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氧气压缩机燃爆事故的发生和预防措施

作者:欧明 刘军 黄胜才  
评论: 更新日期:2011年04月11日

 摘 要:通过对氧气压缩机运行条件及发生燃爆事故的原因分析,提出预防燃爆事故发生的措施。

  关键词:氧气 压缩机 燃爆 预防

  0 前 言

  工业上用的氧气普遍采用深冷法生产,经过压缩机压缩后由管网送到用户或充装到钢瓶中使用。小型空分装置的氧气压缩多采用多级立式单作用活塞压缩机。氧气压缩机在运转过程中易发生燃烧、爆炸事故,造成生命、财产的重大损失。因此,预防此类事故的发生,有着十分重要意义。

  1 结构和运行条件

  小型空分装置的氧气压缩机多为多级立式单作用活塞压缩机,下部为机座和曲轴箱,其上是连接活塞气缸部分的中间体,中间体的上、下部设有密封函,中部设有挡油盘,以防止曲轴箱润滑油带入压缩机上部的集气盒。在正常情况下,氧气压缩机的压缩介质是无水的99. 5%以上的氧气和微量杂质(氮气、氩气等)。氧气压缩机的工艺控制指标要求非常严格,各级排气温度不能超过165~180℃,进气温度不能超过40℃。

  2 燃爆条件及原因分析

  2.1 燃爆发生的条件

  物质燃烧需具备三个必要条件,即:可燃物、助燃物和燃烧温度。氧气压缩机活塞环的材质为聚四氟乙烯(其自燃温度>425℃);压缩机中与氧气接触的部件均为铜或不锈钢,高温高压高纯度的氧气在氧压机内高速流动时不会产生火花; 氧气压缩机所有与氧气接触的气缸、管线、阀门等均要求严格脱脂。从以上分析可知,在氧气压缩机运行过程中,除存在助燃物——高纯度的氧气外,其余两种燃烧条件并不具备。因此,从理论上看,氧气压缩机是能够安全、稳定、长周期运行的(在此不对因活塞杆偏心引起的氧气压缩机燃爆事故进行讨论)。

  2.2 燃爆原因分析

  氧气压缩机在对氧气进行压缩的过程中,设备内充满了高纯度的助燃物——氧气,如果再具备可燃物和燃烧温度这两个条件,则必然导致燃爆事故的发生。

  2.2.1 可燃物的来源

  氧气压缩机运行时,可能带入的可燃物主要是油脂。氧气压缩机的气缸部分是无油润滑,机械传动部分为有油润滑。众所周知,润滑油的渗透性是很强的,若活塞杆下密封函的刮油环效果差,润滑油极易顺着活塞杆渗透到气缸的填料密封函处并积累起来。现在新型的氧气压缩机与旧型的氧气压缩机相比(如ZW-3. 47 /165与2-1. 67/150),由3级压缩变为5级压缩,其活塞行程更短,转速更快,打气量更大,使得活塞杆往复运行的频率增加,带油的可能性加大。虽然在活塞杆中部设置有挡油盘,形成阻止润滑油渗透到气缸填料密封函的最后屏障,但挡油盘在运行中稍有损坏,则润滑油渗透到气缸填料密封函将难以避免。

  另外,设备检修过程中不慎带油也是可燃物进入压缩机的途径之一。

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