氣體物料壓縮輸送設(shè)備的防火與防爆.doc
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行業(yè)資料:________ 氣體物料壓縮輸送設(shè)備的防火與防爆 單位:______________________ 部門:______________________ 日期:______年_____月_____日 第 1 頁 共 10 頁 氣體物料壓縮輸送設(shè)備的防火與防爆 摘要:綜合分析了氣體壓縮輸送設(shè)備火災(zāi)爆炸事故的原因和機(jī)理,提出了氣體壓縮輸送設(shè)備的防火防爆技術(shù)措施,具有一定的實(shí)用意義。 氣體壓縮輸送設(shè)備及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),交通運(yùn)輸,國防,科學(xué)技術(shù)及家庭生活等各個領(lǐng)域的通用機(jī)械,特別是隨著我國經(jīng)濟(jì)改革的進(jìn)一步發(fā)展,氣體壓縮輸送設(shè)備的應(yīng)用量不斷擴(kuò)大,在給國民經(jīng)濟(jì)帶來巨大利益的同時,由壓縮輸送設(shè)備引發(fā)的事故也頻頻發(fā)生,不但嚴(yán)重影響安全穩(wěn)定生產(chǎn),造成極為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,而且不造成了大量的人員的傷亡和建筑物的毀壞。因此,氣體壓縮輸送設(shè)備的防火防爆問題不容忽視,保證其防火安全十分重要。 1氣體壓縮輸送設(shè)備 生產(chǎn)中應(yīng)用氣體壓縮輸送設(shè)備,不僅為輸送氣體,有時還創(chuàng)造必要的反應(yīng)和操作條件,如高壓、真空、氣動控制等。按照工作原理和結(jié)構(gòu),氣體壓縮輸送設(shè)備可分為往復(fù)式、離心式、旋轉(zhuǎn)式和噴射式。 往復(fù)式壓縮機(jī)主要由氣缸、活塞、吸入閥和排出閥組成,常用電動機(jī)經(jīng)曲軸連桿機(jī)構(gòu)傳動。因氣體壓縮時溫度升高,氣缸壁設(shè)有水冷卻夾套或氣冷翅片;因活塞與氣缸直接摩擦移動,氣缸上裝有多個活塞環(huán),高壓壓縮機(jī)并需要用齒輪泵強(qiáng)制注油;因油霧污染氣體和氣體壓縮時原含水的析出,排出氣要經(jīng)過油水分離器。要求輸出壓強(qiáng)高時,常用多級壓縮,這時要附加中間冷卻和中間油水分離器。往復(fù)式真空泵的構(gòu)造和工作原理與往復(fù)壓縮機(jī)相似,不過目的是為了降低入口處氣體的壓強(qiáng),以得到盡可能高的真空度。 離心式通風(fēng)機(jī)是由輪轂、后盤、葉輪和環(huán)形前蓋構(gòu)成,外殼為蝸形,由快速旋轉(zhuǎn)和葉輪作用于氣體,提高壓強(qiáng)而排出。根據(jù)其產(chǎn)生的風(fēng)壓不同,離心式風(fēng)機(jī)可分為低、中、高壓3類,低、中壓離心式風(fēng)機(jī)主要用于車間通風(fēng)換氣,高壓離心式風(fēng)機(jī)則主要用在氣體輸送上。離心式鼓風(fēng)機(jī)也稱為渦輪鼓風(fēng)機(jī)或透平鼓風(fēng)機(jī),工作原理與通風(fēng)機(jī)相似,常用多級結(jié)構(gòu)。離心式壓縮機(jī)也稱為透平壓縮機(jī),構(gòu)造與離心鼓風(fēng)機(jī)相似,但級數(shù)更多,有時在10級以上,轉(zhuǎn)速則達(dá)3500~6000r/min或更高,能產(chǎn)生高的出口壓強(qiáng)。因壓縮過程接近絕熱壓縮,氣體溫度顯著升高,需分段引出氣體加以中間冷卻。