由於(yú)螺杆式空壓機采用壓縮機油(yóu)作潤滑油,壓縮機油隨壓縮機壓氣(qì)過(guò)程,沿著整個(gè)排汽(qì)通(tōng)道形成(chéng)油沉積物,這個沉積物稱之為積碳。它在一定條件下能發生自(zì)燃,從而導致(zhì)空氣壓縮機裝置爆炸。汽缸、汽閥室、管路、冷卻器和儲氣罐等有積碳的地方(fāng)都有可能發生爆炸。
1 空氣壓縮機爆炸原因
壓(yā)縮機油在氣缸內受高溫高(gāo)壓作用,發(fā)生蒸發、分餾和氧化形成酸瀝青和其它一些化合(hé)物。這些物質在缸體內形成變質的油霧,並(bìng)和空氣(qì)中的(de)灰塵、磨損(sǔn)的金屬粒混合在一(yī)起而(ér)加重。這(zhè)些變質和加重的壓縮機油被排出氣缸後,就在排氣通路經過(guò)的各(gè)個(gè)部(bù)位器壁上形成沉積物-積碳。正常情況下,所產生的熱量被空氣(qì)壓縮機冷卻係統帶走,達到熱平衡,不會產生自(zì)燃現象。當空氣壓縮機工作壓力或溫度急劇增高,沉積(jī)物達到一定厚度時(shí),將打破(pò)散(sàn)熱平衡而(ér)造成沉積物自動加熱,在排氣係(xì)統內達到(dào)自燃,導(dǎo)致空氣壓縮機係統(tǒng)的爆炸。
2 誘發空氣壓縮機爆炸的主要因素
1)若壓縮空氣的溫度(dù)超過某一個極限值時,將會促成沉積物加速氧化自動加熱,以(yǐ)致引起自燃(rán)。這個極限值是個變(biàn)值,與沉積物的厚度密切(qiē)相關。因此,促發空氣壓縮機爆炸的主要因素是空氣壓縮機的溫度。
2)沉積物的厚(hòu)度直接影響其自燃溫度(dù)極限值。也就是說,如果排(pái)氣溫度不增加而沉積物厚度不斷增加,將會降低沉積物自燃溫度界限而發生自燃(rán)。沉積物越(yuè)厚,自(zì)燃極限溫度越低;沉積物(wù)越薄,自燃極限溫度越高(gāo)。如沉積物的厚度為1mm時(shí),極限自燃溫度(dù)為160℃。因而,沉積物的厚度是促發空氣壓縮機爆(bào)炸的又一因素。一礦空壓機幾次發生的釋壓閥和後冷卻器爆炸事故,經事後分析推(tuī)算,中間冷卻(què)器爆炸點沉積物厚度大於2mm ,極限自燃溫度在150℃。後風包爆炸點的沉積物厚度大於3mm ,極限自燃溫度在115℃。
3)當壓縮空氣的流速降低(dī)時,將會使這裏的壓(yā)縮空氣溫(wēn)度升高,對於多台空氣壓縮機組(zǔ)成的壓風係統,這種現象最容易發生。另外,壓縮空氣(qì)流速降低時也會使沉積(jī)物自燃(rán)溫度界限下降。所以,二(èr)級排氣缸至儲氣罐一(yī)段是最敏感地域,冷卻器和儲氣罐最容易發生爆炸。如果排氣總管內(nèi)積碳相當厚,在空氣壓縮機停止運轉或進(jìn)行工況調節時(shí),這時的流速突然下降或降至為零,極易發生沉積物自燃爆炸的危險(xiǎn)。空氣壓縮機爆炸的時間最容易發生在礦井負(fù)荷降低的時間內。交接班時間是空氣壓縮機爆(bào)炸的危險時間段。
4)由於吸入空氣溫度增加後,在壓(yā)縮過程中產生大量過熱水蒸氣,疏鬆的沉積物大量吸附過熱水蒸氣並散出熱(rè)量,使排氣溫度升高而造成沉積(jī)物自燃。雨天和霧(wù)天也易發生空氣壓縮機(jī)爆炸。
5)在空氣(qì)壓縮機開始卸荷的瞬間,二級吸氣閥動作時間比一級吸氣閥滯後1.5-2s,仍處在正常工作狀態,造(zào)成二級排氣溫度(dù)急劇升高;當卸荷終了開始恢複正常(cháng)工作(zuò)時,被切斷的這段空氣受氣缸與活塞加熱,溫度由常溫升至(zhì)150℃,吸入高溫、空氣(qì)其二級排氣溫度可達250℃。因此,頻繁卸荷(hé)也可能促發空(kōng)氣壓縮機爆炸。沉積物在自燃後產生大量的一氧化碳,當壓縮空氣中含有1.5% -7.5% 的一氧化碳即可發生爆炸。
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