【doc】 气体压缩输送设备的防火与防爆

【doc】 气体压缩输送设备的防火与防爆 气体压缩输送设备的防火与防爆 嚼氢灞聊《安全》2005年第5期 气体压缩输送设备的防火与防爆 黄郑华李建华黎春雷 河北廊坊武警学院 【摘要】本文综合分析了气体压缩输送设备火灾爆炸事故的原因和 机理,提出了气体压缩输送设备的防火 防爆技术 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 . 【关键词】压缩输送设备;火灾;爆炸 气体压缩输送设备是遍及工, 农业生产,交通运输,国防,科学 技术及家庭生活等各个领域的通用 机械,特别是随着我国经济改革的 进一步发展,气体压缩输送设备的 应用量不断扩大,在给国民经济带 来巨大利益的同时,由压缩输送设 备引发的事故也频频发生,不但严 重影响安全稳定生产,造成极为严 重的经济损失,而且还造成了大量 的人员伤亡和建筑物的毁坏.因此, 气体压缩输送设备的防火防爆问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 不容忽视,保证其防火安全十分重 要. 1气体压缩输送设备 生产中应用气体压缩输送设 备,不仅为输送气体,有时为创造 必要的反应和操作条件,如高压, 真空,气动控制等.按照工作原理 和结构,气体压缩输送设备可分为 往复式,离心式,旋转式和喷射式. 往复式压缩机主要由气缸,活 塞,吸人阀和排出阀组成,常用电 动机经曲轴连杆机构传动.因气体 压缩时温度升高,气缸壁设有水冷 却夹套或气冷翅片;因活塞与气缸 直接摩擦移动,气缸上装有多个活 塞环,高压压缩机并需要用齿轮泵 强制注油;因油雾污染气体和气体 压缩时原含水的析出,排出气要经 过油水分离器.要求输出压强高时, 常用多极压缩,这时要附加中间冷 却和中间油水分离器.往复式真空 泵的构造和工作原理与往复式压缩 机相似,不过目的是为了降低入口 处气体的压强,以得到尽可能高的 真空度. 离心式通风机是由轮毂,后盘, 叶轮和环形前盖构成,外壳为蜗形, 由快速旋转的叶轮作用于气体,提 高压强而排出.根据其产生的风压 不同,离心式风机可分为低,中, 高压三类,低,中压离心式风机主 要用于车间通风换气,高压离心式 风机则主要用在气体输送上.离心 式鼓风机也称为涡轮鼓风机或透平 鼓风机,工作原理与通风机相似, 常用多级结构.离心式压缩机也称 为透平压缩机,构造与离心鼓风机 相似,但级数更多,有时在l0级以 上,转速则达3500r/min,600Or/ min或更高,能产生高的出口压强. 因压缩过程接近绝热压缩,气体温 度显着升高,需分段引出气体加以 中间冷却.与往复压缩机相比,离 心压缩机体积小,运转平稳,送气 量大而均匀,压缩时没有机油污染 气体,因而在工业生产中越来越多 地代替往复式压缩机. 旋转式风机的特点是机壳内有 一 个或二个转子,转子直接加压于 气体而使气体的静压提高.旋转式 风机的结构紧凑,体积小,排气连 续均匀,常用的旋转式风机有罗茨 鼓风机和水环真空泵. 喷射式真空泵是利用流体流动 时能量转换以达到输送流体的设备, 其工作流体可以是蒸汽或水,也可 以是其他液体.工作蒸汽在高压下 经喷嘴以很高的速度喷出,其静压 能转化为动能而产生真空,将系统 中气体吸入,蒸汽和气体混合物经 扩大管后速度降低,压强提高而被 排出. 2火灾危险性分析 2.1形成爆炸性混合物 由于设备老化,年久失修,可 燃性气体通过缸体连接处,吸,排 气阀门,轴封处,设备和管道的法 兰,焊口和密封等缺陷部位泄漏, 或设备外壳局部腐蚀穿孔,疲劳断 裂等,导致高压可燃性气体喷出, 与空气形成爆炸性气体混合物,遇 火源引起空间的爆炸或火灾. 压缩之前的设备发生故障或停 电,误操作等事故,而压缩输送设 备未能及时随之停车,使其入口处 发生抽负现象,较轻时使管道抽瘪, 严重时致使空气从不严密处进入设 备系统内部,形成爆炸性气体混合 物.此时如果在操作维护或检修过 程中操作不当或检修不合理,达到 爆炸极限浓度的混合物遇到火源或 《安全》2005年第5期 经压缩升温增压,就会发生异常激 烈燃烧甚至引起爆炸事故. 2.2设备内温度超高导致危险 气体经压缩后温度会迅速提 高,如果设备内循环冷却水水质差, 冷却效果不好,冷却系统不能有效 地运行,会使设备内温度过高.高 温会使润滑油粘度降低,失去润滑 作用,使设备的运行部件摩擦加剧, 进一步造成设备内温度超高;同时 高温能使某些介质发生聚合,分解 以至自燃引起火灾.