【壓縮機(jī)網(wǎng)】在化工、石化生產(chǎn)中,壓縮機(jī)發(fā)生燃燒爆炸事故的危險(xiǎn)性極大,不但嚴(yán)重影響安全穩(wěn)定生產(chǎn),造成極為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,而且還會(huì)造成人員傷亡和建筑物的毀壞。因此,壓縮機(jī)的燃燒爆炸事故已引起人們的高度重視。
石油化工用壓縮機(jī)的壓縮介質(zhì)絕大多數(shù)是易燃易爆的氣體,而且在高壓條件下極易泄漏。可燃性氣體通過缸體連接處、吸排氣閥門、設(shè)備和管道的法蘭、焊口和密封等缺陷部位泄漏;壓縮機(jī)零部件疲勞斷裂,高壓氣體沖出至廠房空間;空氣進(jìn)入到壓縮機(jī)系統(tǒng),形成爆炸性混合物,此時(shí),如果在操作、維護(hù)和檢修過程中操作、維護(hù)不當(dāng)或檢修不合理,達(dá)到爆炸極限濃度的可燃性氣體和空氣的混合物一遇火源就會(huì)發(fā)生異常激烈燃燒,甚至引起爆炸事故。
對(duì)于氧氣壓縮機(jī),如果氧氣流中混入可燃性氣體、油脂、鐵銹、紙屑等雜質(zhì)和金屬物體,當(dāng)潤(rùn)滑液突然中斷或供給過于不足時(shí),將造成氣缸“干磨”導(dǎo)致高溫,氣缸內(nèi)的可燃物在高壓、高溫情況下,很快與氧反應(yīng)而引起自燃。由于熱的集聚和高壓氧的助燃,可使燃燒加劇,造成極為嚴(yán)重的氣缸燃燒爆炸事故。
石油化工用壓縮機(jī)和空氣壓縮機(jī)的氣缸潤(rùn)滑大都采用礦物潤(rùn)滑油,它是一種可燃物。當(dāng)氣體的溫度劇升,超過潤(rùn)滑油的閃點(diǎn)后就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的氧化,將有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。另外,呈懸浮狀存在的潤(rùn)滑油分子,在高溫高壓條件下,很容易與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng),特別是附著在排氣閥、排氣管道灼熱金屬壁面上的油膜,其氧化就更為加劇,生成酸、瀝青及其他化合物。它們與氣體中的粉塵、機(jī)械摩擦產(chǎn)生的金屬微粒結(jié)合在一起,在氣缸蓋、活塞環(huán)槽、氣閥、排氣管道、緩沖罐、油水分離器和貯氣罐中沉積下來形成積炭。
積炭是一種易燃物,在高溫過熱、意外機(jī)械撞擊、氣流沖擊、電器短路、外部火災(zāi)及靜電火花等條件下都有可能引起積炭自燃,甚至爆炸。積炭燃燒后產(chǎn)生大量的CO,當(dāng)壓縮機(jī)系統(tǒng)中CO的含量達(dá)到15%~75%時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸,在爆炸的瞬時(shí)釋放出大量熱量并產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波。由于氣體的壓力和溫度急劇升高、燃燒產(chǎn)物的急速膨脹,沖擊波以超音速沿壓縮氣體流動(dòng)方向傳播蔓延,引起多處發(fā)生連續(xù)性爆炸。
在壓縮機(jī)啟動(dòng)過程中,沒有用惰性氣體置換壓縮機(jī)系統(tǒng)中的空氣或置換不徹底(氧的含量超過4%或殘存有可燃物等雜質(zhì))就啟動(dòng);因缺乏操作知識(shí),沒有打開壓縮機(jī)(或冰機(jī))的出口閥、旁路閥引起超壓;在操作過程中,因壓縮機(jī)氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的儀表失靈,引起氣體壓力過高等,都會(huì)引起燃燒爆炸事故。
