本文從空氣壓縮機(jī)站工作安全角度分析空壓機(jī)站爆炸與燃燒的原因及導(dǎo)致燃燒物濃度增加的因素，提出空氣壓縮機(jī)站避免火災(zāi)爆炸事故的防范措施。
石油、石化、 礦業(yè)、化工等工業(yè)部門都需要有一定壓力的空氣源，這些空氣源是由空氣壓縮機(jī)壓縮氣體建立的(簡(jiǎn)稱空壓機(jī)站)。通常大家認(rèn)為空氣是不可燃燒氣體，沒(méi)有燃燒爆炸的危險(xiǎn)。但是每年幾乎都有空壓機(jī)站爆炸的例子。在此淺析空壓機(jī)站的爆炸原因，并提出對(duì)空壓機(jī)站如何避免爆炸提出建議。
1、空壓機(jī)站爆炸誘因
燃燒與爆炸有三個(gè)必要因素：可燃物、助燃劑、溫度達(dá)到燃點(diǎn)。也就是說(shuō)這三個(gè)因素缺少任何一個(gè)，都可以有效避免空壓機(jī)站的爆炸與燃燒。下面分別就這三個(gè)因素來(lái)介紹。
1.1 燃燒物
有油潤(rùn)滑或少油潤(rùn)滑的壓縮機(jī)往往比無(wú)油潤(rùn)滑的發(fā)生爆炸概率最大，其罪魁禍?zhǔn)拙褪怯??；钊诳焖偻鶑?fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程快速?zèng)_擊、摩擦潤(rùn)滑油，使?jié)櫥托纬晌⑿☆w粒的油霧，極少部分通過(guò)填料函導(dǎo)走，而絕大部分跟隨工藝氣(空氣)進(jìn)入管道。含有油霧和油蒸氣的空氣在排氣管線中繼續(xù)向前運(yùn)行。管路中的潤(rùn)滑油被管道中的鐵銹和積碳吸附，潤(rùn)滑油逐漸濃度變大沉淀，燃燒爆炸的可能性提高。
使空氣中潤(rùn)滑油濃度增加的因素:
①一級(jí)填料刮油環(huán)性能失效。空氣壓縮機(jī)一級(jí)填料刮油環(huán)磨損嚴(yán)重，或因?yàn)槠渌蛩厥В瑱C(jī)身側(cè)的潤(rùn)滑油也會(huì)進(jìn)入氣缸，這就更加劇了危險(xiǎn)性，這種情況應(yīng)該特別注意，應(yīng)當(dāng)定期檢查填料刮油環(huán)并及時(shí)更換。另外一級(jí)氣缸蓋側(cè)作用時(shí)，軸側(cè)為負(fù)壓(低于大氣壓)，這是如果填料的密封性不好，機(jī)身側(cè)的潤(rùn)滑油會(huì)被吸入到氣缸內(nèi)。
②溫度
隨著溫度的增加，潤(rùn)滑油蒸汽壓力很快增加，文獻(xiàn)記載：當(dāng)壓力為6bar，溫度由40℃提高到80℃，油蒸氣的壓力增加40-100倍，當(dāng)溫度由80℃升到160℃，壓縮機(jī)油的蒸汽壓力增加250-500倍，而溫度高于180℃，潤(rùn)滑油的蒸氣壓力達(dá)到爆炸極限?？諝鈮嚎s機(jī)如果沒(méi)有溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，一旦冷卻水的冷卻效果下降，或其他因素導(dǎo)致含有潤(rùn)滑油蒸氣的空氣溫度過(guò)高，排氣溫度將升高，短時(shí)間內(nèi)達(dá)到200℃，達(dá)到爆炸極限。
③壓縮機(jī)壓縮氣量減少
壓縮機(jī)的氣流有波動(dòng)性，這時(shí)通常采用卸荷器作用(使吸氣閥一直打開(kāi))，或者采用旁路卸荷來(lái)減少氣量。此時(shí)注油器正常注油，導(dǎo)致潤(rùn)滑油蒸汽濃度增加。
④局部油霧濃度過(guò)高
油霧的爆炸極限受溫度、壓力、流向、管徑、濃度的相關(guān)因素影響。如果油霧的蒸氣均勻的在管道氣中流動(dòng)，油霧也不會(huì)達(dá)到爆炸極限。但是如冷卻器、分離器和不易流動(dòng)的盲區(qū)、盲管會(huì)導(dǎo)致油霧濃度的積攢，這些地方的油霧濃度容易達(dá)到爆炸極限。
1.2 助燃劑
空氣中有20%的氧氣，這為爆炸提供了足夠的助燃劑。
1.3 溫度達(dá)到燃點(diǎn)