例如压缩的烃 类气体中含有高碳不饱和烃类化合 物,在较高温度的压力下,可能发 生聚合反应生成高分子聚合物,这 些聚合物附着在气缸内壁或阀片 上,不但会增加摩擦损失,还会把 活塞环卡死在槽里使其失去密封作 用引起泄漏,甚至堵塞气体管道引 起超压爆炸. 2.3产生积碳发生燃烧爆炸 压缩机的气缸润滑都采用矿物 润滑油,它是一种可燃物,呈悬浮 状存在的润滑油分子在高温高压条 件下被氧化,特别是附着在排气阀, 排气管道灼热金属壁面上的油膜, 氧化性更为加剧,生成酸,沥青及 其它化合物.它们与气体中的粉尘, 机械摩擦产生的金属微粒结合在一 起,在气缸盖,活塞环槽,气阀, 排气管道,缓冲罐,油水分离和储 气罐中沉积下来形成积炭.气缸润 滑油选择不当,润滑油牌号不符, 加油量过多,油质不佳,会使气体 温度剧升;或系统混入铁锈等杂质, 导致发热;或过滤器污垢严重,吸 人气体含尘量大均易形成积炭. 积炭是一种易燃物,在高温过 热,意外机械撞击,气流冲击,电 路短路,外部火灾等引燃条件下都 有可能燃烧.积炭燃烧后产生大量 的一氧化碳,当压缩机系统中一氧 化碳的含量达到15%,75%时就会 发生爆炸,在爆炸的瞬时释放出大 量热量并产生强烈的冲击波;由于 气体的压力和温度急剧升高,燃烧 产物的急速膨胀,冲击波沿压缩气 体流动方向传播蔓延,引起压缩机 的爆炸. 2.4气体带液造成压力升高 由于压缩机气缸的余隙很小, 而液体是不可压缩的,大量油水或 其他液体进入气缸之内,会造成很 高的压力,呈现”液击”现象,使 设备损坏,导致可燃气体泄漏. 2.5操作失误引起燃烧爆炸 操作人员因受心里,生理或情 绪等方面的影响而出现操作错误, 致使设备系统内压高于所承受的压 力时,即会发生爆炸.例如压缩机 在运转过程中发现气缸的温度异常 偏高,操作人员错误地往炽热的气 缸套内注入冷却水,水在高温条件 下迅速气化,使气缸内压力骤升, 导致压缩机超压爆炸;压缩机发生 事故需紧急停车时,操作人员因紧 张而未能及时关闭进气阀,也会造 成供气设备的增压,而最终导致爆 炸.另外,堵塞憋压也是造成设备 超压物理性爆炸的一个重要原因, 如压缩机的出口被人为关闭或被未 能及时清洗的异物堵塞都会造成憋 压,导致爆炸. 2.6设备缺陷引起事故 设备缺陷或故障产生于设计, 制造,安装,运行和检修等的各个 环节,主要是由于材质及制造工艺 不良所致.例如安全阀被堵塞或损 坏而失灵,超压部位得不到及时泄 放,超压而致爆炸;压力或温度显 示仪表出现读数差错或显示失真 时,误导工人错误操作,而引起爆 炸;压缩机的受压部件机械强度本 身不符合要求或因水浊,腐蚀性介 质等腐蚀,使其强度下降,在正常 的操作压力下也可能引起物理性爆 炸.带有叶轮的压送机械,叶轮与 机壳之间摩擦碰击生热,打火. 3防火防爆措施 3.1防止爆炸性气体混合物形成 要确保设备系统的高度密封性, 尤其是导管的人口处连接要严密无 漏,经常对系统进行检查诊断,例 如气体泄漏检测,密封压力差,密 封油的喷淋量和工艺过程的压力, 温度变化等的检测;对于一些极易 因腐蚀或疲劳断裂的部件,例如多 级缸之间,气缸与机身之间的连接 螺纹,要加强管理和随时检查,并 予以及时更换,保持受压元件的强 度和密封性能,杜绝跑,冒,滴, 漏现象. 压缩机吸人口应保持一定余压, 如进气口压力偏低,压缩机应减少 吸入量或停车,以免造成负压吸入 空气形成爆炸性混合物.当压缩机 发生抽负事故时,必须打开入口阀, 注入氮气等惰性气体,用以置换压 缩机系统内部的空气,使氧含量小 于0.4%,低于混合物爆炸浓度下 限即能有效遏制爆炸事故.在正常 运行中,要加强与前面工序的联系, 及时按照进气压力的变化调节压力, 保持进气压力在允许范围内,严防 出现真空状态. 3.2保证设备润滑良好 在选择润滑油时,要根据所压 缩的介质气体性质,选择闪点高, 氧化后析碳量少的高级润滑脂.就 天然气压缩机组而言,烃类气对油 有很大的亲和力,会溶解油,使油 的粘度下降,因而须用粘度适中, 油性和粘附性较好的含油脂润滑油, 不仅可改善压缩机的比功率,还可 减少压缩机排气系统积炭沉淀的形 成,减少压缩机着火和爆炸事故. 够氢聊《安全》2005年第5期 注油量要适当,维持正常的油 面高度.曲轴箱中的油面高度降低 时,会引起润滑不良,油温升高, 导致烧瓦,卡活塞等事故.