閱讀 3765 次 淺析空壓站的安全隱患-積碳的成因及預(yù)防

淺析空壓站的安全隱患-積碳的成因及預(yù)防

強(qiáng)英

動(dòng)力設(shè)計(jì)所

    空壓站是企業(yè)中向各個(gè)用氣點(diǎn)輸送一定壓力空氣的動(dòng)力站房。在壓縮空氣系統(tǒng)中，空壓機(jī)及其設(shè)施積碳而導(dǎo)致的可怕后果給我們敲醒了警鐘。例如，2005年3月13日下午，陜西一四八廠新區(qū)空壓站壓力容器設(shè)施及管道系統(tǒng)發(fā)生爆炸事故，造成三人輕傷，部分設(shè)備設(shè)施、管損壞，造成直接經(jīng)濟(jì)損失約22萬元。事故發(fā)生后,調(diào)查組根據(jù)事故現(xiàn)場(chǎng)情況分析,發(fā)生爆炸的原因主要是積碳且運(yùn)行溫度過高所引起的。如何避免和減少積碳這一空壓站安全隱患，是我們應(yīng)該共同認(rèn)真思考的問題。本文著重論述積碳的成因及預(yù)防。

一、積碳產(chǎn)生的原因及危害

    我公司現(xiàn)有空壓站主要有六座，承擔(dān)著為公司提供生產(chǎn)用壓縮空氣的重任，其壓縮空氣管網(wǎng)四通八達(dá)，以空壓站為中心分布于各個(gè)用氣點(diǎn)。其中，空壓機(jī)機(jī)型有活塞式、螺桿式和離心式空壓機(jī)。而活塞式空壓機(jī)為最早投運(yùn)的往復(fù)式空壓機(jī)，數(shù)量較多、使用年限均偏長(zhǎng)、設(shè)備老化嚴(yán)重、維修量增大。對(duì)不同的機(jī)型，空壓機(jī)積碳形成的難易程度也不同。空壓機(jī)按設(shè)備傳動(dòng)和結(jié)構(gòu)形式分類，主要有往復(fù)式和傳動(dòng)式兩大類。易出現(xiàn)故障和爆炸損壞的是往復(fù)式空壓機(jī)。

活塞式空壓機(jī)是往復(fù)式空壓機(jī)在活塞式空壓機(jī)所處的壓力和溫度范圍內(nèi)，潤(rùn)滑油和積炭層都可能產(chǎn)生熱分解和氧化反應(yīng)從而形成一氧化碳、乙炔、甲烷等特別危險(xiǎn)的爆炸產(chǎn)物。我公司現(xiàn)有的活塞式空壓站房已被列為一級(jí)危險(xiǎn)點(diǎn)。因此，以下重點(diǎn)就活塞式空壓機(jī)進(jìn)行分析。

    （一）潤(rùn)滑油進(jìn)入管網(wǎng)是積碳產(chǎn)生的直接原因

    空氣將壓縮機(jī)氣缸中的潤(rùn)滑油帶入管網(wǎng)系統(tǒng)是產(chǎn)生積碳的首要條件。潤(rùn)滑油的主要成分是碳和氫,在高溫作用下潤(rùn)滑油以蒸汽和油霧的形式進(jìn)入壓縮空氣中，隨著溫度的不斷降低和壓力脈動(dòng)及砰撞，油蒸汽和油霧又逐漸形成油滴析出。在高溫作用下，油滴與空氣中的雜質(zhì)混合，最后形成易于吸附潤(rùn)滑油的積碳。一般來說，排氣溫度越高、注油量越大，積碳形成的速度也越快；管道運(yùn)行的時(shí)間越長(zhǎng)，積碳層的厚度越大。

    活塞式空壓機(jī)積碳形成的部位主要在氣閥、氣缸、冷卻器、風(fēng)包及氣管路系統(tǒng)中（中間冷卻器-二段排氣管路系統(tǒng)、二段排氣-后冷卻器管路系統(tǒng)），除此以外，空壓機(jī)在運(yùn)行中的污水污油沉積在儲(chǔ)氣罐底部,如果不及時(shí)排放,附在上面的污油被高溫蒸發(fā)也易形成積碳。

    （二）供油不當(dāng)是積炭產(chǎn)生的間接原因

    潤(rùn)滑油供給量過少，氣缸潤(rùn)滑不良,容易造成燒缸;供油過多,則易形成積碳。

    1. 注油量偏多。

    操作工的意識(shí)存在偏差,認(rèn)為注油量大的設(shè)備不至于燒缸;再者在設(shè)備運(yùn)行時(shí),由于振動(dòng)等原因,使活塞油泵的鎖母或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)松動(dòng),導(dǎo)至比原來鎖定的注油量大。

    2. 由于檢修不及時(shí)或備件質(zhì)量問題,造成機(jī)身與氣缸間密封不嚴(yán),油池的油大量竄到氣缸內(nèi)。

    （三）積碳的危害

    一般來說，當(dāng)具備了燃燒爆炸的基本條件，即過高的溫度、燃料、氧氣時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生爆炸。只有積炭并不會(huì)產(chǎn)生爆炸，積碳是燃燒爆炸基本條件中的“燃料”，溫度升高是爆炸的“導(dǎo)火索”。

