空氣壓縮機的防爆

tags: 壓縮 壓縮機 空氣壓縮機    時間:2014-03-11 15:20:54
空氣壓縮機的防爆簡介
       1 概述空氣壓縮機(以下簡稱空壓機)的爆炸事故,近期在國內企業曾發生過數起,給企業造……
空氣壓縮機的防爆正文
      

1 概述

空氣壓縮機(以下簡稱空壓機)的爆炸事故,近期在國內企業曾發生過數起,給企業造成較大的損失。在國外也有發生爆炸事故的統計。空壓機按設備傳動、結構形式分類,主要有往複式和迴轉式兩大類。易出現故障和發生爆炸損壞的,主要體現在往複式空壓機上。因此,對往複式空壓機的防爆應當引起我們的重視。下面著重對往複式空壓機爆炸產生原因及預防措施進行說明。

2 形成空壓機爆炸的三要素

根據空壓機的工作特性,把空氣經過一級或二級以上壓縮,製成壓縮空氣。缸體和活塞需要潤滑油潤滑必然會生成積炭,空氣壓縮會大幅升溫,空氣中含有氧氣,這樣就形成了空壓機爆炸的三要素:積炭、溫度、空氣。

2.1 積炭

據實驗證明:排氣閥上生成積炭的發熱反應是在154℃—250℃範圍的溫度下發生的。其過程為霧狀或粘在金屬表面上的潤滑油,在高溫高壓下,尤其是在有金屬接觸的條件下,迅速被空氣氧化,生成氧化聚合物(膠質油泥等),沉積在金屬表面上,繼續受熱作用,發生熱分解脫氫反應,而形成氫質類的積炭。積炭厚度到了3 mm以上時,就會有自燃的危險。另外,積炭影響其散熱效率,蓄積熱量而形成火點,一部分潤滑油粘

在積炭火點上,被蒸發和分解,產生裂化輕質炭化氫和遊離炭,當和高溫高壓空氣混合,達到爆炸極限時即發生爆炸。一般潤滑油受熱分解,可產生的輕質碳化氫在空氣中的爆炸界限,%:CH45—15 C2H63—12.5C2H42.8—28.6C3H82.1—9.35C3H62—11.1等。

由此可以看出,積炭和局部過熱是爆炸的主要起因,而碳化氫氣體與空氣的混合物氣體是爆炸的主要介質。

積炭產生量的大小與潤滑油的氧化安定性、加油量、潤滑油質量及檢修有關。

2.1.1空壓機活塞潤滑所需的潤滑油是在精製基礎油的基礎上添加各種添加劑製成。其基礎油的好壞直接影響殘炭量的大小,基礎油好(如蘭州、新疆)抗熱氧化安定性好,殘炭值就小,潤滑油生成積炭的速度就低,不易形成大量積炭,所以選好壓縮機油很重要。

2.1.2空壓機缸體注油器加油量的大小,直接導致積炭、油泥、油氣的生成量,如40 m3二級壓縮的空壓機,標準規定一級缸注油12—18滴/min,二級缸注油12—15滴/,超過此規定過量的潤滑油就會吸附在凹陷處和管道壁上,生成油泥和積炭,只有一部分隨壓縮氣體排出。

2.1.3檢修不及時、清炭效果不好,也是促使積炭累計生成量大的原因。據調查,中間冷卻箱、后冷卻器及管道是不易清炭的部位,此處一般生成積炭,油泥的量也較大。

2.2 溫度

壓縮氣體溫度升高是促使爆炸的一個重要條件,據統計空氣壓縮機超過170℃的50%發生爆炸,因而各國均規定排氣溫度不得超過150℃o

2.2.1進氣量減少10%,則排氣溫度會上升20℃。因而要求進口要有足夠的進氣量。

2.2.2排氣閥積炭引起閥漏氣,也會造成排氣升溫。如:700 kPa的壓縮機正常排氣溫度為130℃,而閥漏氣時會產生270℃溫度,很容易發生爆炸事故。

2.2.3水冷量不足、結垢嚴重會造成壓縮空氣冷卻不好,導致溫升偏高。此點至關重要。

3.防爆措施

見於上述針對複式空壓機爆炸三要素和起因的說明,可加強以下幾方面的工作。

3.1 加強潤滑油管理

為了控制積炭的生成速度,應選用基礎油好,殘炭值小;適宜的粘度(IsOVG68-100);良好的抗熱氧化安定性(康式殘炭增值<3%);燃點高的潤滑油。如:蘭煉產I,DAB空氣壓縮機油。汽缸供油量不能太大,最大不得超過50g/m3,以防止油氣量增大和結焦積炭增多。嚴禁開口儲油方式,防止潤滑油機雜超標堵塞注油器。另外,空壓機油要有產品合格證和油品化驗單。

3.2 加強設備檢修維護管理

空壓機各部件的狀況,要定期驗證,要制定完整的大中修計劃,項目要具體,有驗收標準。尤其是定期清炭工作要有專人負責驗收。吸氣口不應設在室內,並保證規定的吸入量,防止空氣濾清器堵塞而減少進氣量,造成排氣溫升高。加強水冷卻,保證冷卻槽進出口水溫差不高於10℃,即使夏季時冷卻槽出口水溫也不得超過50℃。定期清除壓縮機內部積炭,一般每600 h檢查清掃排氣閥,每4000 h換新排氣閥。

3.3 加強操作管理

空壓機可作為危險源點來對待,因此要求操作人員要經培訓后持證上崗。操作人員在嚴格按操作規程操作的同時,要能夠對一般空壓機故障進行判定和處理。要求操作人員對空壓機工作原理、爆炸起因、合理注油、定時排污、嚴格執行開停機制度等要有明確的認識。

3.4 提高空壓機運行狀態的監控能力

在保證空壓機空氣冷卻、溫度壓力儀錶顯示、安全閥等基本安全設施的基礎上,還應在排氣閥出口管線接連處,裝自動溫度報警器,嚴格控制溫度不超過規定的150℃。

4 典型案例分析<p align=l

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