與往復(fù)壓縮機(jī)相比,離心壓縮機(jī)體積小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、送氣量大而均勻,壓縮時沒有機(jī)油污染氣體,因而在工業(yè)生產(chǎn)中越來越多地代替往復(fù)式壓縮機(jī)。 旋轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是機(jī)殼內(nèi)有1個或2個轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)子直接加壓于氣體而使氣體的靜壓提高。旋轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)的結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,排氣連續(xù)均勻,常用的旋轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)有羅茨鼓風(fēng)機(jī)和水環(huán)真空泵。 噴射式真空泵是利用流體流動時能量轉(zhuǎn)換以達(dá)到輸送流體的設(shè)備,其工作液體可以是蒸汽或水,也可以是其他液體。工作蒸汽在高壓下經(jīng)噴嘴以很高的速度吐出,其靜壓能轉(zhuǎn)化為動能而產(chǎn)生真空,將系統(tǒng)中氣體吸入,蒸汽和汽體混合物經(jīng)擴(kuò)大管后速度降低,壓強(qiáng)提高而被排出。 2火災(zāi)危險性分析 2.1形成爆炸性混合物 由于設(shè)備老化,年久失修,可燃性氣體通過缸體連接處、吸、排氣閥門、軸封處、設(shè)備和管道的法蘭焊口和密封等缺陷部位泄漏,或設(shè)備外殼局部腐蝕穿孔、疲勞斷裂等,導(dǎo)致高壓可燃性氣體噴出,與空氣形成爆炸性氣體混合物,遇火源引起空間的爆炸或火災(zāi)。 壓縮之前的設(shè)備發(fā)生故障或停電、誤操作等事故,而壓縮輸送設(shè)備未能及時隨之停車,使其入口處發(fā)生抽負(fù)現(xiàn)象,較輕時使管道抽癟,嚴(yán)重時致使空氣從不嚴(yán)密處進(jìn)入設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)部,形成爆炸性氣體混合物。此時如果在操作維護(hù)或檢修過程中操作不當(dāng)或檢修不合理,達(dá)到爆炸極限濃度的混合物遇到火源或經(jīng)壓縮升溫增壓,就會發(fā)生異常激烈燃燒甚至引起爆炸事故。 2.2設(shè)備內(nèi)溫度超市導(dǎo)致危險 氣體經(jīng)壓縮后溫度會迅速提高,如果設(shè)備內(nèi)循環(huán)冷卻水水質(zhì)差,冷卻效果不好,冷卻系統(tǒng)不能有效地運(yùn)行,會使設(shè)備內(nèi)溫度過高。高溫會使?jié)櫥驼扯冉档?,推動潤滑作用,使設(shè)備的運(yùn)行部件摩擦加劇,進(jìn)一步造成設(shè)備內(nèi)溫度超高;同時,高溫能使某些介質(zhì)發(fā)生聚合、分解以至自燃引起火災(zāi)。例如,壓縮的烴類氣體中含有高碳不飽和烴類化合物,在較高的溫度和壓力下,可能發(fā)生聚合反應(yīng)生成高分子聚合物,這些聚合物附著在氣缸內(nèi)壁或閥片上,不但會增加摩擦損失,還會把活塞環(huán)卡死在環(huán)槽里,使其推動密封作用引起泄漏,甚至堵塞氣體管道引起超壓爆炸。 2.3產(chǎn)生積炭發(fā)生燃燒爆炸 壓縮機(jī)的氣缸潤滑都采用礦物潤滑油,它是一種可燃物,呈懸浮狀存在的潤滑油分子在高溫高壓條件下被氧化,特別是附著在排氣閥、排氣管道灼熱金屬壁面上的油膜,氧化性更為加劇,生成酸、瀝青及其他化合物。它們與氣體中的粉塵、機(jī)械摩擦產(chǎn)生的金屬微粒結(jié)合在一起,在氣缸蓋、活塞杯槽、氣閥、排氣管道、緩沖罐、油水分離器和儲氣罐中沉積下來形成積炭。