空压机事故原因及防护

来源:昆西网络推广 发布时间:2021-08-16 17:04:41 点击数:

压缩机是化工、石化生产必不可少的动力设备。从能量的观点来看,压缩机是属于将原动机的动力能转变为气体压力能的机器。

压缩机在运转过程中,难免会出现一些故障,甚至事故。今天将重点介绍压缩机中燃烧爆炸事故。

燃烧爆炸事故

在化工、石化生产中,压缩机发生燃烧爆炸事故的危险性极大,不但严重影响安全稳定生产,造成极为严重的经济损失,而且还会造成人员伤亡和建筑物的毁坏。因此,压缩机的燃烧爆炸事故已引起人们的高度重视。

石油化工用压缩机的压缩介质绝大多数是易燃易爆的气体,而且在高压条件下极易泄漏。

可燃性气体通过缸体连接处、吸排气阀门、设备和管道的法兰、焊口和密封等缺陷部位泄漏;

压缩机零部件疲劳断裂,高压气体冲出至厂房空间;

空气进入到压缩机系统,形成爆炸性混合物,此时,如果在操作、维护和检修过程中操作、维护不当或检修不合理,达到爆炸极限浓度的可燃性气体和空气的混合物一遇火源就会发生异常激烈燃烧,甚至引起爆炸事故。

对于氧气压缩机,如果氧气流中混入可燃性气体、油脂、铁锈、纸屑等杂质和金属物体,当润滑液突然中断或供给过于不足时,将造成气缸“干磨”导致高温,气缸内的可燃物在高压、高温情况下,很快与氧反应而引起自燃。

由于热的集聚和高压氧的助燃,可使燃烧加剧,造成极为严重的气缸燃烧爆炸事故。

石油化工用压缩机和空气压缩机的气缸润滑大都采用矿物润滑油,它是一种可燃物。当气体的温度剧升,超过润滑油的闪点后就会产生强烈的氧化,将有燃烧爆炸的危险。

另外,呈悬浮状存在的润滑油分子,在高温高压条件下,很容易与空气中的氧发生反应,特别是附着在排气阀、排气管道灼热金属壁面上的油膜,其氧化就更为加剧,生成酸、沥青及其他化合物。

它们与气体中的粉尘、机械摩擦产生的金属微粒结合在一起,在气缸盖、活塞环槽、气阀、排气管道、缓冲罐、油水分离器和贮气罐中沉积下来形成积炭。

积炭是一种易燃物,在高温过热、意外机械撞击、气流冲击、电器短路、外部火灾及静电火花等条件下都有可能引起积炭自燃,甚至爆炸。

积炭燃烧后产生大量的CO,当压缩机系统中CO的含量达到15%75%时就会发生爆炸,在爆炸的瞬时释放出大量热量并产生强烈的冲击波。

由于气体的压力和温度急剧升高、燃烧产物的急速膨胀,冲击波以超音速沿压缩气体流动方向传播蔓延,引起多处发生连续性爆炸。

在压缩机启动过程中,没有用惰性气体置换压缩机系统中的空气或置换不彻底(氧的含量超过4%或残存有可燃物等杂质)就启动;因缺乏操作知识,没有打开压缩机(或冰机)的出口阀、旁路阀引起超压;在操作过程中,因压缩机气体调节系统的仪表失灵,引起气体压力过高等,都会引起燃烧爆炸事故。

事故原因及预防措施:

1. 可燃性气体泄漏严重

1)吸、排气阀失灵,密封不严,造成泄漏,引起着火爆炸。

2)轴封处泄漏严重,引起着火。

3)与高压合成系统连接的阀门法兰漏气,照明接头处短路,引起着火爆炸。循环机出口总管压力表根部泄漏,高压气体冲出,静电起火爆炸。氮氢气压缩机气缸支脚断裂,进口管道漏气,遇明火引起爆炸。

预防措施:

1)合理安排吸、排气阀,保证气阀动作的灵活性和气密性,及时清理污垢和更换气阀。

2)合理安装活塞杆与填料,定期检查磨损情况,及时更换填料。透平氧压机应设置气密装置,将安全密封气体流人轴封部位,设置与平衡室保持压差的调节装置。

3)应合理安装管路、阀门、法兰和仪表等管件,保证连接件密封可靠,并经常检查连接部位的漏气情况,设置气体泄漏的检测装置,监视密封系统的异常现象。

2. 因腐蚀、疲劳断裂,可燃性气体喷出

1)循环机出口放空管疲劳断裂,氨泄漏引起着火爆炸。

2)多级缸之间、气缸与机身之间连接螺栓的螺纹根部疲劳断裂,大量高压气体喷出,引起着火爆炸。

3)机身、高压缸损坏,引起油系统着火,缸套材质低劣,缸体严重缩孔缺陷而产生疲劳断裂,致使高压气体冲出,引起空间爆炸。

4)活塞锁母螺纹根部、活塞杆与活塞连接螺纹根部疲劳断裂,活塞杆打击起火引起爆炸。

预防措施:

