空气压缩机爆炸的原因分析及预防措施

  活塞式空气压缩机的爆炸事件，近期在国内企业曾发生过数起，给企业造成较大的损失，在国外也有发生爆炸事件的统计。2016年底了，切实保障空压机的安全运行，过一个平安年。

    由于空气压缩机采用压缩机油作润滑油，压缩机油随压缩机压气过程，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，从而导致空气压缩机装置爆炸。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。

    一、空气压缩机爆炸原因分析

    压缩机油在气缸内受高温高压作用，发生蒸发、分馏和氧化形成酸沥青和其它一些化合物。这些物质在缸体内形成变质的油雾，并和空气中的灰尘、磨损的金属粒混合在一起而加剧。这些变质和加剧的压缩机油被排出气缸后，就在排气通路经过的各个部位器壁上形成沉积物－积碳。正常情况下，所产生的热量被空气压缩机冷却系统带走，到达热平衡，不会产生自燃现象。当空气压缩机工作压力或温度急剧增高，沉积物到达一定厚度时，将打破散热平衡而造成沉积物自动加热，在排气系统内到达自燃，导致空气压缩机系统的爆炸。

    诱发空气压缩机爆炸的主要因素

    1) 若压缩空气的温度超过某一个极限值时，将会促成沉积物加速氧化自动加热，以致惹起自燃。这个极限值是个变值，与沉积物的厚度亲切相关。因此，促发空气压缩机爆炸的主要因素是空气压缩机的温度。

    2) 沉积物的厚度直接影响其自燃温度极限值。也即是说，如果排气温度不增加而沉积物厚度不断增加，将会降低沉积物自燃温度界限而发生自燃。沉积物越厚，自燃极限温度越低；沉积物越薄，自燃极限温度越高。如沉积物的厚度为1mm时，极限自燃温度为160℃。因而，沉积物的厚度是促发空气压缩机爆炸的又一因素。一矿空压机几次发生的释压阀和后冷却器爆炸变乱，经事后分析推算，中间冷却器爆炸点沉积物厚度大于2mm ，极限自燃温度在150℃。后风包爆炸点的沉积物厚度大于3mm ，极限自燃温度在115℃。

    3) 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，对于多台空气压缩机组成的压风系统，这种现象非常容易发生。另外，压缩空气流速降低时也会使沉积物自燃温度界限下降。所以，二级排气缸至储气罐一段是非常敏感地域，冷却器和储气罐非常容易发生爆炸。如果排气总管内积碳相当厚，在空气压缩机停止运转或进行工况调节时，这时的流速突然下降或降至为零，极易发生沉积物自燃爆炸的凶险。空气压缩机爆炸的时间非常容易发生在矿井负荷降低的时间内。交接班时间是空气压缩机爆炸的凶险时间段。

    4) 由于吸入空气温度增加后，在压缩过程中产生大量过热水蒸气，疏松的沉积物大量吸附过热水蒸气并散出热量，使排气温度升高而造成沉积物自燃。雨天和雾天也易发生空气压缩机爆炸。

    5)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1.5－2s，仍处在正常工作状况，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，温度由常温升至150℃，吸入高温、空气其二级排气温度可达250℃。因此，频繁卸荷也可能促发空气压缩机爆炸。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% 的一氧化碳即可发生爆炸。