【壓縮機網(wǎng)】在化工、石化生產(chǎn)中,壓縮機發(fā)生燃燒爆炸事故的危險性極大,不但嚴重影響安全穩定生產(chǎn),造成極為嚴重的經(jīng)濟損失,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(zhì)絕大多數是易燃易爆的氣體,而且在高壓條件下極易泄漏??扇夹詺怏w通過(guò)缸體連接處、吸排氣閥門(mén)、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(chǎng)房空間;空氣進(jìn)入到壓縮機系統,形成爆炸性混合物,此時(shí),如果在操作、維護和檢修過(guò)程中操作、維護不當或檢修不合理,達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(zhì)和金屬物體,當潤滑液突然中斷或供給過(guò)于不足時(shí),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,造成極為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(guò)潤滑油的閃點(diǎn)后就會(huì )產(chǎn)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(fā)生反應,特別是附著(zhù)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(chǎn)生的金屬微粒結合在一起,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(lái)形成積炭。
積炭是一種易燃物,在高溫過(guò)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(chǎn)生大量的CO,當壓縮機系統中CO的含量達到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)生連續性爆炸。
在壓縮機啟動(dòng)過(guò)程中,沒(méi)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(guò)4%或殘存有可燃物等雜質(zhì))就啟動(dòng);因缺乏操作知識,沒(méi)有打開(kāi)壓縮機(或冰機)的出口閥、旁路閥引起超壓;在操作過(guò)程中,因壓縮機氣體調節系統的儀表失靈,引起氣體壓力過(guò)高等,都會(huì )引起燃燒爆炸事故。
壓縮機事故原因及預防措施:
1.可燃性氣體泄漏嚴重
?。?)吸、排氣閥失靈,密封不嚴,造成泄漏,引起著(zhù)火爆炸。
?。?)軸封處泄漏嚴重,引起著(zhù)火。
?。?)與高壓合成系統連接的閥門(mén)法蘭漏氣,照明接頭處短路,引起著(zhù)火爆炸。循環(huán)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(jìn)口管道漏氣,遇明火引起爆炸。
預防措施:
?。?)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。
?。?)應合理安裝管路、閥門(mén)、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,設置氣體泄漏的檢測裝置,監視密封系統的異?,F象。
2.因腐蝕、疲勞斷裂,可燃性氣體噴出
?。?)循環(huán)機出口放空管疲勞斷裂,氨泄漏引起著(zhù)火爆炸。
?。?)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(zhù)火爆炸。
?。?)機身、高壓缸損壞,引起油系統著(zhù)火,缸套材質(zhì)低劣,缸體嚴重縮孔缺陷而產(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。
預防措施:
?。?)減少壓縮機管系振動(dòng),保證管材和焊口質(zhì)量。
?。?)保證連接螺栓結構、幾何尺寸合理,材質(zhì)優(yōu)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。
?。?)嚴格進(jìn)行機身、缸體、缸套的質(zhì)量檢查;對高溫高壓壓縮機主要零部件進(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(guò)高,積炭自燃和可燃物燃燒
?。?)氣缸潤滑劑選擇不當,潤滑油牌號不符,加油量過(guò)多或太少,油質(zhì)不佳,使氣體溫度劇升,形成積炭。
?。?)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;機械制造過(guò)程中,鐵銹等雜質(zhì)未清除干凈,導致發(fā)熱;濾清器污垢嚴重,吸人氣體含塵量大,易形成積炭。
?。?)缺少安全措施和現代化管理手段。
預防措施:
?。?)根據氣體性質(zhì)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(wú)油潤滑;選擇閃點(diǎn)高,氧化后析炭量少的高級潤滑脂;注油量適當,對于活塞移動(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,嚴格控制排氣溫度,不得超過(guò)允許值。
