1 引言
唐鋼北區(qū)動(dòng)力廠(chǎng)空壓機(jī)站共有L5.5-40/8型空壓機(jī)6臺(tái)，負(fù)責(zé)二鐵廠(chǎng)區(qū)壓縮空氣供應(yīng)。1998年12月17日，其中一臺(tái)后冷卻器發(fā)生爆炸，整個(gè)后冷卻器被炸開(kāi)，機(jī)身被飛出的碎塊砸壞，Ⅱ級(jí)缸也同時(shí)被毀。強(qiáng)大的氣浪沖擊使廠(chǎng)房玻璃全部砸碎，由于內(nèi)燃使空氣溫度壓力驟然升高，強(qiáng)勁的熱應(yīng)力使架空的外網(wǎng)管道從支架下100m之多，中斷生產(chǎn)24小時(shí)，所幸沒(méi)有人員傷亡，造成一起重大設(shè)備事故。事故發(fā)生后，根據(jù)事故現(xiàn)場(chǎng)情況分析判斷，空壓機(jī)爆炸的主要原因：高溫運(yùn)行、積碳和供油不當(dāng)。下面就該類(lèi)型空壓機(jī)的特點(diǎn)對(duì)爆炸的機(jī)理進(jìn)行一下分析。
2 高溫運(yùn)行的原因
運(yùn)行溫度高的主要原因是冷卻效果不好。一是因?yàn)槔鋮s系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)存在著設(shè)計(jì)制造缺陷；二是冷卻水質(zhì)差，硬度高且含有雜質(zhì)，使冷卻系統(tǒng)逐漸結(jié)垢堵塞，造成通道面積減小導(dǎo)熱差，影響冷卻效果。
各種備件貨源不清，部分質(zhì)量低劣，尤其是進(jìn)、排氣閥使用壽命短，漏氣嚴(yán)重，也是運(yùn)行溫度過(guò)高的重要原因。
3 積碳的原因
積碳的形成首先與潤(rùn)滑油供給量有著密切聯(lián)系。供油過(guò)少，氣缸潤(rùn)滑不良，容易造成燒缸；供油過(guò)多，則易形成積碳。以L(fǎng)5.5-40/8型空壓機(jī)為例，耗油量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為≤105g/h，但在實(shí)際運(yùn)行中，往往注油偏大，是標(biāo)準(zhǔn)的幾倍。設(shè)備長(zhǎng)期高溫運(yùn)行又大大加速了積碳的生成速度。
潤(rùn)滑油的主要成分是碳和氫，這2種元素碳大約占86%～87%，氫占11%～14%。根據(jù)其組成結(jié)構(gòu)的不同，分為烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴。另外還有硫、氫、氧等元素，組成含有硫、氫、氧的各類(lèi)烴類(lèi)衍生物。
環(huán)烷烴易被氧化，在高溫時(shí)極易氧化生成羧酸等氧化物，同時(shí)出現(xiàn)粘稠狀沉淀。潤(rùn)滑油中烷烴的氧化性接近于環(huán)烷烴，在高溫下較易氧化，氧化產(chǎn)物除羧酸外，還有醇、醛、酮等含氧化合物。以上氧化物還可進(jìn)一步氧化成羥基酸和烴基酸縮合物，為瀝青狀黑色沉淀。以上氧化物沉積下來(lái)則逐步形成積碳。
高溫運(yùn)行還加速了潤(rùn)滑油的蒸發(fā)，一些分子量較小的碳?xì)浠衔飼?huì)蒸發(fā)進(jìn)入壓縮空氣中，剩下一些固態(tài)的較重的分子沉積下來(lái)成為積碳的一部分。
供油量大造成壓縮空氣中含油量大，被高溫氧化后和空氣中的雜質(zhì)混合形成了多孔性易于吸附潤(rùn)滑油的積碳。
空壓機(jī)在運(yùn)行中的污水油沉積在后冷卻器及儲(chǔ)氣罐底部，由于不及時(shí)排入，附在上面的污油被高溫蒸發(fā)也易形成積碳。
4 供油不當(dāng)?shù)脑?BR> （1）注油量偏高。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，所以，在操作上比較保守；再者在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，由于振動(dòng)等原因，使注油器的鎖母松動(dòng)，比原來(lái)鎖定的注油量大。
（2）由于檢修不及時(shí)或備件質(zhì)量問(wèn)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)。
5 燃燒爆炸機(jī)理
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，阻力增加形成射流，這又使溫度進(jìn)一步上升，潤(rùn)滑油蒸發(fā)加劇，氣缸內(nèi)的壓縮氣體實(shí)際上是空氣和可燃油蒸氣的混合物，與內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)的情形極為相似。
6 燃燒爆炸的預(yù)防措施
以上分析了空壓機(jī)燃燒爆炸幾條主要原因，針對(duì)其原因，在技術(shù)改造、操作技術(shù)管理等方面采取了相應(yīng)措施：
（1）潤(rùn)滑油的用量要適當(dāng)（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)≤105g/h，具體的是L5.5-40/8型號(hào)Ⅰ級(jí)缸每分鐘15～20滴，Ⅱ級(jí)缸每分鐘15～18滴）；
（2）提高檢修質(zhì)量，嚴(yán)格控制因密封不嚴(yán)而使?jié)櫥透Z入氣缸內(nèi)；
（3）對(duì)冷卻器進(jìn)行技術(shù)改造，翅片型冷卻器芯由于其質(zhì)量，或長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行振動(dòng)造成翅片與冷卻管接觸不實(shí)而散熱面積減少，影響冷卻效果，采用銅制波紋管式冷卻器芯，效果非常明顯；
（4）加強(qiáng)管理，嚴(yán)格工藝紀(jì)律，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；
（5）及時(shí)調(diào)整風(fēng)壓，避免空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)；
（6）選擇質(zhì)量可靠的潤(rùn)滑油；
（7）定期清理后冷卻器的積碳。
這些措施對(duì)于改善空壓機(jī)運(yùn)行工況，避免空壓機(jī)燃燒爆炸起到相當(dāng)大的作用。