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(nèi)企業(yè)曾發(fā)生過數(shù)起,給企業(yè)造成較大的損失。在國外也有發(fā)生爆炸事故的統(tǒng)計??諌簷C按設(shè)備傳動、結(jié)構(gòu)形式分類,主要有往復式和回轉(zhuǎn)式兩大類。易出現(xiàn)故障和發(fā)生爆炸損壞的,主要體現(xiàn)在往復式空壓機上。因此,對往復式空壓機的防爆應當引起我們的重視。下面著重對往復式空壓機爆炸產(chǎn)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(jù)空壓機的工作特性,把空氣經(jīng)過一級或二級以上壓縮,制成壓縮空氣。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(jù)實驗證明:排氣閥上生成積炭的發(fā)熱反應是在154℃—250℃范圍的溫度下發(fā)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(zhì)油泥等),沉積在金屬表面上,繼續(xù)受熱作用,發(fā)生熱分解脫氫反應,而形成氫質(zhì)類的積炭。積炭厚度到了3mm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(fā)和分解,產(chǎn)生裂化輕質(zhì)炭化氫和游離炭,當和高溫高壓空氣混合,達到爆炸極限時即發(fā)生爆炸。一般潤滑油受熱分解,可產(chǎn)生的輕質(zhì)碳化氫在空氣中的爆炸界限,%:CH45—15C2H63—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(zhì)。
積炭產(chǎn)生量的大小與潤滑油的氧化安定性、加油量、潤滑油質(zhì)量及檢修有關(guān)。
2.1.1空壓機活塞潤滑所需的潤滑油是在精制基礎(chǔ)油的基礎(chǔ)上添加各種添加劑制成。其基礎(chǔ)油的好壞直接影響殘?zhí)苛康拇笮?,基礎(chǔ)油好(如蘭州、新疆)抗熱氧化安定性好,殘?zhí)恐稻托?,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40m3二級壓縮的空壓機,標準規(guī)定一級缸注油12—18滴/min,二級缸注油12—15滴/,超過此規(guī)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(jù)調(diào)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(jù)統(tǒng)計空氣壓縮機超過170℃的50%發(fā)生爆炸,因而各國均規(guī)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:700kPa的壓縮機正常排氣溫度為130℃,而閥漏氣時會產(chǎn)生270℃溫度,很容易發(fā)生爆炸事故。
2.2.3水冷量不足、結(jié)垢嚴重會造成壓縮空氣冷卻不好,導致溫升偏高。此點至關(guān)重要。