燃气压送设备的火灾危险性分析与预防

燃气压送设备的火灾危险性分析与燃气压送设备的火灾危险性分析与 预防预防 工业用和民用燃气的种类很多 主要有天然气 人工燃气 液化石油气和沼气 由于燃气具有易燃易爆特性 燃气压送设 备引发的事故时有发生 不但严重影响安全稳定生产 造成严 重的经济损失 而且还造成了大量的人员伤亡和建筑物的毁坏 因而 燃气压送设备的防火防爆总是不容忽视 保证其防火安 全十分重要 一 燃气压送设备及其特点一 燃气压送设备及其特点 压缩机是用于压缩燃气 提高燃气压力或输送燃气的设备 按其工作原理可分为容积型压缩机和速度型压缩机两类 容积 型压缩机中 气压的提高是由于压缩机中气体的体积被缩小 使单位体积内气体分子的密度增加而形成的 而在速度型压缩 机中 气压的提高是由于气体分子的运动速度转化的结果 即 使气体的分子先获得一个很高的速度 然后再将其速度降下来 使动能转化为压力能 常用的容积型压缩机主要有活塞式 转 子式 螺杆式和滑片式压缩机 速度型压缩机主要是离心式压 缩机 活塞式压缩机具有效率高 压力调节范围宽 流量调节方 便等优点 但其工作时存在动力不平衡和气流脉动作用 在吸 排气过程中产生的周期性脉动冲击会导致气流压力波动 当波 动传播到汇流管中时会引起管道振动 使压缩机基座及设备与 管道连接螺栓松动 管道破裂 吸排气阀损坏 这种气流脉动 引起压缩机产生振动的机械振动频率 若与管道气流的自振频 率或管道机械振动的固有频率接近 则会发生共振引起管道剧 烈振动 造成严重破坏 离心式压缩机运行时虽然较平稳 无流量脉冲现象 操作 灵活 易于实现自动控制 但其效率较低 当流量降至某一数 值时会发生喘振现象 喘振是离心式压缩机的一种特有现象 任何结构 尺寸的离心式压缩机 在某一转速下 都有一个最 高的压比 在此压比下有一个相应的最低流量 当压缩机出口 压力超过此值时就会发生喘振 喘振发生时机组开始激烈振动 并伴随着异常的吼叫声 严重的喘振会破坏压缩机的密封系统 损坏轴承 叶轮等 造成严重的安全事故 压缩机系统除压缩机主机外 还有启动系统 润滑油系统 及冷却系统等辅助系统 二 火灾危险性分析二 火灾危险性分析 1 易形成爆炸性混合物的火灾危害性 设备老化 维护不良 燃气通过缸体连接处 吸排气阀门 轴封处 设备和管理的法兰 焊口和密封等缺陷部位泄漏 或 设备外壳局部腐蚀穿孔 疲劳断裂等 导致高压燃气喷出 与 空气形成爆炸性气体混合物 遇火源引起空间的爆炸或火灾 压缩燃气前 燃气压送设备若在发生停电 误操作等故障 时未能及时停车 易使其入口处发生抽负现象 引起管道抽瘪 甚至会使空气从不严密处进入设备系统内部 形成爆炸性气体 混合物 此时如果操作不当或检修不合理 达到爆炸极限浓度 的混合物遇到火源或经压缩升温增压 就会发生异常激烈燃烧 甚至引起事故 2 设备内温度超高的火灾危害性 气体经压缩后温度会迅速提高 如果设备内循环冷却水水 质差 冷却系统不能有效地运行 设备内的高温会使润滑油粘 度降低 失去润滑作用 使设备的运行部件摩擦加剧 进一步 造成设备内温度超高 同时高温能使某些介质发生聚合 分解 以至自燃引起火灾 例如压缩的烃类气体中含有高碳不饱和烃 类化合物 在较高的温度和压力下 可能发生聚合反应并和并 