移动空压机事故的反思

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移动空压机事故的反思

2014/1/17 12:04:54

　　小型移动空压机由于机动灵活、适应性较强等优点，广泛应用于工业生产领域。小型移动空压机具有一定的特殊性，空气压缩机不按特种设备纳入管理、但附属的空气罐又是压力容器。由于小型移动空压机流动性强，使用环境复杂，管理水平良莠不齐，导致有些小型移动式空压机发生爆燃事故。

　　我国正规空压机生产厂的产品从设备本身来说是比较安全的。一些空压机之所以发生爆炸,问题大多出现在贮气罐和排气总管上,可以基本排除因设备本身承受不了压力而爆炸的可能性。空压机爆炸的原因主要是使用和管理上的问题。以笔者曾经参与过的一起空压机爆燃事故为例：某矿井使用开山牌2V—3.5/5D型活塞式移动式空压机，事故发生时，由于空压机爆燃，造成井下凿岩机操作工1死1伤，经济损失巨大。

事故原因分析

　　空压机爆炸事故多为自燃所引起，爆炸源通常在空压机至储气罐之间的排气管路上，火源多出现在排气管气流速度较低的区段，引起燃烧和爆炸主要的原因是积碳、润滑油、温度和安全装置失效。

　　空压机中使用的润滑油在高温高压下产生的碳氧化物与灰尘相混合,沉积在空压机的排气管、贮气罐、管道弯角等处,即形成积碳。由于排气管气流速度较低，积碳较多、温度也较高;温度越高，积碳就越快。一般生成积碳的发热反应是在154℃~250℃的温度下形成的。其过程为雾状或粘在金属表面的润滑油上，在高温高压下，尤其是在有金属接触的条件下，迅速被空气氧化，生成氧化聚合物(胶质油泥等)，沉积在金属表面上，继续受热作用，发生热分解脱氢反应，形成氢质类的积碳，积碳厚度达到3mm以上时，就会有自燃的危险。而且，积碳影响其散热效率，蓄积热量而形成火点，(当温度达到350℃以上时，积碳就会燃烧)。而当温度急剧上升，使含油蒸气到达爆炸浓度(即1kg空气中含有30mg~40mg润滑油蒸气)时，便由燃烧转为爆炸。

　　在高温高压下，润滑油被气化、热分解和蒸发，生成以低分子碳氢化合物为主的可燃蒸气，当温度到达自燃点或油蒸气触及高温的积碳被引燃而导致爆炸;润滑油被压缩达到饱和时，遇到机械微粒(如积碳的高硬颗粒)的冲击，就会产生火星而引燃、爆炸;润滑油自燃的原因还在于被氧化后，与金属粉尘氧化混合而降低了着火点。如与钢铁金属粉末作用后生成羧酸盐类的含量达0.01%~0.1%时，可使油的着火点降低20℃~40℃,当压力为5MPa时，油中含氧化铝或铜粉的着火点均可降低20℃，如同时含有氧化铝和铜粉，着火点则可降低40℃~90℃。另外，积聚在老化油中的过氧化物，也是容易引起燃烧、爆炸的物质，有时压缩机空气温度不超过140℃，也会发生燃烧与爆炸。

　　压缩气体温度升高也是促使爆燃、爆炸的一个重要因素，据统计，空压机的温度超过170℃时有50%会发生爆炸;进气量减少10%，则排气温度上升20℃;排气阀积碳引起阀漏气，也会造成排气升温，如压缩机正常排气温度130℃，而阀漏气时会达到270℃高温，极易发生爆炸事故;水冷式空压机水冷量不足，结垢严重会造成压缩机空气冷却不好，导致温升偏高。

　　根据现场勘查及相关资料分析得出：造成事故的直接原因是空压机排气阀损坏使得排气阀堵塞，导致空压机储气罐内气压升高、温度上升，而空压机安全阀及调压阀损坏及失效，不能自动排放超压气体，造成储气罐持续增压、增温后，高温发热点燃垫在空压机下的枕木和连接储气罐的排气橡胶管，因此产生大量的CO和H2S等气体，引起人体中毒者窒息死亡或重伤。

防范措施

　　企业应定期对设备进行维护保养及润滑，应选用残值小、适宜的黏度、良好的抗热氧化安定性(即残碳增值小于3%)、燃点高的润滑油，空压机润滑油应有产品合格证及油品化验单;空压机各部件的工作状况要定期验证，确保完好，定期清除空压机内部及管路的积碳。

　　空压机应作为特种设备管理，操作人员必须经过培训后持证上岗，操作人员在严格按操作规程操作的同时，应能够对空压机的一般故障进行判定和处理，提高空压机运行状态的监控能力，保证空压机安全装置灵敏可靠，如压力表、温度表显示必须在空压机规定参数内运行，安全阀、调压阀必须定期效验。对额定压力1MPa以上、容积在2m3以上的空压机，应在排气阀出口管连接处装设自动温度报警器，严格控制温度，保持压力不超过规定值。

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