从后冷却器的爆炸谈压缩空气系统装置爆炸原因及预防

从后冷却器的爆炸谈压缩空气系统从后冷却器的爆炸谈压缩空气系统 装置爆炸原因及预防装置爆炸原因及预防 2006 年 7 月 南通市某制造厂动力车间一台空气压缩机的 二级缸发生爆炸 爆炸前的一个月 江苏省特检院南通分院 对该容器进行了全面检验和耐压试验 检验项目均合格 在事 故现场 拆除冷却部件观察 设备内部已被烟熏黑 可见内部 发生过燃烧 铝制的散热片下面的一半已熔化 铜质的冷却水 管和支承的钢筋也已部分熔化 后冷却器底部堆积了已凝固的 熔化金属 残存的散热片上面 油污 积碳 足有 2 mm 厚 可以 推断 温度达到了油爆的危险温度后 散热片上的油污首先发 生燃烧 猛烈的火焰导致容器内件的熔化 大量的熔化金属掉 到容器的底部 随着燃烧的加剧 使得容器的壁温不断升高 底部的温度最高 材料强度降低 最终导致下封头温度最高处 首先发生爆炸 所幸当时设备附近没人 否则后果不堪设想 1 爆炸原因分析爆炸原因分析 1 1 爆炸原因 压力容器爆炸往往不是由于其本体的原因 而是其使用维 护不当造成的 可以说空气压缩系统装置爆炸 大多是由于其 内部积碳引起的 往复活塞空气压缩机采用压缩机油作润滑剂 压缩机油在气缸内受高温高压作用 发生蒸发 氧化 形成碳 化物 并和空气中的粉尘等杂质 活塞环与气缸磨损的金属微 粒等混合在一起 从气缸排出后 就吸附在气流路径的各个部 件的壁面上 形成油沉积物一积碳 正常情况下 空气压缩机 所产生的热量 被冷却系统带走 不会发生自燃现象 当空气 压缩机工作压力或温度急剧增高 当积碳达到一定厚度时 热 传递的阻力增大 冷却系统不能把系统的热量有效带走 致使 沉积物自动加热 在排气系统内自燃 导致温度升高 气体膨 胀 系统压力增高 加之温度的升高也使材料强度降低 最终 导致空气压缩系统装置爆炸 1 2 诱发爆炸的主要因素 1 当压缩空气的温度超过某一极限值时 将会促成沉积物 加速氧化自动加热 以致引起自燃 这个极限值是个变值 与 沉积物的成份 厚度密切相关 因此 诱发该装置爆炸的主要 因素是温度 2 沉积物的成份直接影响其自燃温度 也就是说 如果排 气温度不增加 而沉积物成份的燃点越低 其自燃点越低 越 易发生自燃 这与润滑油的质量 周边环境大气中悬浮物质的 成份及导热系数有关 如喷砂 油漆会造成空气状况的恶化 3 沉积物的厚度直接影响冷却效果 即如果排气温度不变 而沉积物厚度不断增加 将会降低传热推动力 致使热量难以 散发 因此 沉积物的厚度是诱发该装置爆炸的又一因素 4 当压缩空气的流速降低时 将会使这里的压缩空气温度 升高 如果系统内积碳严重 在空气压缩机停止或进行工况调 节时 这时的流速突然下降或降为零 极易发生沉积物自燃爆 炸 故空气压缩系统装置爆炸最易发生在工作负荷较低的时段 5 由于吸入空气湿度增加后 在压缩过程中产生大量水蒸 气 沉积物大量吸附水蒸气并散出热量 使排气温度升高而造 成沉积物自燃 雨天 雾天压缩空气系统装置也易发生爆炸 6 在空气压缩机开始卸荷的瞬间 二级吸气阀动作时间比 一级吸气阀滞后 1 5 2 s 仍处在正常工作状态 造成二级排气 温度急剧升高 当卸荷终了开始恢复正常工作时 被切断的这 段空气受气缸与活塞加热 温度可由常温升至 150 因此 频 繁卸荷也可能诱发压缩空气系统装置爆炸 1 3 爆炸的条件 沉积物在自燃后产生大量的一氧化碳 当压缩空气中含有 1 5 7 5 的一氧化碳时 即可发生爆炸 系统压力增高 超 过其材料的屈服极限而发生爆炸 温度增高导致材料的许用应 力降低 也会发生爆炸 如内部发生剧烈燃烧 尽管压力未超 过材料的屈服极限 高温下材料的许用应力降低 同样可能导 致爆炸 2 预防爆炸的措施预防爆炸的措施 2 1 防止积碳产生 1 使用润滑油的闪点不得低于 215 应对压缩机油按批 次化验 压缩机油不得与其它润滑油混放 2 气缸 吸排气阀不许使用普通机械油 3 经常清洗排气阀和阀室及排气管路 冷却器及其散热片 储气罐等装置 定时排污 4 对每台空气压缩机运行期间的单位时间内的耗油量进行 记录 统计 对耗油量异常的 要停机检查空压机的密封情况 2 2 防止爆炸的措施 1 装置的安装应当避开共振点 2 使用后冷却器等冷却装置使温度降至 100 110 以下 则沉积物的自燃就可避免 3 压缩空气管路必须畅通 避免出现急剧扩张 凸起和凹 陷 4 杜绝气缸内串入机油 5 吸入的空气要清洁 6 冷却水压力在 0 1 0 15 mpa 温度不高于 30 进出 水温差控制在 6 12 尽量使用软化处理水 7 应使用超温报警停机 8 经常清洗压缩空气系统装置 特别是内件 根据具体使 用情况确定清洗时间 一般不超过半年 一些重要的内件如冷 却器的散热片 累计运行 400 小时左右应进行清洗 清洗工序 为 5 的苛性碱溶液浸泡 必要时煮沸 6 8 小时 清水冲洗 干燥 9 定期检修 定期校验安全附件 压缩机的最大容积流量 实际进气量 如超过安全阀泄放量时 应在其系统中加装安全阀 严禁超压 超温 疲劳运行 10 使用往复活塞空气压缩机及其它含油量高的压缩空气 必须经除油除水处理 其质量符合 gb t13277 91 一般用压 缩空气质量等级 附录 a 之规定 11 设备处于受压