壓縮機(jī)事故原因及預(yù)防措施:
1.可燃性氣體泄漏嚴(yán)重
?。?)吸、排氣閥失靈,密封不嚴(yán),造成泄漏,引起著火爆炸。
?。?)軸封處泄漏嚴(yán)重,引起著火。
?。?)與高壓合成系統(tǒng)連接的閥門法蘭漏氣,照明接頭處短路,引起著火爆炸。循環(huán)機(jī)出口總管壓力表根部泄漏,高壓氣體沖出,靜電起火爆炸。氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)氣缸支腳斷裂,進(jìn)口管道漏氣,遇明火引起爆炸。
預(yù)防措施:
?。?)合理安排吸、排氣閥,保證氣閥動(dòng)作的靈活性和氣密性,及時(shí)清理污垢和更換氣閥。
?。?)合理安裝活塞桿與填料,定期檢查磨損情況,及時(shí)更換填料。透平氧壓機(jī)應(yīng)設(shè)置氣密裝置,將安全密封氣體流人軸封部位,設(shè)置與平衡室保持壓差的調(diào)節(jié)裝置。
(3)應(yīng)合理安裝管路、閥門、法蘭和儀表等管件,保證連接件密封可靠,并經(jīng)常檢查連接部位的漏氣情況,設(shè)置氣體泄漏的檢測(cè)裝置,監(jiān)視密封系統(tǒng)的異常現(xiàn)象。
2.因腐蝕、疲勞斷裂,可燃性氣體噴出
?。?)循環(huán)機(jī)出口放空管疲勞斷裂,氨泄漏引起著火爆炸。
?。?)多級(jí)缸之間、氣缸與機(jī)身之間連接螺栓的螺紋根部疲勞斷裂,大量高壓氣體噴出,引起著火爆炸。
?。?)機(jī)身、高壓缸損壞,引起油系統(tǒng)著火,缸套材質(zhì)低劣,缸體嚴(yán)重縮孔缺陷而產(chǎn)生疲勞斷裂,致使高壓氣體沖出,引起空間爆炸。
?。?)活塞鎖母螺紋根部、活塞桿與活塞連接螺紋根部疲勞斷裂,活塞桿打擊起火引起爆炸。
預(yù)防措施:
?。?)減少壓縮機(jī)管系振動(dòng),保證管材和焊口質(zhì)量。
?。?)保證連接螺栓結(jié)構(gòu)、幾何尺寸合理,材質(zhì)優(yōu)良,提高螺紋的強(qiáng)度和加工精度;保證連接面緊密貼合,擰緊力適當(dāng)。
?。?)嚴(yán)格進(jìn)行機(jī)身、缸體、缸套的質(zhì)量檢查;對(duì)高溫高壓壓縮機(jī)主要零部件進(jìn)行剩余壽命的診斷。
?。?)提高熱處理工藝質(zhì)量,保證活塞桿強(qiáng)度;采用圓弧滾制螺紋,提高螺紋的加工精度;在制造、安裝中保證高質(zhì)量,避免附加彎矩的產(chǎn)生。
3.溫度壓力過高,積炭自燃和可燃物燃燒
?。?)氣缸潤(rùn)滑劑選擇不當(dāng),潤(rùn)滑油牌號(hào)不符,加油量過多或太少,油質(zhì)不佳,使氣體溫度劇升,形成積炭。
(2)循環(huán)冷卻水水質(zhì)差,中間冷卻效果不好,冷卻水意外中斷,致使氣體溫度升高。中間冷卻器、油水分離器和貯氣罐排放油水不及時(shí)或不徹底,增加污垢、阻力,使氣體溫度升高。
?。?)用空氣試壓試漏,高溫下積炭,激烈氧化而爆炸;機(jī)械制造過程中,鐵銹等雜質(zhì)未清除干凈,導(dǎo)致發(fā)熱;濾清器污垢嚴(yán)重,吸人氣體含塵量大,易形成積炭。
(4)缺少安全措施和現(xiàn)代化管理手段。
預(yù)防措施:
