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壓縮機事故原因及防護
發布時間：
2022-05-10
壓縮機是化工、石化生產必不可少的動力設備。從能量的觀點來看，壓縮機是屬于將原動機的動力能轉變為氣體壓力能的機器。隨著科學技術的發展，壓力能的應用日益廣泛，使得壓縮機在國民經濟建設的許多部門中成為必不可少的關鍵設備之一。壓縮機在運轉過程中，難免會出現一些故障，甚至事故。今天，小編將重點介紹壓縮機中燃燒爆炸事故和壓縮機機械事故。
壓縮機是化工、石化生產必不可少的動力設備。從能量的觀點來看，壓縮機是屬于將原動機的動力能轉變為氣體壓力能的機器。隨著科學技術的發展，壓力能的應用日益廣泛，使得壓縮機在國民經濟建設的許多部門中成為必不可少的關鍵設備之一。壓縮機在運轉過程中，難免會出現一些故障，甚至事故。
燃燒爆炸事故
在化工、石化生產中，壓縮機發生燃燒爆炸事故的危險性大，不但嚴重影響安全穩定生產，造成嚴重的經濟損失，而且還會造成人員傷亡和建筑物的毀壞。因此，壓縮機的燃燒爆炸事故已引起人們的高度重視。
石油化工用壓縮機的壓縮介質絕大多數是易燃易爆的氣體，而且在高壓條件下泄漏。可燃性氣體通過缸體連接處、吸排氣閥門、設備和管道的法蘭、焊口和密封等缺陷部位泄漏;壓縮機零部件疲勞斷裂，高壓氣體沖出至廠房空間;空氣進入到壓縮機系統，形成爆炸性混合物，此時，如果在操作、維護和檢修過程中操作、維護不當或檢修不合理，達到爆炸濃度的可燃性氣體和空氣的混合物一遇火源就會發生異常激烈燃燒，甚至引起爆炸事故。
對于氧氣壓縮機，如果氧氣流中混入可燃性氣體、油脂、鐵銹、紙屑等雜質和金屬物體，當潤滑液突然中斷或供給過于不足時，將造成氣缸“干磨”導致高溫，氣缸內的可燃物在高壓、高溫情況下，很快與氧反應而引起自燃。由于熱的集聚和高壓氧的助燃，可使燃燒加劇，造成嚴重的氣缸燃燒爆炸事故。
石油化工用壓縮機和空氣壓縮機的氣缸潤滑大都采用礦物潤滑油，它是一種可燃物。當氣體的溫度劇升，超過潤滑油的閃點后就會產生強烈的氧化，將有燃燒爆炸的危險。另外，呈懸浮狀存在的潤滑油分子，在高溫高壓條件下，很容易與空氣中的氧發生反應，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、機械摩擦產生的金屬微粒結合在一起，在氣缸蓋、活塞環槽、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、意外機械撞擊、氣流沖擊、電器短路、外部火災及靜電火花等條件下都有可能引起積炭自燃，甚至爆炸。積炭燃燒后產生大量的CO，當壓縮機系統中CO的含量達到15%～75%時就會發生爆炸，在爆炸的瞬時釋放出大量熱量并產生強烈的沖擊波。由于氣體的壓力和溫度急劇升高、燃燒產物的急速膨脹，沖擊波以超音速沿壓縮氣體流動方向傳播蔓延，引起多處發生連續性爆炸。
在壓縮機啟動過程中，沒有用惰性氣體置換壓縮機系統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)就啟動;因缺乏操作知識，沒有打開壓縮機(或冰機)的出口閥、旁路閥引起超壓;在操作過程中，因壓縮機氣體調節系統的儀表失靈，引起氣體壓力過高等，都會引起燃燒爆炸事故。
事故原因及預防措施：
1.可燃性氣體泄漏嚴重
(1)吸、排氣閥失靈，密封不嚴，造成泄漏，引起著火爆炸。
(2)軸封處泄漏嚴重，引起著火。
(3)與高壓合成系統連接的閥門法蘭漏氣，照明接頭處短路，引起著火爆炸。循環機出口總管壓力表根部泄漏，高壓氣體沖出，靜電起火爆炸。氮氫氣壓縮機氣缸支腳斷裂，進口管道漏氣，遇明火引起爆炸。
預防措施：
(1)合理安排吸、排氣閥，保證氣閥動作的靈活性和氣密性，及時清理污垢和更換氣閥。
(2)合理安裝活塞桿與填料，定期檢查磨損情況，及時更換填料。透平氧壓機應設置氣密裝置，將安全密封氣體流人軸封部位，設置與平衡室保持壓差的調節裝置。
(3)應合理安裝管路、閥門、法蘭和儀表等管件，保證連接件密封可靠，并經常檢查連接部位的漏氣情況，設置氣體泄漏的檢測裝置，監視密封系統的異常現象。
2.因腐蝕、疲勞斷裂，可燃性氣體噴出
(1)循環機出口放空管疲勞斷裂，氨泄漏引起著火爆炸。