    空壓機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行由于上述原因而大量積碳,使活塞環(huán)卡死在槽內(nèi),氣閥不能正常啟閉,氣流通道面積減少,阻力增加，這樣使溫度進(jìn)一步上升。這時(shí)由于溫度升高發(fā)生積碳自燃；油質(zhì)劣化閃點(diǎn)降低；排氣管、氣缸等溫度過高或受機(jī)械沖擊,氣流中硬質(zhì)顆粒在運(yùn)動(dòng)中受到?jīng)_擊和碰撞,靜電積聚和火花引起積碳燃燒,這些都能引起空壓機(jī)著火爆炸。

二、減少和清除積炭的幾點(diǎn)措施

    針對(duì)積碳形成的原因和借鑒在空壓機(jī)運(yùn)行過程中的經(jīng)驗(yàn),在活塞式空壓機(jī)的技術(shù)和操作管理等方面提出了以下幾點(diǎn)相應(yīng)的措施:

    （一）注意潤(rùn)滑油的使用

    1. 按產(chǎn)品使用說明書規(guī)定選用潤(rùn)滑油。空壓機(jī)油要有場(chǎng)頻產(chǎn)品合格證和油品化驗(yàn)單。好的潤(rùn)滑油抗氧化安定性好、殘?zhí)恐稻托。瑵?rùn)滑油生成積碳的速度就低，不易生成大量的積碳。因此，選擇高品質(zhì)的潤(rùn)滑油很重要。

    2. 加強(qiáng)潤(rùn)滑工作管理，嚴(yán)格執(zhí)行五定制度—“定點(diǎn)、定時(shí)、定人、定質(zhì)、定量”。即：由專人負(fù)責(zé)，在規(guī)定的時(shí)間對(duì)規(guī)定空壓機(jī)注油。其中，潤(rùn)滑油的用量要根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)不同型號(hào)的空壓機(jī)規(guī)定實(shí)際注油量，避免過度潤(rùn)滑。供油量增加，積碳會(huì)明顯增加。實(shí)際操作中，還尤其應(yīng)注意選用質(zhì)量可靠的潤(rùn)滑油。

    （二）提高檢修質(zhì)量

    嚴(yán)格控制因密封不嚴(yán)而使?jié)櫥�油竄入氣缸內(nèi)，使壓縮空氣含油量增大。

    （三）及時(shí)清除積碳

    要完全避免油積碳是不可能的，為了防止爆炸事故的發(fā)生，首先應(yīng)消除爆炸發(fā)生的基礎(chǔ)條件-積炭。一定注意必須在積碳層還沒有達(dá)到危險(xiǎn)厚度（一般為不大于3mm）之前將其清除掉。以下數(shù)據(jù)可供參考：

    1.半個(gè)月左右清理一次排氣閥，使其啟動(dòng)靈活，密封良好。

    2.3-4個(gè)月清理一次氣閥室。

    3.每年清理一次排氣系統(tǒng)，主要是儲(chǔ)氣罐前的排氣管、冷卻器、儲(chǔ)氣罐、氣缸等。中冷、后冷和管道是容易忽視的部位，這些地方積碳、油泥的生成量較大，應(yīng)引起重視。

    建議采用清洗劑為：

    1. 清洗主劑：XY-77積碳（瀝青）油垢洗凈劑用途：用于清洗工業(yè)設(shè)備上的中,低溫積碳垢。

    特點(diǎn)：常溫使用，能快速分解和溶解設(shè)備碳垢，且對(duì)鋼、銅、鐵及合金損害極小。濃度30%，不用稀釋。

    2. 清洗輔劑：XY-28高效油污去凈劑

    用途：用于碳鋼.銅.鋁等多種金屬表面油污清洗;且廢液排放達(dá)到GB8978-1996環(huán)保要求。

    清洗結(jié)束后，必須從系統(tǒng)中仔細(xì)地除去清洗液，因?yàn)樗�的存在一定程度上還會(huì)促進(jìn)腐蝕和積碳。

    （四）加強(qiáng)管理,嚴(yán)格工藝紀(jì)律；加強(qiáng)空壓站職工的安全意識(shí)和作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)培訓(xùn)，加強(qiáng)職工責(zé)任心；定期巡檢,及時(shí)調(diào)整,制定排污周期。

    以上這些措施不僅對(duì)減少積碳起到相當(dāng)大的作用還有利于改善空壓機(jī)運(yùn)行工況。

    目前，動(dòng)力運(yùn)行單位在技術(shù)和管理方面可以參照以上預(yù)防措施，加強(qiáng)空壓機(jī)的安全性，從而減少不必要的損失。

    減少積碳和有針對(duì)性的采取預(yù)防措施，是消除空壓站安全隱患的保證，也是公司正常生產(chǎn)的保證。使用單位應(yīng)對(duì)其引起重視。

(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會(huì)  文徑網(wǎng)絡(luò)：尹維維 尚雯瀟 編輯  文徑 審核)