氣缸滑潤油選擇不當(dāng)、潤滑油牌號不符、加油量過多、油質(zhì)不佳、會使氣體溫度劇升;或系統(tǒng)混入鐵銹等雜質(zhì),導(dǎo)致發(fā)熱;或過濾器污垢嚴(yán)重,吸入氣體含塵量大均易形成積碳。 積炭是一種易燃物,在高溫過熱、意外機(jī)械撞擊、氣流沖擊電器短路、外部火災(zāi)等引燃條件下都有可能燃燒。積炭燃燒后產(chǎn)生大量的一氧化碳,當(dāng)壓縮機(jī)系統(tǒng)中一氧化碳的含量達(dá)到15%~75%時就會發(fā)生爆炸,在爆炸的瞬時釋放出大量熱量并產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波;由于氣體的壓力和溫度急劇升高,燃燒產(chǎn)物的急速膨脹,沖擊波沿壓縮氣體流動方向傳播蔓延,引起壓縮機(jī)的爆炸。 2.4氣體帶液造成壓力升高 由于壓縮機(jī)氣缸的余隙很小,而液體是不可壓縮的,大量油水或其他液體進(jìn)入氣缸之內(nèi),會造成很高的壓力,呈現(xiàn)液擊現(xiàn)象,使設(shè)備損壞,導(dǎo)致可燃?xì)怏w泄漏。 2.5操作失誤引起燃燒爆炸 操作人員因受心理、生理或情緒等方面的影響出現(xiàn)操作錯誤,致使設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)壓高于所能承受的壓力時,即會發(fā)生爆炸。例如,壓機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)現(xiàn)氣缸的溫度異常偏高,操作人員錯誤地往熾熱的氣缸套內(nèi)注入冷卻水,水在高溫條件下迅速汽化,使氣缸內(nèi)壓力驟升,導(dǎo)致壓縮機(jī)超壓爆炸;壓縮機(jī)發(fā)生事故需緊急停車時,操作人員因緊張而未能及時關(guān)閉進(jìn)氣閥,也會造成供氣設(shè)備的增壓,而最終導(dǎo)致爆炸。另外,堵塞憋壓也是造成設(shè)備超壓物理性爆炸的一個重要原因,如壓縮機(jī)的出口被人為關(guān)閉或未能及時清洗的異物堵塞都會造成憋壓,導(dǎo)致爆炸。 2.6設(shè)備缺陷引起事故 設(shè)備缺陷或故障產(chǎn)生于設(shè)計、制造、安裝、運(yùn)行和檢修等各個環(huán)節(jié),主要是由于材質(zhì)及制造工藝不良所致。例如安全閥被堵塞或損壞而失靈,超壓部位得不到及時泄放,超壓而致爆炸;壓力或溫度顯示儀表出現(xiàn)讀數(shù)差錯或顯示失真時,誤導(dǎo)工人錯誤操作,而引起爆炸;壓縮機(jī)的受壓部件機(jī)械強(qiáng)度本身不符合要求或因水濁、腐蝕性介質(zhì)等腐蝕,使其強(qiáng)度下降,在正常的操作壓力下也可能引起物理性爆炸。帶有葉輪的壓送機(jī)械,葉輪與機(jī)殼之間摩擦碰擊生熱、打火。 3防火防爆措施 3.1防止爆炸性氣體混合物形成 要確保設(shè)備系統(tǒng)的高度密封性,尤其是導(dǎo)管的入口處連接要嚴(yán)密無漏,經(jīng)常對系統(tǒng)進(jìn)行檢查診斷,例如,氣體泄漏檢測、密封壓力差、密封油的噴淋量和工藝過程的壓力、溫度變化等的檢測;對于一些極易因腐蝕或疲勞斷裂的部件,例如多級缸之間、氣缸與機(jī)身之間的連接螺紋,要加強(qiáng)管理和隨時檢查,并予以及時更換,保持受壓元件的強(qiáng)度和密封性能,杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。 壓縮機(jī)吸入口應(yīng)保持一定余壓,如進(jìn)氣口壓力偏低,壓縮機(jī)應(yīng)減少吸入量或停車,以免造成負(fù)壓吸入空氣形成爆炸性混合物。