活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生大量的摩擦熱，和連續(xù)不斷的脈動(dòng)沖擊。高流速的氣體和容器管道壁的摩擦也會(huì)產(chǎn)生高壓靜電，當(dāng)靜電釋放時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生火花。同時(shí)氣體經(jīng)過(guò)銳利部分的摩擦可能會(huì)產(chǎn)生很多熱量，局部溫度可能瞬間過(guò)高。
2、空壓機(jī)站燃燒爆炸的防范措施
2.1 選用無(wú)油潤(rùn)滑空壓機(jī)
需要購(gòu)置空壓機(jī)站時(shí)，盡量使用無(wú)油潤(rùn)滑空壓機(jī)，最大限度減少油霧源。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為無(wú)油潤(rùn)滑空壓機(jī)比有油潤(rùn)滑價(jià)格昂貴，但是有油潤(rùn)滑的空壓機(jī)每年要用大量的潤(rùn)滑油，同時(shí)清理冷卻器、分離器等盲區(qū)的工作量巨大，如果忽略清理可能導(dǎo)致爆炸。從上面的物資損耗、人力成本、爆炸危險(xiǎn)綜合來(lái)看，選擇無(wú)油潤(rùn)滑的空壓機(jī)也是合理的。
2.2 空壓機(jī)應(yīng)設(shè)置后冷卻器和分離器
有的空壓機(jī)站可能考慮成本的原因，沒(méi)有設(shè)置后冷卻器和分離器，可能認(rèn)為壓縮的空氣沒(méi)有溫度和油量的限制，也可能認(rèn)為管路長(zhǎng)能起到降溫的作用。但是事實(shí)上，較長(zhǎng)的管線恰恰造成積碳，容易達(dá)到爆炸極限，所以設(shè)置后冷卻器和分離器是必要的。
2.3 注意潤(rùn)滑油的種類
選擇合適的潤(rùn)滑油也是必要的。閃點(diǎn)較低的潤(rùn)滑油比閃點(diǎn)高的潤(rùn)滑油更穩(wěn)定。(閃點(diǎn)：物質(zhì)在大氣壓下蒸發(fā)成氣的的壓力。)閃點(diǎn)越高的油積碳越多，而閃點(diǎn)越低的物體積碳越少。因此應(yīng)選用閃點(diǎn)低的潤(rùn)滑油。
2.4 注意選擇耗油量
注油量的選用也是考究的，過(guò)多的注油量會(huì)產(chǎn)生更多的積碳。壓縮機(jī)廠提出的注油量通常比較實(shí)際需要的略大，實(shí)際的耗油量需要試驗(yàn)所得。通常認(rèn)為，注油量減少一半，積碳的數(shù)量將減少數(shù)十倍。注油量控制不好，導(dǎo)致積碳增加，這往往與設(shè)備操作人員對(duì)定額耗油量的問(wèn)題理解不足有關(guān)。另外也應(yīng)盡量減少使用容易積碳的結(jié)構(gòu)，如盲管、盲區(qū)、氣囊、通徑由小突然變大的管件。
2.5 減少燃燒源
為避免靜電，壓縮機(jī)設(shè)備應(yīng)接地。壓縮機(jī)附屬設(shè)備如閥門等不應(yīng)突然開(kāi)啟或關(guān)閉，防止產(chǎn)生電火花。避免管道容器等松動(dòng)，脈動(dòng)撞擊也可能產(chǎn)生電火花。尤為重要的是，大多壓縮機(jī)工藝氣出口都設(shè)有止回閥，應(yīng)盡量避免使用升降式止回閥(重力試)，這種止回閥靠閥瓣自 身重力下降，與閥座撞擊時(shí)很容易產(chǎn)生火花，而不斷的撞擊就更危險(xiǎn)了。推薦使用氣閥式止回閥，閥片通常用聚四氟乙烯(PEEK)，這種結(jié)構(gòu)沖擊力小，閥片重量輕，不易產(chǎn)生火花。
2.6 合理選用材料
在工藝氣管路中避免使用鋁、銅、鋅等材料，因?yàn)殇X、銅、鋅容易形成催化劑，使?jié)櫥图涌煅趸?/span>
作者：于朋、蘇健
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