生成高分子聚合物 这些聚合物附着在气缸内壁或阀片上 不 但会增加摩擦损失 还会把活塞环卡死在环槽内使其推动密封 作用引起泄漏 甚至堵塞气体管道引起超压爆炸 3 易产生积炭的火灾危害性 压缩机的气缸润滑都采用矿物润滑油 它是一种可燃物 呈悬浮状存在的润滑油分子在高温高压条件下被氧化 特别是 附着在排气阀 排气管道灼热金属壁面上的油膜 氧化性更为 加剧 生成酸 沥青及其它化合物 它们与气体中的粉尘 机 械摩擦产生的金属微粒结合在一起 在气缸盖 活塞环槽 气 阀 排气管道 缓冲罐 油水分离器和储气罐中沉积下来形成 积炭 气缸润滑油选择不当 润滑油牌号不符 加油量过多 油质不佳会气体温度剧升 或系统混入铁锈等杂质 导致发热 或过滤器污垢严重 吸入气体含尘量大 易形成积碳 积炭是一种易燃物 在高温过热 意外机械撞击 气流冲 击 电器短路 外部火灾等引燃条件下都有可能燃烧 积碳燃 烧后产生大量的一氧化碳 当压缩机系统中一氧化碳的含量达 到 15 75 时就会发生爆炸 在爆炸的瞬间释放出大量热量并 产生强烈的冲击波 由于气体的压力和温度急剧升高 燃烧产 物的急速膨胀 冲击波沿压缩气体流动方向传播蔓延 引起压 缩机的爆炸 4 液击 现象的火灾危险性 压缩机气缸的余隙很小 大量油 水或其它液体进入气缸 内后 会造成很高的压力 呈现 液击 现象 使设备损坏 导 致可燃气体泄漏 5 误操作的火灾危害性 操作人员会因受心理 生理或情绪等方面的影响出现操作 失误 例如压缩机在运转过程中发现气缸的温度异常偏高 操 作人员错误地往炽热的气缸套内注入冷却水 不在高温条件下 迅速气化 使气缸内压力骤升 导致压缩机超压爆炸 压缩机 发生事故需紧急停车时 操作人员因紧张而未能及时关闭进气 阀 也会造成供气设备的增压 而最终导致爆炸 另外 堵塞 憋压也是造成设备超压物理性爆炸的一个重要原因 如压缩机 的为关闭或未能及时清洗的异物堵塞都会造成憋压 导致爆炸 6 设备缺陷的火灾危害性 设备缺陷或故障产生于设计 制造 安装 运行和检修等 的各个环节 主要是由于材质及制造工艺不良所致 例如安全 阀被堵塞或损坏而失灵 超压部位得不到及时泄放导致的爆炸 压力或温度显示仪表出现读数差错或显示失真时引发的误操作 导致的爆炸 压缩机的受压部件机械强度本身不符合要求或因 水浊 腐蚀性介质等腐蚀 使其强度下降 在正常的操作压力 下也能够引起物理性爆炸 三 防火防爆措施三 防火防爆措施 1 防止爆炸性气体混合物形成 要确保设备系统的高度密封性 尤其是导管的入口处连接 要严密 经常对系统进行检查诊断 例如气体泄漏检测 密封 压力差 密封油的喷淋量和工艺过程的压力 温度变化等的检 测 对于一些极易因腐蚀或疲劳断裂的部件 例如多级缸之间 气缸与机身之间的连接螺纹 要加强管理和随时检查 并予以 及时更换 保持受压元件的强度和密封性能 杜绝跑 冒 滴 漏等现象 压缩机吸入口应保持一定余压 如进气口压力偏低 压缩 机应减少吸入量或停车 以免造成负压吸入空气形成爆炸性混 合物 当压缩机发生抽负事故时 必须打开入口阀 注入氮气 等惰性气体 用以置换压缩机系统内部的空气 使氧含量小于 0 4 低于混合物爆炸浓度下限即能有效遏制爆炸事故 在正 常运行中 要加强与前面工序的联系 及时按照进气压力的变 