?。?)充分清除鑄件與配管中的異物與鐵銹,組裝后整個(gè)壓縮機系統進(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(jīng)常檢查其可靠性。采用儀表計測量和自動(dòng)報警裝置,發(fā)現異常故障可及時(shí)采取安全措施。
4.誤操作,違章作業(yè),導致燃燒爆炸
?。?)檢修氮氫氣壓縮機時(shí),用鋁板作盲板,使高壓氣體噴出引起空間爆炸;在冰機開(kāi)車(chē)時(shí)未打開(kāi)旁路閥和出口閥,壓力升高超過(guò)材料強度極限而導致爆炸;鼓風(fēng)機運行中,已發(fā)現異常響聲而沒(méi)有及時(shí)停車(chē)檢查,致使風(fēng)機軸頸扭斷,油箱起火爆炸。
?。?)化工用壓縮機負荷試車(chē)時(shí),沒(méi)有用低壓氮氣吹除或吹除不徹底,引起燃燒爆炸。
?。?)禁油處理不徹底,使填料帶油著(zhù)火,集油箱爆炸。
?。?)誤認為冰機工段出口無(wú)液氨;聽(tīng)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:
?。?)熟悉操作知識,開(kāi)車(chē)前必須打開(kāi)壓縮機(或冰機)的出口閥門(mén),開(kāi)車(chē)后密切注視水、氣、油的壓力和溫度的變化以及異常響聲。
?。?)負荷試車(chē),啟動(dòng)可燃性氣體壓縮機時(shí),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,含氧最高限度為2%。負荷試車(chē)必須嚴格按照操作規程進(jìn)行。
?。?)禁止用汽油等揮發(fā)性油類(lèi)清洗零件,制造安裝過(guò)程中,盡量避免與大氣接觸,嚴格執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
?。?)氧壓機出口閥損壞,使其超壓,安全閥啟跳,引起著(zhù)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,丙烯氣體壓縮機減壓氣體溢出,重新開(kāi)車(chē)時(shí),繼電器產(chǎn)生火花,引起空間爆炸。
?。?)電機絕緣老化而引起著(zhù)火,燒壞壓縮機。
預防措施:
?。?)加強質(zhì)量管理和質(zhì)量檢查,發(fā)現缺陷及時(shí)補救或更換易損件。
?。?)密切注視壓力表讀數的變化。
?。?)加強電機繼電器的維護和保養。
?。?)及時(shí)更換絕緣老化的電機。
【壓縮機網(wǎng)】在化工、石化生產(chǎn)中,壓縮機發(fā)生燃燒爆炸事故的危險性極大,不但嚴重影響安全穩定生產(chǎn),造成極為嚴重的經(jīng)濟損失,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(zhì)絕大多數是易燃易爆的氣體,而且在高壓條件下極易泄漏??扇夹詺怏w通過(guò)缸體連接處、吸排氣閥門(mén)、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(chǎng)房空間;空氣進(jìn)入到壓縮機系統,形成爆炸性混合物,此時(shí),如果在操作、維護和檢修過(guò)程中操作、維護不當或檢修不合理,達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(zhì)和金屬物體,當潤滑液突然中斷或供給過(guò)于不足時(shí),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,造成極為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(guò)潤滑油的閃點(diǎn)后就會(huì )產(chǎn)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(fā)生反應,特別是附著(zhù)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(chǎn)生的金屬微粒結合在一起,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(lái)形成積炭。
積炭是一種易燃物,在高溫過(guò)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(chǎn)生大量的CO,當壓縮機系統中CO的含量達到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)生連續性爆炸。
在壓縮機啟動(dòng)過(guò)程中,沒(méi)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(guò)4%或殘存有可燃物等雜質(zhì))就啟動(dòng);因缺乏操作知識,沒(méi)有打開(kāi)壓縮機(或冰機)的出口閥、旁路閥引起超壓;在操作過(guò)程中,因壓縮機氣體調節系統的儀表失靈,引起氣體壓力過(guò)高等,都會(huì )引起燃燒爆炸事故。
壓縮機事故原因及預防措施:
1.可燃性氣體泄漏嚴重
?。?)吸、排氣閥失靈,密封不嚴,造成泄漏,引起著(zhù)火爆炸。
