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造成空壓機(jī)爆炸的重要原因
時(shí)間：2018-12-07 13:05
        空壓機(jī)爆炸的報(bào)道時(shí)有發(fā)生，已經(jīng)引起了人們的高度關(guān)注，然而引起空氣壓縮機(jī)爆炸的原因仍令很多人感到困惑。大家都認(rèn)為空氣是一種安全的氣體，因?yàn)榭諝饨M分中78%是氮?dú)�，氮�(dú)馐遣荒苋紵模?2%才是氧氣和其它氣體。我們生活在空氣中，感到空氣是那么親切、安全，時(shí)刻不能缺少，然而空氣經(jīng)過(guò)壓縮提高壓力，怎么就能發(fā)生爆炸燃燒了呢？
　潤(rùn)滑油是造成爆炸的重要原因
　　眾所周知，燃燒與爆炸的必要條件是：燃燒物、氧化劑（助燃劑）及燃燒源，三個(gè)條件中缺少任何一個(gè)，都不會(huì)發(fā)生燃燒或爆炸。
　　導(dǎo)致空壓機(jī)燃燒或爆炸的燃燒物是潤(rùn)滑油。早期的空壓機(jī)活塞環(huán)、支承環(huán)為鑄鐵或銅合金制造，這樣材質(zhì)的壓縮機(jī)都需要往氣缸中注入潤(rùn)滑油，目的是降低磨擦系數(shù)，減少磨擦功耗，降低氣體的溫升。氣缸注潤(rùn)滑油的空壓機(jī)，注入氣缸的潤(rùn)滑油大部分由活塞以油膜的形式沿氣缸鏡面分布，微小部分的潤(rùn)滑油通過(guò)活塞桿的填料函被導(dǎo)走。絕大部分的潤(rùn)滑油都會(huì)隨壓縮空氣流帶入排氣管線（包括緩沖器、冷卻器、液氣分離器等輔機(jī)設(shè)備）。
　　近期的空氣壓縮機(jī)活塞環(huán)、支承環(huán)、填料環(huán)均采用聚四氟乙烯配方塑料自潤(rùn)滑材料制造，不需要往氣缸內(nèi)注入潤(rùn)滑油（通常稱為無(wú)油潤(rùn)滑壓縮機(jī)）。但即使是氣缸不注油的空壓機(jī)，當(dāng)填料部件工作欠佳，尤其是一級(jí)氣缸填料部件，機(jī)身內(nèi)的潤(rùn)滑油將通過(guò)填料函進(jìn)入氣缸，其數(shù)量將比注油器的注油量更多的可怕。
　　排氣管線內(nèi)，在氣體的流動(dòng)和脈動(dòng)的作用下（活塞式壓縮機(jī)吸排氣是間斷的，故氣流是脈動(dòng)的）潤(rùn)滑油繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)。油層越厚，粘性越小，越容易流動(dòng)，油膜被氣流撕破，掉落的油滴被空氣流帶走，向管線的遠(yuǎn)方移動(dòng)，這種情況多在有急劇收縮的銳邊處發(fā)生。管線內(nèi)的鐵銹和積碳的存在能夠吸收潤(rùn)滑油，可以很大程度延緩潤(rùn)滑油的移動(dòng)過(guò)程，但對(duì)油層的加厚和積碳的加劇起了促進(jìn)作用，增大了爆炸燃燒的可能性。
　　大量的潤(rùn)滑油進(jìn)入氣缸，再進(jìn)入管路，使冷卻器的換熱效果降低，液氣分離器的工作負(fù)荷增加，操作工人師傅如果不能及時(shí)打開排污閥門，排放油水混合物，管路系統(tǒng)中潤(rùn)滑油的含量可想而知。二級(jí)氣缸進(jìn)入含有大量氣態(tài)，液態(tài)的潤(rùn)滑油，使z*終排氣中含有大量潤(rùn)滑油。