當(dāng)壓縮機(jī)發(fā)生抽負(fù)事故時,必須打開入口閥,注入氮?dú)獾榷栊詺怏w,用以置換壓縮機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的空氣,使氧含量小于0.4%,低于混合物爆炸濃度下限即能有效遏制爆炸事故。在正常運(yùn)行中,要加強(qiáng)與前面工序的聯(lián)系,及時按照進(jìn)氣壓力的變化調(diào)節(jié)壓力,保持進(jìn)氣壓力在允許范圍內(nèi),嚴(yán)防出現(xiàn)真空狀態(tài)。 3.2防止氣缸內(nèi)溫度過高 采用先進(jìn)的水質(zhì)處理工藝,保證冷卻水的質(zhì)量。壓縮機(jī)在運(yùn)行中不能中斷冷卻水,定期清除污垢,保證冷卻水暢通。要密切注意吸、排氣壓力及溫度、排氣量、冷卻水溫度等各項控制指標(biāo),石油氣壓縮機(jī)的排氣終了溫度不得超過100℃。冷卻水的終溫一般不超過40℃。如果冷卻水中斷以后,冷卻器溫度已升高,此時即使冷卻水恢復(fù),也不能急于通水,以防發(fā)生炸缸事故。 3.3保證設(shè)備潤滑良好 在選擇潤滑油時,要根據(jù)所壓縮的介質(zhì)氣體性質(zhì),選擇閃點(diǎn)高、氧化后析碳量少的高級潤滑脂。就天然氣壓縮機(jī)組而言,烴類氣對油有很大的親和力,會溶解油,使油的粘度下降,因而須用粘度適中,油性和粘附性較好的含油脂潤滑油,不僅可改善壓縮機(jī)的比功率,還可減少壓縮機(jī)排氣系統(tǒng)積炭沉淀的形成,減少壓縮機(jī)著火和爆炸事故。 注油量要適當(dāng),維持正常的油面高度。曲軸箱中的油面高度降低時,會引起潤滑不良,油溫升高,導(dǎo)致燒瓦、卡活塞等事故。機(jī)油如果加得過多,運(yùn)轉(zhuǎn)時機(jī)油會造成積炭。經(jīng)常檢查機(jī)油壓力和溫度,油壓過低,會潤滑不良,使磨損增加;油溫過高會使機(jī)油氧化變質(zhì),粘度下降,潤滑不可靠,零件磨損增加;油溫過低,粘度增大,摩擦阻力增加。定期進(jìn)行油質(zhì)分析,更換新油,更換濾清器濾芯,清洗油路。 3.4防止氣缸帶液現(xiàn)象 經(jīng)常檢查油水分離器是否正常好用,并及時排放分離出來的油和水??刂茲櫥瑒┑牧?,以氣缸壁充分潤滑而不產(chǎn)生液擊現(xiàn)象為準(zhǔn)。避免冷卻水進(jìn)入氣缸。加強(qiáng)與其他工序聯(lián)系,防止氣缸帶液,使設(shè)備系統(tǒng)遭受機(jī)械破壞。 3.5嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程 操作規(guī)程的合理編制和嚴(yán)格執(zhí)行,能保證設(shè)備的安全運(yùn)行和使用壽命。設(shè)備運(yùn)行前必須對整個系統(tǒng)作全面檢查,確保無異常并與前后工序溝通良好后,方可啟動。啟動時要嚴(yán)格按照操作次序進(jìn)行,升壓速度不可過快,各段壓力要平穩(wěn)地按一定壓縮比提高,防止壓縮機(jī)系統(tǒng)因壓力驟升而發(fā)生物理性爆炸。對外送氣速度和壓力也不可超高或波動過大,謹(jǐn)防發(fā)生抽負(fù)現(xiàn)象,形成爆炸性氣體混合物,導(dǎo)致火災(zāi)爆炸。 在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中,必須認(rèn)真檢查、巡視和監(jiān)視,密切注視軸承溫度、潤滑油、密封油的壓力、溫度和油質(zhì)狀態(tài),嚴(yán)格保證潤滑部位的可靠運(yùn)行。同時嚴(yán)格控制冷卻水進(jìn)出口的溫度和流量,保持溫度、壓力穩(wěn)定在操作范圍內(nèi),確保冷卻系統(tǒng)的有效工作,以控制壓縮介質(zhì)溫度及設(shè)備轉(zhuǎn)動、摩擦部位的溫度,防止因設(shè)備內(nèi)溫度過高而使?jié)櫥突蚰承┪镔|(zhì)分解、著火,導(dǎo)致爆炸事故。 