Компрессоры являются незаменимым энергетическим оборудованием в химических и нефтехимических производствах. С энергетической точки зрения компрессоры — это машины, которые преобразуют кинетическую энергию первичного двигателя в энергию давления газа. С развитием науки и техники применение энергии давления становится все более распространенным, что делает компрессоры незаменимым оборудованием во многих отраслях национального экономического развития. В процессе эксплуатации компрессоры подвержены определенным неисправностям и даже авариям. В этой статье основное внимание уделяется прошлым авариям, связанным с возгоранием и взрывом компрессора, а также механическим неисправностям компрессора.
несчастные случаи с возгоранием и взрывом
В химическом и нефтехимическом производстве чрезвычайно опасны аварии, связанные с возгоранием и взрывом компрессора. Они не только серьезно влияют на безопасное и стабильное производство и вызывают чрезвычайно серьезные экономические потери, но также приводят к человеческим жертвам и повреждению зданий. Поэтому происшествия, связанные со возгоранием и взрывом компрессора, привлекли большое внимание.
Сжимаемая среда, используемая в нефтехимических компрессорах, в основном представляет собой легковоспламеняющийся и взрывоопасный газ, который чрезвычайно склонен к утечке под высоким давлением. Утечки горючего газа через такие дефекты, как соединения цилиндров, впускные и выпускные клапаны, фланцы, сварные швы и уплотнения на оборудовании и трубопроводах. Усталость и поломка компонентов компрессора могут привести к утечке газа под высоким давлением на завод. Воздух также может попасть в компрессорную систему, образуя взрывоопасную смесь. При неправильной эксплуатации, техническом обслуживании или капитальном ремонте смесь горючего газа и воздуха, достигая предела взрываемости, может сильно воспламениться при контакте с источником огня, что может привести к взрыву.
В кислородных компрессорах, если поток кислорода смешан с горючими газами, жиром, ржавчиной, бумажными обрывками и другими примесями и металлическими предметами, а подача смазки внезапно прерывается или поступает недостаточно, это может вызвать «сухой скрежет» цилиндра, приводящий к повышению температуры. Под высоким давлением и высокой температурой горючие материалы в цилиндре быстро вступают в реакцию с кислородом, вызывая самовозгорание. Накопление тепла и поддерживающее горение воздействие кислорода под высоким давлением могут усилить горение, что приведет к чрезвычайно серьезному возгоранию в баллоне и взрыву.
Смазка цилиндров нефтехимических компрессоров и воздушных компрессоров обычно осуществляется минеральным маслом, легковоспламеняющимся веществом. При резком повышении температуры газа, превышающей температуру вспышки смазочного материала, происходит интенсивное окисление, что создает опасность возгорания и взрыва. Кроме того, взвешенные молекулы смазки под воздействием высокой температуры и давления легко вступают в реакцию с кислородом воздуха. Это особенно актуально для масляной пленки, прилипающей к горячим металлическим поверхностям выпускных клапанов и выхлопных труб, где окисление усиливается, образуя кислоты, асфальт и другие соединения. Эти соединения соединяются с пылью в газе и металлическими частицами, образующимися в результате механического трения, отлагаясь в виде нагара в головке блока цилиндров, канавках поршневых колец, клапанах, выхлопных трубах, расширительных бачках, водомасляных сепараторах и бензобаках.
Углеродные отложения легко воспламеняются и могут самопроизвольно воспламениться или даже взорваться в таких условиях, как перегрев при высокой температуре, случайное механическое воздействие, удар воздушного потока, электрические короткие замыкания, внешние возгорания и статические искры. При горении углеродистых отложений выделяется большое количество CO. Когда содержание CO в компрессорной системе достигает 15–75 %, может произойти взрыв, высвобождающий большое количество тепла и создающий мощную ударную волну. Из-за быстрого увеличения давления и температуры газа и быстрого расширения продуктов сгорания ударная волна распространяется со сверхзвуковой скоростью вдоль направления потока сжатого газа, вызывая множественные непрерывные взрывы.
При пуске компрессора воздух в компрессорной системе не заменен инертным газом или замена неполная (содержание кислорода превышает 4% или имеются остаточные горючие примеси) перед пуском; из-за отсутствия навыков эксплуатации выпускной клапан и перепускной клапан компрессора (или льдогенератора) не открываются, что приводит к возникновению избыточного давления; во время работы приборы системы регулирования газа компрессора выходят из строя, что приводит к слишком высокому давлению газа и т. д., что может привести к возгоранию и взрыву.
