5L空压机Ⅱ段冷却器爆燃事故案例分析

　　一、事故经过及现场调查情况

　　1．岗位操作过程。当班操作人员在空分岗位控制室突然听到现场0#空压机有大量的排气声，认为是安全阀动作，当即冲至现场寻找故障点，发现Ⅱ、Ⅲ段冷却水出口阀有大量气体排出，且Ⅱ段冷却器气体进口处及测温点处烧红。立即紧急停车，关闭纯化器进气阀，打开Ⅲ段放空阀，并开动1#机组保证生产。与此同时，操作人员打开洗手池水龙头，发现无水，并有大量气体喷出，怀疑外部停冷却水。经查，外部并未停水，机组停车泄压后，Ⅲ段放空管口处还有大量的冷却水排出，证实外部确未停水。关闭0#空压机Ⅱ段冷却器进水阀及机台进水总阀。半小时后恢复空分运行。

　　从当天的岗位运行记录看，设备运行的各项指标未见异常。

　　2．空压机及Ⅱ段冷却器解体检查情况：(1)冷却器芯子有大量的油污和积炭；(2)冷却器壳体压缩空气进口管处有大片烧红的痕迹；(3)冷却器壳体和导流罩内壁严重积炭。用榔头敲击导流罩外壁，有大量的块状积炭脱落；(4)冷却器芯子靠进气口处有四根约20cm长的铜列管被熔化（紫铜的熔点为1083℃），另五根铜列管有不同程度的挤扁弯曲变形；(5)空压机Ⅱ段气流通道内壁也有不同程度的积炭；(6)打开空压机Ⅲ段阀盖，有大量冷却水溢出。

　　3．润滑油消耗情况。该机组注油器采用13#空压机油，曲轴箱采用N68机械油，油耗与其他机组对比明显增加。

　　4．环境空气污染情况。据分析，空气环境中含有微量乙炔。

　　5．积炭成分分析。除碳之外，还含有较多的铜和其他杂质。

　　6．冷却器制造质量情况。该冷却器属压力容器，1997年随机购进。最高工作温度180℃；最高工作压力：壳1.47MPa，管0.9MPa；介质：空气、水；主体材质：16MnR。符合压力容器制造规范。

　　二、事故原因分析

　　据现场勘察并结合有关资料和案例分析，造成此次事故的原因主要有以下几点。

　　1．该空压机组Ⅱ段冷却器长期运行温度为150~160℃，而空压机排气温度达140℃以上时将产生积炭。该机组长期在高温下运行，造成II段积炭严重，冷却效果下降。在高温高压下，润滑油氧化、热分解和蒸发，产生了以低分子碳氢化合物为主的可燃性油汽，在触及灼热的积炭后发生爆燃。

　　2．从0#空压机润滑记录统计知，曲轴箱所用N68机械油消耗偏高，经调查并无外泄，说明油已被带进压缩空气中，进入Ⅱ段冷却器，加剧了积炭沉积。而积炭中又明显有铜金属微粒存在，由于润滑油氧化、热分解而生成乙炔，遇到机械微粒的冲击也能产生爆燃。

　　3．由于环境空气中含有的微量乙炔被吸入机组中，铜金属粒子与乙炔生成乙炔铜。而乙炔铜极不稳定，也可发生燃烧爆炸。

　　综上所述，多种因素导致发生Ⅱ段冷却器爆燃，放出大量的热，继而使铜管局部熔化，造成气路与水路相通，高压气体（气体走壳程，Ⅱ段正常排气压力为1.00~1.35MPa)顺着冷却水通道大量排出，阻断了冷却水路，造成恶性循环，酿成这起事故。但根本原因还在于积炭和高油耗。

　　三、整改防范措施

　　1．结合机组的大、中、小修，定期检查和清除积炭。

　　2．加强维护保养，提高检修质量，严格按有关作业指导程序操作及检修，尽可能降低油耗。

　　3．高温高压压缩机应选用含灰分较少的高品质润滑油，以减少积炭的生成。

　　4．严明工艺纪律、严格工艺操作规程，加强操作巡回检查，定时排放油水，防止油污和油雾聚集

　　5．定期调校安全阀，确保安全装置灵敏可靠。

　　6．健全机组超温、超压及低水压报警装置。

　　7．进一步强化“锅、容、管、特”设备管理，对此类设备及配件的采购、检验、使用、维修严格把关，防止设备质量引发事故。