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广州佛山螺杆式空压机爆燃事故分析

发布于 2015年10月24日

[摘要]空气压缩机是一种通用性机械设备,作为动力设备,其在化工、机械、电子、煤炭、汽车、建筑等各行各业中起着重要的作用。目前应用较广泛的机型为往复式、螺杆式和离心式,其中螺杆式按结构分为单螺杆和双螺杆。
是一种通用性机械设备,作为,其在化工、机械、电子、煤炭、汽车、建筑等各行各业中起着重要的作用。目前应用较广泛的机型为往复式、螺杆式和离心式,其中螺杆式按结构分为单螺杆和双螺杆。
  对于往复式空压机而言,如果空压机油质量较差,容易在排气阀上形成积炭,导致气阀不严密,使高温高压的压缩空气返回气缸,经反复压缩后温度不断升高,最终导致爆炸。对螺杆式空压机而言,由于空压机油与空气充分搅动,要求油品抗氧化性能高,因为其排气温度,排气压力较低,安全性较高,而且使用过程中最严重的事故就是机头被烧毁,极少发生爆炸事故。对于离心式空压机而言,空压机油不与压缩空气接触,条件相对缓和,不存在爆炸危险,但通常要求空压机油的使用寿命较长。
  本文就某企业的一起双螺杆空压机油箱爆燃事故进行了分析,该类事故在行业内非常罕见。从该事故中我们得出一个经验,为了确保空压机正常运转,除了良好的机械状态以及有效的润滑以外,正确有效的维护显得尤为重要。
  1双级杆空压机介绍
  1.1工作原理
  空气借助螺杆旋转产生的负压经空气过滤器过滤后,与呈雾状喷人机头的空压机油混合后进行压缩,压缩混合物被排人油气分离器,在油气分离器内借助拦截、碰撞、凝聚实现油气分离,分离出的空压机油经换热器冷却、过滤器过滤后继续循环使用,分离出来的空气经换热器冷却降温后进人相应的空气系统。
  双螺杆压缩机的工作过程分吸气、密封、压缩、排气四个阶段。进气是阳螺杆与阴螺杆啮合脱开,空间增大,形成负压,此位置刚好在进气口,空气进人螺杆间隙。螺杆继续旋转,气体封在螺杆与气缸形成的密封空间内,阳螺杆相当于活塞,阴螺杆相当于缸套,气体被推向排气端并不断压缩,当被推至出口位置时,螺杆中的气体排除,完成一个循环。
  1.2空压机油作用
  润滑油在喷油螺杆压缩机中主要起四个方面的作用:一是起冷却作用,把转动部件在运转过程中产生的热量及时带走;二是起密封作用,在阴阳螺杆之间实现密封作用,以保证压缩效率,使输出空气压力增高;三是起润滑作用,润滑轴承、齿轮及螺杆;四是降噪作用,吸收空气在流动与被压缩过程中产生的振动噪音。冷却是其最主要的功能。
  1.3螺杆式空压机常见故阵
  螺杆式空压机运转过程中容易发生以下故障:机组排气温度高(超过设定值)、机组油耗大或压缩空气含油t大、机组压力低、机组排气压力过高、机组电流大、机组无法启动、机组启动时电流大或跳闸、风扇电机过载、主机卡死造成机组跳机。
  2故阵空压机介绷
  某企业有7台双螺杆空气压缩机,出口压力:58.8N~68.6N;出口温度:90 9C~95 9C;额定功率:370 kW,实际功率400 kW;排气量:60时;运转温度控制:冬天93℃左右,夏天95℃左右,107℃报警。
  某公司自2008年1月对该企业4‘空压机的原用空压机油(以下简称4502油)进行了更换,换油后的跟踪工作显示,所换4502油各项指标正常。
  而且空压机运行状态良好,在发生高温跳机之前,未显示任何异常。在发生高温跳机之后进行了维护,但是维护过程中空压机突然发生爆燃事故,上述迅速派相关技术人员到现场配合故常分析,并通过现场维护人员了解到了发生故障的4‘空压机具体信息。
  3故阵分析
  对于4’空压机的高温跳机,根据该公司在合成空压机油多年的应用经验,空压机高温主要有以下原因:润滑油液位太低;油冷却器脏;油过滤器滤芯堵塞;温控阀故障(元件损坏);断油电磁阀未通电或线圈损坏;断油电磁阀膜片破裂或老化;风扇电机故障;冷却风扇损坏;排风管道不畅通或排风阻力(背压)大;环境温度超过所规定的范围(38℃或46℃);温度传感器故障( Intellisys控制机组);压力表故障(继电器控制机组)。
  对于高温跳机故障,结合表2的运行情况分析可知,采用4502油后,由于该油为醋类合成润滑油,具有特殊分子结构,不但具有较好的热氧化稳定性外,还具有易于清焦功能。4’空压机的高温故障分析原因是4502油将机内原结焦物清洗下来以后,未及时排除,油过滤器被堵塞,导致供油不畅,未达到预期的冷却效果的缘故。
  对于4’空压机的油气分离器爆燃事故,根据爆燃发生的要素分析,认为清洗剂是本次事故发生的关键。
  4结论
  综合上述分析结果可知,上述空压机主要出现了高温跳机和爆燃两个故障。其中高温跳机是因4502油将机内原结焦物清洗下来以后未及时排除,油过滤器被堵塞,导致供油不畅,未达到预期的冷却效果所致。爆燃事故则是积炭清洗剂在油箱内长时间停留,致使油箱内积碳清洗剂中的有机溶剂二甲基甲酞胺浓度达到爆炸极限,遇热空气后发生爆燃所致。
  针对4502合成空压机油这种特殊的结焦清洗功能,如果之前使用了劣质空压机油,需要在换油初期适当缩短油滤更换周期,并及时更换润滑油过滤器,将4502油所清洗下的积炭及时排除,随着运行时间延长,机内积炭被排除得较彻底以后,就可按照正常的维护周期进行维护。