(1)根據(jù)氣體性質(zhì)合理選擇潤(rùn)滑劑,乙炔氣用非乳化礦物油,氯氣用濃硫酸,氧氣用蒸餾水和稀釋甘油,乙烯氣用白油或無油潤(rùn)滑;選擇閃點(diǎn)高,氧化后析炭量少的高級(jí)潤(rùn)滑脂;注油量適當(dāng),對(duì)于活塞移動(dòng)面積為200cm2/min,注油量約0.01 L/h為宜;定期進(jìn)行油質(zhì)分析,及時(shí)更換新油。
?。?)采取先進(jìn)的水質(zhì)處理工藝,定期清除污垢、排放油水,嚴(yán)格控制排氣溫度,不得超過允許值。
(3)充分清除鑄件與配管中的異物與鐵銹,組裝后整個(gè)壓縮機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行徹底吹除;選用耐蝕材料,選擇高效濾清器,及時(shí)清除污垢。
?。?)在有爆炸氣體的壓縮機(jī)附近設(shè)置防爆墻和惰性氣體滅火裝置。對(duì)于高壓、易燃易爆氣體的安全閥要經(jīng)常檢查其可靠性。采用儀表計(jì)測(cè)量和自動(dòng)報(bào)警裝置,發(fā)現(xiàn)異常故障可及時(shí)采取安全措施。
4.誤操作,違章作業(yè),導(dǎo)致燃燒爆炸
?。?)檢修氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)時(shí),用鋁板作盲板,使高壓氣體噴出引起空間爆炸;在冰機(jī)開車時(shí)未打開旁路閥和出口閥,壓力升高超過材料強(qiáng)度極限而導(dǎo)致爆炸;鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行中,已發(fā)現(xiàn)異常響聲而沒有及時(shí)停車檢查,致使風(fēng)機(jī)軸頸扭斷,油箱起火爆炸。
?。?)化工用壓縮機(jī)負(fù)荷試車時(shí),沒有用低壓氮?dú)獯党虼党粡氐祝鹑紵ā?/p>
?。?)禁油處理不徹底,使填料帶油著火,集油箱爆炸。
?。?)誤認(rèn)為冰機(jī)工段出口無液氨;聽到液擊聲未作排液處理,使用近路閥,因高溫使液氨氣化而爆炸。
預(yù)防措施:
(1)熟悉操作知識(shí),開車前必須打開壓縮機(jī)(或冰機(jī))的出口閥門,開車后密切注視水、氣、油的壓力和溫度的變化以及異常響聲。
?。?)負(fù)荷試車,啟動(dòng)可燃性氣體壓縮機(jī)時(shí),首先用惰性氣體置換其中的空氣,使氧含量小于4%。對(duì)于壓縮氫氣和乙炔氣,含氧最高限度為2%。負(fù)荷試車必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行。
(3)禁止用汽油等揮發(fā)性油類清洗零件,制造安裝過程中,盡量避免與大氣接觸,嚴(yán)格執(zhí)行禁油處理和控制油溫。
?。?)精心操作。
5.因制造缺陷、管理不善引起爆炸事故
(1)氧壓機(jī)出口閥損壞,使其超壓,安全閥啟跳,引起著火爆炸;油水分離器因制造缺陷爆炸;緩沖器因操作帶水而發(fā)生爆炸。
?。?)操作時(shí)壓力超高,將水封沖壞,大量高壓氣體放空,電火花引燃。
?。?)因停電,丙烯氣體壓縮機(jī)減壓氣體溢出,重新開車時(shí),繼電器產(chǎn)生火花,引起空間爆炸。
(4)電機(jī)絕緣老化而引起著火,燒壞壓縮機(jī)。
預(yù)防措施:
?。?)加強(qiáng)質(zhì)量管理和質(zhì)量檢查,發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)補(bǔ)救或更換易損件。
(2)密切注視壓力表讀數(shù)的變化。
