペンスキー-マルテンス式引火点試験装置に加えて、TAG や Abel などの非平衡型試験装置があり、どちらも低引火点材料のサンプルを周囲温度より低く冷却できます。 TAG 引火点試験装置は ASTM D56 に準拠しており、撹拌機がありません。一方、Abel 引火点試験装置は IP 170 および ISO 13736 に準拠しており、撹拌モーターを備えているため、試験中にサンプルが撹拌されます。

引火点は、基本的な物理的パラメータではなく、経験的な測定値です。測定値は、温度上昇率 (自動試験装置の場合)、サンプルが平衡になるまでの時間、サンプル量、サンプルが撹拌されているかどうかなど、機器や試験プロトコルの変動に応じて変化します。

液体の引火点を測定する方法は、多くの規格で規定されています。たとえば、ペンスキー・マルテンス密閉カップ法による試験は、 ASTM D93、IP34、ISO 2719、DIN 51758、JIS K2265、AFNOR M07-019 で詳細に規定されています。小規模密閉カップ法による引火点の測定は、ASTM D3828 および D3278、EN ISO 3679 および 3680、IP 523 および 524 で詳細に規定されています。

CEN/TR 15138 引火点試験ガイドおよび ISO TR 29662 引火点試験ガイダンスでは、引火点試験の主要な側面について説明しています。

ガソリンは、火花点火エンジンで使用される燃料です。燃料は可燃性限界内で空気と混合され、圧縮によって加熱され、ボイルの法則に従って引火点を超えてから、点火プラグによって点火されます。点火するには、燃料の引火点が低くなければなりませんが、高温の燃焼室内の残留熱によって引き起こされる早期着火を避けるために、燃料は自己着火温度が高くなければなりません。

ディーゼル燃料の引火点は 52 ～ 96 °C (126 ～ 205 °F) です。ディーゼルは圧縮点火エンジンに適しています。空気は圧縮されて燃料の自己発火温度以上に加熱され、高圧スプレーとして噴射され、燃料と空気の混合気が可燃範囲内に保たれます。ディーゼル燃料エンジンには点火源 (ガソリン エンジンのスパーク プラグなど) がないため、ディーゼル燃料の引火点は高くても自己発火温度は低くなければなりません。

ジェット燃料の引火点も燃料の組成によって異なります。Jet A と Jet A-1 の引火点はどちらも 38 ～ 66 °C (100 ～ 151 °F) で、市販の灯油の引火点に近いです。一方、Jet B と JP-4 の引火点はどちらも -23 ～ -1 °C (-9 ～ 30 °F) です。

物質の引火点は、1938 年にサウス シールズの TL Ainsley が「石油の海上輸送」(P. Jansen 船長) と題して出版した出版物に記載および定義された標準試験方法に従って測定されます。試験方法論では、測定を実行するために必要な装置、主要な試験パラメータ、オペレーターまたは自動装置が従う手順、および試験方法の精度が定義されています。標準試験方法は、多数の国内および国際委員会および組織によって作成および管理されています。3 つの主要機関は、CEN/ISO 引火点共同作業グループ (JWG-FP)、ASTM D02.8B 可燃性セクション、およびエネルギー研究所の TMS SC-B-4 可燃性パネルです。

• 自然発火温度
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• 安全データシート （SDS）