在壓縮機(jī)運(yùn)行過程中,必須認(rèn)真檢查、巡視和監(jiān)視,密切注視軸承溫度、潤滑油、密封油的壓力、溫度和油質(zhì)狀態(tài),嚴(yán)格保證潤滑部位的可靠運(yùn)行。同時嚴(yán)格控制冷卻水進(jìn)出口的溫州和流量,保持溫度、壓力穩(wěn)定在操作范圍內(nèi),確保冷卻系統(tǒng)的有效工作,以控制壓縮介質(zhì)溫度及設(shè)備轉(zhuǎn)動、部位的溫度,防止因設(shè)備內(nèi)溫度過高而使?jié)櫥突蚰承┪镔|(zhì)分解、著火,導(dǎo)致爆炸事故。 壓縮機(jī)停車時要緩慢卸去壓力,高壓與低壓相通的閥門要迅速切斷,如遇緊急停車時,應(yīng)迅速與前工序聯(lián)絡(luò),準(zhǔn)確判斷異常并快速切斷,以防止發(fā)生氣體倒流或高壓氣體竄入低壓設(shè)備引起超壓爆炸。采用離心式壓縮機(jī)時,要在機(jī)組停車后繼續(xù)向密封系統(tǒng)內(nèi)注油,以防止泄漏;如機(jī)組需要作長時間停車,則應(yīng)在機(jī)內(nèi)氣體卸壓后用氮?dú)廪D(zhuǎn)換之后再用空氣進(jìn)一步轉(zhuǎn)換,然后才能停止注油系統(tǒng)。 3.6配置安全設(shè)施 大、中型壓縮設(shè)備均應(yīng)安裝在獨(dú)立的隔離間內(nèi),并設(shè)有良好的通風(fēng)設(shè)施和可燃?xì)怏w濃度監(jiān)督報警裝置,以及自動滅火系統(tǒng)工程,如必須與其他廠房或裝置緊鄰,中間應(yīng)以防爆墻隔開;電動機(jī)應(yīng)采用不會產(chǎn)生火花、電弧或危險溫度,且能承受爆炸壓力而不被損壞的封閉式防爆電機(jī)或正壓通風(fēng)結(jié)構(gòu)形式的電機(jī),并設(shè)有接地裝置,它的軸穿過墻壁處應(yīng)用密封填料緊密封閉;壓縮設(shè)備也應(yīng)有良好的導(dǎo)出靜電接地裝置。 為了及時地處置異常和減少人為的操作錯誤,保證壓縮機(jī)的安全運(yùn)行,壓縮機(jī)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置氣缸壓力溫度指示儀和自動調(diào)節(jié)、自動報警裝置,以及設(shè)有壓力、溫度高于或低于正常值時能自動停車的安全裝置和安全泄壓保護(hù)裝置等,并保證這些設(shè)備裝置的靈敏可靠,使之能真正起到預(yù)警、保護(hù)作用。 設(shè)備的安全運(yùn)行與日常的維護(hù)保養(yǎng)、檢修質(zhì)量密不可分。要做好設(shè)備的日常巡檢工作,及時安排檢修,不讓設(shè)備帶病運(yùn)行。應(yīng)用儀器儀表對設(shè)備定期進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測,潤滑油油品的定期化驗(yàn),電機(jī)的定期診斷,可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的不正常磨損,掌握軸承等部件運(yùn)轉(zhuǎn)情況,避免燒瓦拉缸,滾珠疲勞斷裂等事故的發(fā)生。定期對壓縮系統(tǒng)作探傷檢查,發(fā)現(xiàn)裂紋、空隙等缺陷和嚴(yán)重腐蝕情況,必須及時修理。零部件要作好記錄,不超期使用。帶有葉輪的壓送機(jī)械,葉輪和機(jī)殼之間要保持規(guī)定的間隙,防止摩擦碰擊打火引起氣體燃燒或爆炸。 第 9 頁 共 10 頁 行業(yè)資料 本文至此結(jié)束,感謝您的瀏覽! 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