?。?)加強(qiáng)電機(jī)繼電器的維護(hù)和保養(yǎng)。
(4)及時(shí)更換絕緣老化的電機(jī)。
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石油化工用壓縮機(jī)的壓縮介質(zhì)絕大多數(shù)是易燃易爆的氣體,而且在高壓條件下極易泄漏。可燃性氣體通過缸體連接處、吸排氣閥門、設(shè)備和管道的法蘭、焊口和密封等缺陷部位泄漏;壓縮機(jī)零部件疲勞斷裂,高壓氣體沖出至廠房空間;空氣進(jìn)入到壓縮機(jī)系統(tǒng),形成爆炸性混合物,此時(shí),如果在操作、維護(hù)和檢修過程中操作、維護(hù)不當(dāng)或檢修不合理,達(dá)到爆炸極限濃度的可燃性氣體和空氣的混合物一遇火源就會(huì)發(fā)生異常激烈燃燒,甚至引起爆炸事故。
對(duì)于氧氣壓縮機(jī),如果氧氣流中混入可燃性氣體、油脂、鐵銹、紙屑等雜質(zhì)和金屬物體,當(dāng)潤(rùn)滑液突然中斷或供給過于不足時(shí),將造成氣缸“干磨”導(dǎo)致高溫,氣缸內(nèi)的可燃物在高壓、高溫情況下,很快與氧反應(yīng)而引起自燃。由于熱的集聚和高壓氧的助燃,可使燃燒加劇,造成極為嚴(yán)重的氣缸燃燒爆炸事故。
石油化工用壓縮機(jī)和空氣壓縮機(jī)的氣缸潤(rùn)滑大都采用礦物潤(rùn)滑油,它是一種可燃物。當(dāng)氣體的溫度劇升,超過潤(rùn)滑油的閃點(diǎn)后就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的氧化,將有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。另外,呈懸浮狀存在的潤(rùn)滑油分子,在高溫高壓條件下,很容易與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng),特別是附著在排氣閥、排氣管道灼熱金屬壁面上的油膜,其氧化就更為加劇,生成酸、瀝青及其他化合物。它們與氣體中的粉塵、機(jī)械摩擦產(chǎn)生的金屬微粒結(jié)合在一起,在氣缸蓋、活塞環(huán)槽、氣閥、排氣管道、緩沖罐、油水分離器和貯氣罐中沉積下來形成積炭。
積炭是一種易燃物,在高溫過熱、意外機(jī)械撞擊、氣流沖擊、電器短路、外部火災(zāi)及靜電火花等條件下都有可能引起積炭自燃,甚至爆炸。積炭燃燒后產(chǎn)生大量的CO,當(dāng)壓縮機(jī)系統(tǒng)中CO的含量達(dá)到15%~75%時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸,在爆炸的瞬時(shí)釋放出大量熱量并產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波。由于氣體的壓力和溫度急劇升高、燃燒產(chǎn)物的急速膨脹,沖擊波以超音速沿壓縮氣體流動(dòng)方向傳播蔓延,引起多處發(fā)生連續(xù)性爆炸。
在壓縮機(jī)啟動(dòng)過程中,沒有用惰性氣體置換壓縮機(jī)系統(tǒng)中的空氣或置換不徹底(氧的含量超過4%或殘存有可燃物等雜質(zhì))就啟動(dòng);因缺乏操作知識(shí),沒有打開壓縮機(jī)(或冰機(jī))的出口閥、旁路閥引起超壓;在操作過程中,因壓縮機(jī)氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)的儀表失靈,引起氣體壓力過高等,都會(huì)引起燃燒爆炸事故。