?。?)軸封處泄漏嚴重,引起著(zhù)火。
?。?)與高壓合成系統連接的閥門(mén)法蘭漏氣,照明接頭處短路,引起著(zhù)火爆炸。循環(huán)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(jìn)口管道漏氣,遇明火引起爆炸。
預防措施:
?。?)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。
?。?)應合理安裝管路、閥門(mén)、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,設置氣體泄漏的檢測裝置,監視密封系統的異?,F象。
2.因腐蝕、疲勞斷裂,可燃性氣體噴出
?。?)循環(huán)機出口放空管疲勞斷裂,氨泄漏引起著(zhù)火爆炸。
?。?)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(zhù)火爆炸。
?。?)機身、高壓缸損壞,引起油系統著(zhù)火,缸套材質(zhì)低劣,缸體嚴重縮孔缺陷而產(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。
預防措施:
?。?)減少壓縮機管系振動(dòng),保證管材和焊口質(zhì)量。
?。?)保證連接螺栓結構、幾何尺寸合理,材質(zhì)優(yōu)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。
?。?)嚴格進(jìn)行機身、缸體、缸套的質(zhì)量檢查;對高溫高壓壓縮機主要零部件進(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(guò)高,積炭自燃和可燃物燃燒
?。?)氣缸潤滑劑選擇不當,潤滑油牌號不符,加油量過(guò)多或太少,油質(zhì)不佳,使氣體溫度劇升,形成積炭。
?。?)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;機械制造過(guò)程中,鐵銹等雜質(zhì)未清除干凈,導致發(fā)熱;濾清器污垢嚴重,吸人氣體含塵量大,易形成積炭。
?。?)缺少安全措施和現代化管理手段。
預防措施:
?。?)根據氣體性質(zhì)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(wú)油潤滑;選擇閃點(diǎn)高,氧化后析炭量少的高級潤滑脂;注油量適當,對于活塞移動(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,嚴格控制排氣溫度,不得超過(guò)允許值。
?。?)充分清除鑄件與配管中的異物與鐵銹,組裝后整個(gè)壓縮機系統進(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(jīng)常檢查其可靠性。采用儀表計測量和自動(dòng)報警裝置,發(fā)現異常故障可及時(shí)采取安全措施。
4.誤操作,違章作業(yè),導致燃燒爆炸
?。?)檢修氮氫氣壓縮機時(shí),用鋁板作盲板,使高壓氣體噴出引起空間爆炸;在冰機開(kāi)車(chē)時(shí)未打開(kāi)旁路閥和出口閥,壓力升高超過(guò)材料強度極限而導致爆炸;鼓風(fēng)機運行中,已發(fā)現異常響聲而沒(méi)有及時(shí)停車(chē)檢查,致使風(fēng)機軸頸扭斷,油箱起火爆炸。
?。?)化工用壓縮機負荷試車(chē)時(shí),沒(méi)有用低壓氮氣吹除或吹除不徹底,引起燃燒爆炸。
?。?)禁油處理不徹底,使填料帶油著(zhù)火,集油箱爆炸。
?。?)誤認為冰機工段出口無(wú)液氨;聽(tīng)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:
?。?)熟悉操作知識,開(kāi)車(chē)前必須打開(kāi)壓縮機(或冰機)的出口閥門(mén),開(kāi)車(chē)后密切注視水、氣、油的壓力和溫度的變化以及異常響聲。
?。?)負荷試車(chē),啟動(dòng)可燃性氣體壓縮機時(shí),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,含氧最高限度為2%。負荷試車(chē)必須嚴格按照操作規程進(jìn)行。
?。?)禁止用汽油等揮發(fā)性油類(lèi)清洗零件,制造安裝過(guò)程中,盡量避免與大氣接觸,嚴格執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
?。?)氧壓機出口閥損壞,使其超壓,安全閥啟跳,引起著(zhù)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,丙烯氣體壓縮機減壓氣體溢出,重新開(kāi)車(chē)時(shí),繼電器產(chǎn)生火花,引起空間爆炸。
?。?)電機絕緣老化而引起著(zhù)火,燒壞壓縮機。
預防措施:
?。?)加強質(zhì)量管理和質(zhì)量檢查,發(fā)現缺陷及時(shí)補救或更換易損件。
?。?)密切注視壓力表讀數的變化。
?。?)加強電機繼電器的維護和保養。
?。?)及時(shí)更換絕緣老化的電機。
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