(2)多級缸之間、氣缸與機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。
(3)機身、高壓缸損壞，引起油系統著火，缸套材質低劣，缸體嚴重縮孔缺陷而產生疲勞斷裂，致使高壓氣體沖出，引起空間爆炸。
(4)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。
預防措施：
(1)減少壓縮機管系振動，保證管材和焊口質量。
(2)保證連接螺栓結構、幾何尺寸合理，材質優良，提高螺紋的強度和加工精度;保證連接面緊密貼合，擰緊力適當。
(3)嚴格進行機身、缸體、缸套的質量檢查;對高溫高壓壓縮機主要零部件進行剩余壽命的診斷。
(4)提高熱處理工藝質量，保證活塞桿強度;采用圓弧滾制螺紋，提高螺紋的加工精度;在制造、安裝中保證高質量，避免附加彎矩的產生。
3.溫度壓力過高，積炭自燃和可燃物燃燒
(1)氣缸潤滑劑選擇不當，潤滑油牌號不符，加油量過多或太少，油質不佳，使氣體溫度劇升，形成積炭。
(2)循環冷卻水水質差，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或不徹底，增加污垢、阻力，使氣體溫度升高。
(3)用空氣試壓試漏，高溫下積炭，激烈氧化而爆炸;機械制造過程中，鐵銹等雜質未清除干凈，導致發熱;濾清器污垢嚴重，吸人氣體含塵量大，易形成積炭。
(4)缺少安全措施和現代化管理手段。
預防措施：
(1)根據氣體性質合理選擇潤滑劑，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滑;選擇閃點高，氧化后析炭量少的潤滑脂；注油量適當，對于活塞移動面積為200cm2/min，注油量約0.01 L/h為宜；定期進行油質分析，及時更換新油。
(2)采取先進的水質處理工藝，定期清除污垢、排放油水，嚴格控制排氣溫度，不得超過允許值。
(3)充分清除鑄件與配管中的異物與鐵銹，組裝后整個壓縮機系統進行徹底吹除;選用耐蝕材料，選擇高效濾清器，及時清除污垢。
(4)在有爆炸氣體的壓縮機附近設置防爆墻和惰性氣體滅火裝置。對于高壓、易燃易爆氣體的安全閥要經常檢查其可靠性。采用儀表計測量和自動報警裝置，發現異常故障可及時采取安全措施。
4.誤操作，違章作業，導致燃燒爆炸
(1)檢修氮氫氣壓縮機時，用鋁板作盲板，使高壓氣體噴出引起空間爆炸;在冰機開車時未打開旁路閥和出口閥，壓力升高超過材料強度而導致爆炸;鼓風機運行中，已發現異常響聲而沒有及時停車檢查，致使風機軸頸扭斷，油箱起火爆炸。
(2)化工用壓縮機負荷試車時，沒有用低壓氮氣吹除或吹除不徹底，引起燃燒爆炸。
(3)禁油處理不徹底，使填料帶油著火，集油箱爆炸。
(4)誤認為冰機工段出口無液氨;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。
預防措施：
(1)熟悉操作知識，開車前打開壓縮機(或冰機)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。
(2)負荷試車，啟動可燃性氣體壓縮機時，首先用惰性氣體置換其中的空氣，使氧含量小于4%。對于壓縮氫氣和乙炔氣，含氧限度為2%。負荷試車嚴格按照操作規程進行。
(3)禁止用汽油等揮發性油類清洗零件，制造安裝過程中，盡量避免與大氣接觸，嚴格執行禁油處理和控制油溫。
(4)精心操作。
5.因制造缺陷、管理不善引起爆炸事故
(1)氧壓機出口閥損壞，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生爆炸。
(2)操作時壓力過高，將水封沖壞，大量高壓氣體放空，電火花引燃。
(3)因停電，丙烯氣體壓縮機減壓氣體溢出，重新開車時，繼電器產生火花，引起空間爆炸。
(4)電機絕緣老化而引起著火，燒壞壓縮機。
預防措施：
(1)加強質量管理和質量檢查，發現缺陷及時補救或更換易損件。
(2)密切注視壓力表讀數的變化。
(3)加強電機繼電器的維護和保養。
(4)及時更換絕緣老化的電機。
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