1)减少压缩机管系振动,保证管材和焊口质量。

2)保证连接螺栓结构、几何尺寸合理,材质优良,提高螺纹的强度和加工精度;保证连接面紧密贴合,拧紧力适当。

3)严格进行机身、缸体、缸套的质量检查;对高温高压压缩机主要零部件进行剩余寿命的诊断。

4)提高热处理工艺质量,保证活塞杆强度;采用圆弧滚制螺纹,提高螺纹的加工精度;在制造、安装中保证高质量,避免附加弯矩的产生。

3. 温度压力过高,积炭自燃和可燃物燃烧

1)气缸润滑剂选择不当,润滑油牌号不符,加油量过多或太少,油质不佳,使气体温度剧升,形成积炭。

2)循环冷却水水质差,中间冷却效果不好,冷却水意外中断,致使气体温度升高。中间冷却器、油水分离器和贮气罐排放油水不及时或不彻底,增加污垢、阻力,使气体温度升高。

3)用空气试压试漏,高温下积炭,激烈氧化而爆炸;机械制造过程中,铁锈等杂质未清除干净,导致发热;滤清器污垢严重,吸人气体含尘量大,易形成积炭。

4)缺少安全措施和现代化管理手段。

预防措施:

1)根据气体性质合理选择润滑剂,乙炔气用非乳化矿物油,氯气用浓硫酸,氧气用蒸馏水和稀释甘油,乙烯气用白油或无油润滑;选择闪点高,氧化后析炭量少的高级润滑脂;注油量适当,对于活塞移动面积为200cm2min,注油量约0.01 Lh为宜;定期进行油质分析,及时更换新油。

2)采取先进的水质处理工艺,定期清除污垢、排放油水,严格控制排气温度,不得超过允许值。

3)充分清除铸件与配管中的异物与铁锈,组装后整个压缩机系统进行彻底吹除;选用耐蚀材料,选择高效滤清器,及时清除污垢。

4)在有爆炸气体的压缩机附近设置防爆墙和惰性气体灭火装置。对于高压、易燃易爆气体的安全阀要经常检查其可靠性。采用仪表计测量和自动报警装置,发现异常故障可及时采取安全措施。 

4. 误操作,违章作业,导致燃烧爆炸

1)检修氮氢气压缩机时,用铝板作盲板,使高压气体喷出引起空间爆炸;在冰机开车时未打开旁路阀和出口阀,压力升高超过材料强度极限而导致爆炸;鼓风机运行中,已发现异常响声而没有及时停车检查,致使风机轴颈扭断,油箱起火爆炸。

2)化工用压缩机负荷试车时,没有用低压氮气吹除或吹除不彻底,引起燃烧爆炸。

3)禁油处理不彻底,使填料带油着火,集油箱爆炸。

4)误认为冰机工段出口无液氨;听到液击声未作排液处理,使用近路阀,因高温使液氨气化而爆炸。

预防措施:

1)熟悉操作知识,开车前必须打开压缩机(或冰机)的出口阀门,开车后密切注视水、气、油的压力和温度的变化以及异常响声。

2)负荷试车,启动可燃性气体压缩机时,首先用惰性气体置换其中的空气,使氧含量小于4%。对于压缩氢气和乙炔气,含氧最高限度为2%。负荷试车必须严格按照操作规程进行。

3)禁止用汽油等挥发性油类清洗零件,制造安装过程中,尽量避免与大气接触,严格执行禁油处理和控制油温。

4)精心操作 

5. 因制造缺陷、管理不善引起爆炸事故

1)氧压机出口阀损坏,使其超压,安全阀启跳,引起着火爆炸;油水分离器因制造缺陷爆炸;缓冲器因操作带水而发生爆炸。

2)操作时压力超高,将水封冲坏,大量高压气体放空,电火花引燃。

3)因停电,丙烯气体压缩机减压气体溢出,重新开车时,继电器产生火花,引起空间爆炸。

4)电机绝缘老化而引起着火,烧坏压缩机。

预防措施:

1)加强质量管理和质量检查,发现缺陷及时补救或更换易损件。

2)密切注视压力表读数的变化。

3)加强电机继电器的维护和保养。

4)及时更换绝缘老化的电机。


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