机油如 果加的过多,运转时机油会造成积 碳.经常检查机油压力和温度,油 压过低,会润滑不良,使磨损增加; 油温过高会使机油氧化变质,粘度 下降,润滑不可靠,零件磨损增加; 油温过低,粘度增大,摩擦阻力增 加.定期进行油质分析,更换新油, 更换滤清器滤芯,清洗油路. 3.3防止气缸内温度过高 采用先进的水质处理工艺,保 证冷却水的质量.压缩机在运行中 不能中断冷却水,要定期清除污垢, 保证冷却水畅通.要密切注意吸, 排气压力及温度,排气量,冷却水 温度等各项控制指标,石油气压缩 机的排气终了温度不得超过1O0oC. 冷却水的终温一般不超过40oC.如 果冷却水中断以后,冷却器温度已 升高,此时即使冷却水恢复,也不 能急于通水,以防发生炸缸事故. 3.4防止”液击”现象发生 经常检查油水分离器是否正常 好用,并及时排放分离出来的油和 水.控制润滑剂的量,以气缸壁充 分润滑而不产生”液击”现象为准. 加强与其他工序联系,防止气缸带 液. 3.5严格执行操作规程 操作规程的合理编制和严格执 行,能保证设备的安全运行和使用 寿命.设备运行前必须对整个系统 作全面检查,确保无异常并与前后 工序沟通良好后,方可启动.启动 时要严格按照操作次序进行,升压 速度不可过快,各段压力要平稳地 按一定压缩比提高,防止压缩机系 统因压力骤升而发生物理性爆炸. 对外送气速度和压力也不可超高或 波动过大,谨防发生抽负现象,形 成爆炸性气体混合物,导致火灾 爆炸. 在压缩机运行过程中,必须认 真检查,巡视和监视,密切注视轴 承温度,润滑油,密封油的压力, 温度和油质状态,严格保证润滑部 位的可靠运行.同时严格控制冷却 水进出口的温度和流量,保持温度, 压力稳定在操作范围内,确保冷却 系统的有效工作,以控制压缩介质 温度及设备转动,摩擦部位的温度, 防止因设备内温度过高而使润滑油 或某些物质分解,着火,导致爆炸 事故. 压缩机停车时要缓慢卸去压 力,高压与低压相通的阀门要迅速 切断,如遇紧急停车时,应迅速与 前工序联络,准确判断异常并快速 切断,以防止发生气体倒流或高压 气体窜入低压设备引起超压爆炸. 采用离心式压缩机时,要在机组停 车后继续向密封系统内注油,以防 止泄漏;如机组需要作长时间停止, 则应在机内气体卸压后用氮气置换 之后再用空气进一步置换,然后才 能停止注油系统. 3.6配置安全设施 大,中型压缩设备均应安装在 独立的防爆隔间内,并设有良好的 通风设施和可燃气体浓度监测报警 装置,以及自动灭火系统,如必须 与其它厂房或装置紧邻,中间应以 防爆墙隔开;电动机应采用不会产 生火花,电弧或危险温度,且能承 受爆炸压力而不被损坏的封闭式防 爆电机或正压通风结构形式的电 机,并设有接地装置,它的轴穿过 墙壁处应用密封填料紧密封闭;压 缩设备也应有良好的导出静电接地 装置. 为了及时地处置异常和减少人 为的操作错误,保证压缩机的安全 运行,压缩机系统应设置气缸压力 温度指示仪和自动调节,自动报警 装置,以及设有压力,温度高于或 低于正常值时能自动停车的安全联 锁装置和安全泄压保护装置等,并 保证这些设备装置的灵敏可靠,使 之能真正起到预警,保护作用. 3.7维护检查设备 设备的安全运行与日常的维护 保养,检修质量密不可分.要做好 设备的日常巡检工作,及时安排检 修,不让设备带病运行.应用仪器 仪表对设备定期进行状态监测,油 品的定期化验,电机的定期诊断, 可以及时发现设备的不正常磨损, 掌握轴承等部件运转情况,避免烧 瓦拉缸,滚珠疲劳断裂等事故的发 生.定期对压缩系统作探伤检查, 发现裂纹,空隙等缺陷和严重腐蚀 情况,必须及时修理.零部件要作 好记录,不超期使用.带有叶轮的 压送机械,叶轮和机壳之间要保持 规定的间隙,防止摩擦碰击打火引 起气体燃烧和爆炸. 设备在检修过程中,不可用油 脂清洗或含油纱布擦拭压缩机的设 备,管道,及附件,并防止将擦拭 物遗留在设备内;检修后必须对系 统进行脱脂处理;定期排放油水, 避免冷却水进入气缸,导致”液击” 现象,使设备系统遭受机械破坏. 参考文献 1刘相臣.化工装备事故分析与预防. 北京:化学工业出版社,2003 2公安部政治部.工业企业防火 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 . 北京:警官教育出版社,1998 3吴迪胜.化工基础.北京:高等教 育出版社,1998 4卢徐节.压缩机爆炸事故分析.安 全.2003.1