　　潤(rùn)滑油進(jìn)入冷卻器，致使冷卻器的換熱效率降低，換熱效率的降低引起排氣溫度提高，而隨著溫度的增加，又使空氣中潤(rùn)滑油的濃度增加，因?yàn)殡S著溫度的增加，潤(rùn)滑油蒸汽壓力很快增加。文獻(xiàn)記載：當(dāng)氣體的壓力為6kg/cm?，溫度由40℃提高到80℃，壓縮機(jī)油的蒸汽壓力增加40～100倍；溫度由80℃升到160℃，壓縮機(jī)油的蒸汽壓力增加到250～500倍；當(dāng)溫度達(dá)到180℃以上時(shí)，潤(rùn)滑油的蒸汽壓力顯然將與爆炸極限相應(yīng)。二級(jí)壓縮的空氣壓縮機(jī)（通�？諌簷C(jī)站的空氣壓力多為8kg/cm?，即為二級(jí)壓縮的機(jī)型）。
　　夏季時(shí)，排氣溫度大約在160℃，沒(méi)有溫度自動(dòng)控制裝置的空氣壓縮機(jī)，或者溫度自動(dòng)控制裝置失靈，一旦發(fā)生冷卻水壓力下降，甚至停水事故，此時(shí)排氣溫度將會(huì)迅速上升，很快就會(huì)超過(guò)200℃，達(dá)到潤(rùn)滑油爆炸極限。
　　由于壓縮空氣使用量的波動(dòng)性，空氣壓縮機(jī)經(jīng)常采用空轉(zhuǎn)（壓開吸氣閥閥片）或旁通管路進(jìn)行排氣量的調(diào)節(jié)，而此時(shí)注油器仍在正常工作供油，因此壓縮空氣中潤(rùn)滑油的濃度急劇增加。依據(jù)文獻(xiàn)②數(shù)據(jù)，壓縮機(jī)空轉(zhuǎn)潤(rùn)滑油的濃度增加300-1000倍，這就是壓縮機(jī)的爆炸燃燒事故多數(shù)發(fā)生在機(jī)器轉(zhuǎn)入空轉(zhuǎn)或滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)后突然剎車時(shí)的原因。
　　空氣中氧氣的含量體積百分比達(dá)到20%以上，這就為潤(rùn)滑油積碳沉淀物的燃燒爆炸提供了充分的氧化劑。由于氧氣的存在，潤(rùn)滑油會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，氧氣在烴中比在水中更容易溶解，很容易被油吸收。隨著溫度的升高，氧氣的溶解量逐漸增加，潤(rùn)滑油的氧化強(qiáng)度與氧氣的濃度成正比，同時(shí)潤(rùn)滑油的氧化速度也與溫度有關(guān)。溫度約達(dá)到60℃，有積碳沉淀物的潤(rùn)滑油就已經(jīng)有明顯的氧化；當(dāng)溫度為100-150℃時(shí)，氧化速度急劇增加，氧化反應(yīng)是放熱的，本身又成為溫度升高的因素，自燃是z*危險(xiǎn)的氧化過(guò)程。潤(rùn)滑油與中性焦油的存在，沉淀物較高的多孔性，這些都加強(qiáng)了氧化過(guò)程。
　　壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，潤(rùn)滑油的氧化過(guò)程越深入，則此油積碳物的存在越危險(xiǎn)。較新的潤(rùn)滑油是深度氧化物形成的根源，同時(shí)又是防止沉淀物自燃的保護(hù)物，潤(rùn)滑油的深度氧化物是z*危險(xiǎn)的，除去碳化物中的油焦質(zhì)后，在非燃燒的混合物中，實(shí)際上大約50℃左右就要發(fā)生自燃。在大氣壓下，引起沉淀物自燃不可逆過(guò)程的溫度區(qū)開始于250℃～285℃，在壓縮空氣系統(tǒng)中的壓力升高，則上述的區(qū)域向更低的溫度側(cè)移動(dòng)，出現(xiàn)自燃的可能性增加，即產(chǎn)生燃燒爆炸的危險(xiǎn)性增大。常州空壓機(jī)
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