淺析壓縮機(jī)事故預(yù)防措施

　　摘要：通過(guò)對(duì)壓縮機(jī)運(yùn)行條件及發(fā)生事故的原因分析，提出預(yù)防事故發(fā)生的措施。
　　關(guān)鍵詞：壓縮機(jī)事故預(yù)防
　　前言：工業(yè)上用的氧氣普遍采用深冷法生產(chǎn)，經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)壓縮后由管網(wǎng)送到用戶或充裝到鋼瓶中使用。小型空分裝置的氧氣壓縮多采用多級(jí)立式單作用活塞壓縮機(jī)。壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中易發(fā)生燃燒、爆炸事故，造成生命、財(cái)產(chǎn)的重大損失。因此，預(yù)防此類(lèi)事故的發(fā)生，有著十分重要意義。
　　一、結(jié)構(gòu)和運(yùn)行條件
　　小型空分裝置的壓縮機(jī)多為多級(jí)立式單作用活塞壓縮機(jī)，下部為機(jī)座和曲軸箱，其上是連接活塞氣缸部分的中間體，中間體的上、下部設(shè)有密封函，中部設(shè)有擋油盤(pán)，以防止曲軸箱潤(rùn)滑油帶入壓縮機(jī)上部的集氣盒。在正常情況下，壓縮機(jī)的壓縮介質(zhì)是無(wú)水的99. 5%以上的氧氣和微量雜質(zhì)(氮?dú)狻鍤獾?。壓縮機(jī)的工藝控制指標(biāo)要求非常嚴(yán)格，各級(jí)排氣溫度不能超過(guò)165~180℃，進(jìn)氣溫度不能超過(guò)40℃。
　　二、燃爆條件及原因分析
　　（一）燃爆發(fā)生的條件
　　物質(zhì)燃燒需具備三個(gè)必要條件，即：可燃物、助燃物和燃燒溫度。壓縮機(jī)活塞環(huán)的材質(zhì)為聚四氟乙烯(其自燃溫度>425℃)壓縮機(jī)中與氧氣接觸的部件均為銅或不銹鋼，高溫高壓高純度的氧氣在氧壓機(jī)內(nèi)高速流動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火花壓縮機(jī)所有與氧氣接觸的氣缸、管線、閥門(mén)等均要求嚴(yán)格脫脂。從以上分析可知，在壓縮機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，除存在助燃物——高純度的氧氣外，其余兩種燃燒條件并不具備。因此，從理論上看，壓縮機(jī)是能夠安全、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行的(在此不對(duì)因活塞桿偏心引起的壓縮機(jī)事故進(jìn)行討論)。
　　（二）燃爆原因分析
　　壓縮機(jī)在對(duì)氧氣進(jìn)行壓縮的過(guò)程中，設(shè)備內(nèi)充滿了高純度的助燃物——氧氣，如果再具備可燃物和燃燒溫度這兩個(gè)條件，則必然導(dǎo)致事故的發(fā)生。
　　1.可燃物的來(lái)源。壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)，可能帶入的可燃物主要是油脂。壓縮機(jī)的氣缸部分是無(wú)油潤(rùn)滑，機(jī)械傳動(dòng)部分為有油潤(rùn)滑。眾所周知，潤(rùn)滑油的滲透性是很強(qiáng)的，若活塞桿下密封函的刮油環(huán)效果差，潤(rùn)滑油極易順著活塞桿滲透到氣缸的填料密封函處并積累起來(lái)。現(xiàn)在新型的壓縮機(jī)與舊型的壓縮機(jī)相比(如ZW-3. 47 /165與2-1. 67/150)，由3級(jí)壓縮變?yōu)?級(jí)壓縮，其活塞行程更短，轉(zhuǎn)速更快，打氣量更大，使得活塞桿往復(fù)運(yùn)行的頻率增加，帶油的可能性加大。雖然在活塞桿中部設(shè)置有擋油盤(pán)，形成阻止?jié)櫥蜐B透到氣缸填料密封函的最后屏障，但擋油盤(pán)在運(yùn)行中稍有損壞，則潤(rùn)滑油滲透到氣缸填料密封函將難以避免。
