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螺杆空压机爆炸案例分析

来源:大黄风空压机日期:2017-10-26

1、案例

某企业螺杆空压机车间,一台螺杆空压机发生爆炸事故。经现场调查统计,空压机供气系统主要损坏形态有:

空压车间:螺杆空压机二级缸下部缸体、基座爆裂,阀室爆出,后冷却器爆裂、内芯爆出。二级缸至冷却器间的补偿器爆裂,铸铁管道爆裂,且此区段的油泥、结焦物等大量存在。厂房墙体上部隔断墙大部分塌落。

管网:从螺杆空压机车间至用气户间约200m,Dg219mm管道三分之二出现接口开焊,从支架上坠落地面。管道接口无坡口,焊缝高度3mm且部分焊肉与管道相熔不足。

2、损坏状态分析

从损坏形态(a)分析,在螺杆空压机车间内为爆炸源点。二级缸至后冷却器为爆炸的区段和破坏形式,所以造成该区段设备的严重破损。爆炸冲击波使厂房墙体强度薄弱的部分,受冲击损坏塌落。

管网损坏是由于焊缝强度不足,受爆炸气体冲击波的波及造成焊口撕裂。另外加上管道在支架上固定不牢,管道多弯曲布置受力不均,造成管道受冲击后弹起坠落。

3、爆炸起因分析

从现场油污、中冷却器结焦物(34mm厚)、阀室(积油严重,局部油泥厚度达10mm)来看,说明该空压机注油器注油量大和定时排污不及时、检修清炭不彻底,造成油泥、结焦、积炭量大。

螺杆空压机进风口设置于临近化铁车间,粉尘量大,易堵塞空气滤清器,造成进气量小、排气升温高。另外,从结焦物的成分检查证明有小颗粒状灰尘,灰尘与润滑油结合易生成油泥和结焦等,不利于压缩空气冷却。结焦物和积炭会使排气阀不严,产生漏气造成排气升温,因而具有产生高温的条件。

该螺杆空压机气缸润滑采用HS-13号压缩机油,无油品合格证及化验单。后经油品化验该油,机杂和灰份均超标,热氧化安定性指标受条件所限没有做。该油品与现今LDAB空气压缩机油相比,由于其生成积炭速度快已被淘汰,因而使用老牌号油品是积炭增多的原因之一。综合起来,由于空压机气缸润滑用油管理不规范,操作、检修等问题,造成空压机积炭生成量大、排气温度高,在二级缸排气阀处产生积炭和火点,润滑油在高温下热氧化分解加剧,当产生的轻质炭化氢和游离炭在压缩空气中达到爆炸界限时,而形成爆炸。所以说积炭和局部过热是产生爆炸的主要起因,运行人员发现异常不及时也是事故原因之一。

四、结论

本文对螺杆空压机爆炸原因进行分析,描述了燃烧爆炸发生的机理及预防措施。这些措施对于改善空压机运行工况,避免螺杆空压机燃烧爆炸起到相当大的作用。

由于螺杆空压机采用空压机油作润滑油,空压机油随空压机压气过程,沿着整个排汽通道形成油沉积物,这个沉积物称之为积碳。它在一定条件下能发生自燃,从而导致螺杆空压机装置爆炸。汽缸、汽阀室、管路、冷却器和储气罐等有积碳的地方都有可能发生爆炸。