壓縮機(jī)事故原因及預(yù)防措施:
1.可燃性氣體泄漏嚴(yán)重
?。?)吸、排氣閥失靈,密封不嚴(yán),造成泄漏,引起著火爆炸。
?。?)軸封處泄漏嚴(yán)重,引起著火。
?。?)與高壓合成系統(tǒng)連接的閥門法蘭漏氣,照明接頭處短路,引起著火爆炸。循環(huán)機(jī)出口總管壓力表根部泄漏,高壓氣體沖出,靜電起火爆炸。氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)氣缸支腳斷裂,進(jìn)口管道漏氣,遇明火引起爆炸。
預(yù)防措施:
?。?)合理安排吸、排氣閥,保證氣閥動(dòng)作的靈活性和氣密性,及時(shí)清理污垢和更換氣閥。
?。?)合理安裝活塞桿與填料,定期檢查磨損情況,及時(shí)更換填料。透平氧壓機(jī)應(yīng)設(shè)置氣密裝置,將安全密封氣體流人軸封部位,設(shè)置與平衡室保持壓差的調(diào)節(jié)裝置。
(3)應(yīng)合理安裝管路、閥門、法蘭和儀表等管件,保證連接件密封可靠,并經(jīng)常檢查連接部位的漏氣情況,設(shè)置氣體泄漏的檢測(cè)裝置,監(jiān)視密封系統(tǒng)的異常現(xiàn)象。
2.因腐蝕、疲勞斷裂,可燃性氣體噴出
?。?)循環(huán)機(jī)出口放空管疲勞斷裂,氨泄漏引起著火爆炸。
?。?)多級(jí)缸之間、氣缸與機(jī)身之間連接螺栓的螺紋根部疲勞斷裂,大量高壓氣體噴出,引起著火爆炸。
?。?)機(jī)身、高壓缸損壞,引起油系統(tǒng)著火,缸套材質(zhì)低劣,缸體嚴(yán)重縮孔缺陷而產(chǎn)生疲勞斷裂,致使高壓氣體沖出,引起空間爆炸。
?。?)活塞鎖母螺紋根部、活塞桿與活塞連接螺紋根部疲勞斷裂,活塞桿打擊起火引起爆炸。
預(yù)防措施:
?。?)減少壓縮機(jī)管系振動(dòng),保證管材和焊口質(zhì)量。
?。?)保證連接螺栓結(jié)構(gòu)、幾何尺寸合理,材質(zhì)優(yōu)良,提高螺紋的強(qiáng)度和加工精度;保證連接面緊密貼合,擰緊力適當(dāng)。
?。?)嚴(yán)格進(jìn)行機(jī)身、缸體、缸套的質(zhì)量檢查;對(duì)高溫高壓壓縮機(jī)主要零部件進(jìn)行剩余壽命的診斷。
?。?)提高熱處理工藝質(zhì)量,保證活塞桿強(qiáng)度;采用圓弧滾制螺紋,提高螺紋的加工精度;在制造、安裝中保證高質(zhì)量,避免附加彎矩的產(chǎn)生。
3.溫度壓力過高,積炭自燃和可燃物燃燒
?。?)氣缸潤(rùn)滑劑選擇不當(dāng),潤(rùn)滑油牌號(hào)不符,加油量過多或太少,油質(zhì)不佳,使氣體溫度劇升,形成積炭。
(2)循環(huán)冷卻水水質(zhì)差,中間冷卻效果不好,冷卻水意外中斷,致使氣體溫度升高。中間冷卻器、油水分離器和貯氣罐排放油水不及時(shí)或不徹底,增加污垢、阻力,使氣體溫度升高。
?。?)用空氣試壓試漏,高溫下積炭,激烈氧化而爆炸;機(jī)械制造過程中,鐵銹等雜質(zhì)未清除干凈,導(dǎo)致發(fā)熱;濾清器污垢嚴(yán)重,吸人氣體含塵量大,易形成積炭。
(4)缺少安全措施和現(xiàn)代化管理手段。
預(yù)防措施:
(1)根據(jù)氣體性質(zhì)合理選擇潤(rùn)滑劑,乙炔氣用非乳化礦物油,氯氣用濃硫酸,氧氣用蒸餾水和稀釋甘油,乙烯氣用白油或無油潤(rùn)滑;選擇閃點(diǎn)高,氧化后析炭量少的高級(jí)潤(rùn)滑脂;注油量適當(dāng),對(duì)于活塞移動(dòng)面積為200cm2/min,注油量約0.01 L/h為宜;定期進(jìn)行油質(zhì)分析,及時(shí)更換新油。