　　另外，設(shè)備檢修過(guò)程中不慎帶油也是可燃物進(jìn)入壓縮機(jī)的途徑之一。
　　2.高溫的形成。氧氣壓縮機(jī)氣缸部分的缸套、集氣盒、進(jìn)排氣腔等均由鑄鐵制造，低壓氧氣輸送管道多為碳鋼管，裝置經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后，因老化腐蝕會(huì)產(chǎn)生鐵銹粉末。氧氣壓縮機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，活塞環(huán)也會(huì)因老化磨損而產(chǎn)生細(xì)小顆粒。這些微粒雜質(zhì)在高壓高純度氧氣流的脈沖下與輸氧管的管壁發(fā)生碰撞摩擦可能產(chǎn)生靜電火花，進(jìn)而導(dǎo)致燃燒反應(yīng)的發(fā)生。
　　3.燃爆的發(fā)生。在氧氣壓縮機(jī)內(nèi)有油脂等可燃物存在的條件下，上述燃燒產(chǎn)生的高溫將引發(fā)油脂強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)，燃爆中心會(huì)被燃燒產(chǎn)生的高溫熔化，并在氧氣壓縮機(jī)的最薄弱處發(fā)生爆炸，造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，甚至人員傷亡。整個(gè)燃爆過(guò)程往往在很短的時(shí)間內(nèi)結(jié)束，因?yàn)檠鯕鈮嚎s機(jī)中的可燃物畢竟是少量的，可燃物與氧氣反應(yīng)完全后燃爆過(guò)程就結(jié)束了。因此，設(shè)備的損壞程度同可燃物的總量成正比。
　　三、預(yù)防措施
　　通過(guò)以上的分析可知，要避免氧氣壓縮機(jī)燃爆事故的發(fā)生，重點(diǎn)在切斷可燃物的來(lái)源和防止微粒雜質(zhì)在氧氣壓縮機(jī)內(nèi)聚集兩個(gè)方面。具體措施如下。
　　（一）強(qiáng)化工藝管理
　　1.加強(qiáng)巡回檢查，確保氧氣壓縮機(jī)的各項(xiàng)工藝指標(biāo)在正常范圍內(nèi)。
　　2.密切觀察氧氣壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)下密封函及活塞桿是否帶油，如有帶油現(xiàn)象立即停車(chē)處理。
　　3.定時(shí)對(duì)各級(jí)活塞桿的表面用易揮發(fā)的有機(jī)溶劑進(jìn)行脫脂處理。
　　（二）強(qiáng)化檢修管理
　　1.設(shè)置嚴(yán)禁油脂的氧氣壓縮機(jī)檢修區(qū)(包括專用鉗臺(tái)、工器具等)。
　　2.檢修人員嚴(yán)格分開(kāi)，氣缸部分的人員與傳動(dòng)部分的檢修人員不能交叉工作。
　　3.氣缸部分的檢修人員嚴(yán)禁戴手套工作并須穿著無(wú)油污的工作裝。
　　4.氧氣壓縮機(jī)的缸蓋打開(kāi)后應(yīng)進(jìn)行遮蓋防止雜質(zhì)進(jìn)入。
　　5.所有工器具、零部件、墊片、閥門(mén)等在檢修后必須嚴(yán)格脫脂。
　　6.氧氣壓縮機(jī)在更換活塞環(huán)后應(yīng)先進(jìn)行逐級(jí)吹掃后再試車(chē)，以吹除氣腔、管線內(nèi)的微粒雜質(zhì)，有條件的可用氮?dú)膺M(jìn)行吹掃和試車(chē)。
　　7.定期對(duì)氧氣壓縮機(jī)進(jìn)口過(guò)濾器進(jìn)行檢查。
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　　（作者單位：中國(guó)礦業(yè)大