化调节压力 保持进气压力在允许范围内 严防出现真空状态 2 保证设备润滑良好 选用润滑油时 要根据所压缩的介质气体性质 选择闪点 高 氧化后析碳量少的高级润滑脂 对天然气压缩机组而言 宜选用粘度适中 油性和粘附性较好的含油脂润滑油 这不仅 能改善压缩机的比功率 减少压缩排气系统的积碳沉淀 还可 以预防压缩机着火和爆炸事故 压缩机的注油量以维持正常的油面高度为准 曲轴箱中的 油面高度降低时 会使摩擦阻力增大 油温升高 导致烧瓦 卡活塞等事故 注油量过多 运转时机油会造成积碳 因此 必须定期检查机油压力和温度并进行油质分析 及时更换新油 和滤清芯 清洗油路 以防止机油压力过低产生磨损 油温过 高使机油氧化变质 粘度下降 增加零件磨损度 3 降低气缸内温度 采用先进的水质处理工艺 保证冷却水的质量 压缩机在 运行中不能中断冷却水 定期清除污垢 保证冷却水畅通 要 密切注意吸 排气压力及温度 排气量 冷却水温度等各项控 制指标 如果冷却水中断以后 冷却器温度已升高 此时即使 冷却水恢复 也不能急于通水 以防发生拉缸事故 4 防止 液击 现象发生 经常检查油水分离器是否正常好用 并及时排放分享出来 的油和水 控制润滑剂的量以气缸壁充分润滑而不产生 液击 现象为准 加强与其它工序联系 防止气缸带液 5 严格执行操作规程 操作规程的合理编制和严格执行 能保证设备的安全运行 和使用寿命 设备运行前必须对整个系统作全面检查 确保无 异常并与前后工沟通良好后 方可启动 启动时要严格按照操 作次序进行 升压速度不可过快 各段压力要平衡地按一定压 缩比提高 防止压缩机系统因压力骤升而发生物理性爆炸 对 外送气速度和压力也不可超高或波动过大 谨防发生抽负现象 形成爆炸性气体混合物 在压缩机运行过程中 必须认真检测并监视轴承温度 润 滑油 密封油的压力 温度和油质状态 确保润滑部位的可靠 运行 同时严格控制冷却水进出口的温度和流量 保持温度 压力稳定在操作范围内 确保冷却系统的有效工作 以控制压 缩介质温度及设备转动 摩擦部位的温度 防止因设备内温度 过高而使润滑油或某些物质分解 着火 引发爆炸 压缩机停车时要缓慢卸去压力 高压与低压相通的阀门要 迅速切断 如遇紧急停车时 应迅速与前工序联络 准确判断 异常并快速切断 以防止发生气体倒流或高压气体窜入低压设 备引起超压爆炸 采用离心式压缩机时 要在机组停车后继续 向密封系统内注油 以防止泄漏 如机组需要作长时间停车 则应在机内气体卸压后用氮气置换之后再用空气进一步置换 然后才能停止注油系统 6 配置安全设施 大 中型压缩设备均应安装在独立的防爆隔离间内 并设 有良好的通风讥笑 可燃气本浓度监测报警装置 以及自动灭火 系统 电动机应采用能承受爆炸压力而不被损坏的封闭式防爆 电机或正压通风结构形式的电机 并设有接地装置 它的轴穿 过墙壁处应用密封填料紧密封闭 压缩设备也应有良好的导出 静电接地装置 为了及时地处置异常和减少人为的操作错误 保证压缩机 的安全运行 压缩机系统应设置气缸压力温度指示仪和自动调 节 自动报警装置 以及设有压力 温度高于或低于正常值时 能自动停车的安全联锁装置和安全泄压保护装置等 并保证这 些设备装置的灵敏可靠 使之能真正起到预警 保护作用 7 维护检查设