?。?)采取先進(jìn)的水質(zhì)處理工藝,定期清除污垢、排放油水,嚴(yán)格控制排氣溫度,不得超過允許值。
(3)充分清除鑄件與配管中的異物與鐵銹,組裝后整個(gè)壓縮機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行徹底吹除;選用耐蝕材料,選擇高效濾清器,及時(shí)清除污垢。
?。?)在有爆炸氣體的壓縮機(jī)附近設(shè)置防爆墻和惰性氣體滅火裝置。對(duì)于高壓、易燃易爆氣體的安全閥要經(jīng)常檢查其可靠性。采用儀表計(jì)測(cè)量和自動(dòng)報(bào)警裝置,發(fā)現(xiàn)異常故障可及時(shí)采取安全措施。
4.誤操作,違章作業(yè),導(dǎo)致燃燒爆炸
?。?)檢修氮?dú)錃鈮嚎s機(jī)時(shí),用鋁板作盲板,使高壓氣體噴出引起空間爆炸;在冰機(jī)開車時(shí)未打開旁路閥和出口閥,壓力升高超過材料強(qiáng)度極限而導(dǎo)致爆炸;鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)行中,已發(fā)現(xiàn)異常響聲而沒有及時(shí)停車檢查,致使風(fēng)機(jī)軸頸扭斷,油箱起火爆炸。
?。?)化工用壓縮機(jī)負(fù)荷試車時(shí),沒有用低壓氮?dú)獯党虼党粡氐祝鹑紵ā?/p>
?。?)禁油處理不徹底,使填料帶油著火,集油箱爆炸。
?。?)誤認(rèn)為冰機(jī)工段出口無液氨;聽到液擊聲未作排液處理,使用近路閥,因高溫使液氨氣化而爆炸。
預(yù)防措施:
(1)熟悉操作知識(shí),開車前必須打開壓縮機(jī)(或冰機(jī))的出口閥門,開車后密切注視水、氣、油的壓力和溫度的變化以及異常響聲。
?。?)負(fù)荷試車,啟動(dòng)可燃性氣體壓縮機(jī)時(shí),首先用惰性氣體置換其中的空氣,使氧含量小于4%。對(duì)于壓縮氫氣和乙炔氣,含氧最高限度為2%。負(fù)荷試車必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行。
(3)禁止用汽油等揮發(fā)性油類清洗零件,制造安裝過程中,盡量避免與大氣接觸,嚴(yán)格執(zhí)行禁油處理和控制油溫。
?。?)精心操作。
5.因制造缺陷、管理不善引起爆炸事故
(1)氧壓機(jī)出口閥損壞,使其超壓,安全閥啟跳,引起著火爆炸;油水分離器因制造缺陷爆炸;緩沖器因操作帶水而發(fā)生爆炸。
?。?)操作時(shí)壓力超高,將水封沖壞,大量高壓氣體放空,電火花引燃。
?。?)因停電,丙烯氣體壓縮機(jī)減壓氣體溢出,重新開車時(shí),繼電器產(chǎn)生火花,引起空間爆炸。
(4)電機(jī)絕緣老化而引起著火,燒壞壓縮機(jī)。
預(yù)防措施:
?。?)加強(qiáng)質(zhì)量管理和質(zhì)量檢查,發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)補(bǔ)救或更換易損件。
(2)密切注視壓力表讀數(shù)的變化。
?。?)加強(qiáng)電機(jī)繼電器的維護(hù)和保養(yǎng)。
(4)及時(shí)更換絕緣老化的電機(jī)。
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