一起连锁性空压机气缸集气腔爆炸事故的分析

　　摘要阐述了空压机爆炸事故发生发展的基本过程,根据空压机工作原理,指出了润滑油,排气温度及积炭对空压机安全运行的影响,对事故原因及特性进行了分析,提出了事故教训和防范措施.

　　关键词：空压机爆炸事故

　　某厂空压站运行中的原苏联产2BF型2#空压机二级气缸排气管测温孔内突然烟火上窜,接着4#空压机气缸集气腔发生强烈爆炸,同时空压机地下室4#机输气管道,外网架空主管道及附近支线均发生连锁爆炸.随着爆炸的巨响, 4#空压机二级气缸排气端集气腔外壳全部炸飞, 3#空压机一级气缸外壳被爆炸碎片击碎(该机刚检修完待启动),外网架空干线阀门炸碎1个,支线阀门炸碎4个,爆炸波及的建筑物,设备,设施均遭不同程度的损伤和破坏.正在空压机现场进行设备检修的人员1人死亡,2人重伤,1人轻伤.事故直接经济损失48万多元.

　　该空压站并联装有4台前苏联产2BF型空压机,于1956年投产. 2BF空压机有二级压缩气缸,一级气缸吸入空气,压缩至0.2MPa,经水冷却器后送入二级气缸的吸入集气腔,经二级气缸再压缩后经排气端集气腔再进入排气管道.气缸为整体铸造,壁外为水冷腔,水冷腔外为集气腔.

　　事故发生当日,开动1#、2#、4#，3台空压机,二级排气温度为170℃，排气压力为0.65MPa ，所示数据表明,设备运行状态比较平稳,与往日比较没有发现异常现象,操作人员也没有失误和违章行为.事故发生后,将现场收取的油质和储油箱的油样送研究所化验,化验结果表明,空压机所使用的19#润滑油闪点,灰分,酸值,抗氧化安定性等技术指标严重超标,特别是闪点温度最低达184℃,最高188℃,与标准240℃相差甚远.勘察现场时还发现,2#、4#机排气逆止阀破损且积炭较多,从4#机二级气缸排气端失去外壳的集气腔残体看,可见气腔内质地坚硬的积炭.经对4#机解体发现二级气缸排气端集气腔内存有积炭,且有明显燃烧过的痕迹.通过对气腔和排气系统的进一步察看,还发现该空压机存在气腔死角,积炭不易清理和二级排气没有二级冷却器等问题.

　　根据化验结果和现场勘察,事故调查组一致认为这起空压机气缸集气腔发生爆炸是比较罕见的,造成这起爆炸事故的原因主要是,空压机在运行过程中,气缸内活塞高速运动,气缸润滑油被压缩气体带入气腔和管道.由于气缸润滑油质量低劣,特别是闪点及抗氧化安定性指标不合格,油内含炭过高,使气缸压缩时产生大量的炭颗粒,加速在气腔及排气管道内形成积垢,加之气缸在一定温度和压力下产生的雾化油气,为燃爆提供了必要条件,在出现瞬间温度与压力急剧升高波动时,很快引起2#机气腔,排气管的燃爆,并沿各管线迅速发展,逆行通过4#机存有积炭的排气逆止阀,使燃爆能量在运行的4#机集气腔内叠加,继而引发更强烈的爆炸,造成2#机及管道连锁性爆炸.这起连锁爆炸事故的发生具有一定的偶然性但也有其必然性,应该吸取的教训是:

　　(1)鉴于该事故的主要原因是由于使用了劣质气缸润滑油,润滑油的闪点,残炭,抗氧化安定性严重超标,使气腔,排气管道积炭迅速增加,为爆炸提供了必要条件.特别是闪点温度指标在极其偏低的情况下燃爆事故必然发生.今后必须加强气缸润滑油质量的检验和验收,减少空压机管道积炭,从而有效保障设备的安全运行周期.

　　(2)该空压机为原苏联早期产品,存在气缸行程长,集气腔长,易于积垢等缺陷,加大了气腔爆炸的危险性,因此要加强对集气腔,排气逆止阀积炭的清理,防止气腔积炭燃烧爆炸.

　　(3)建立定期维护,检修清扫制度,定期清扫空压机气腔及管道积炭,控制排气温度.

　　(4)加强对空压机操作人员的培训教育,增强职工的责任心,提高安全操作技能和设备点检质量,防止设备在运行中出现异常情况.

　　(5)为从根本上解决问题,应更新设备,采用新型透平式空压机,以保证设备管网的安全运行.根据上述原因分析和事故教训,该厂采取了以下防范措施:

　　(6)建立系统的空压机润滑油采购,检验,验收管理制度,防止不合格润滑油入厂使用.

　　(7)根据设备的特殊情况和此次事故产生的原因,重新修订有关制度,将以检查和清除积炭为主的小修周期,由原来的(个月缩短为-个月.

　　(8)事故发生后,对全厂空压机管道,风包进行一次系统清扫,制定了空压机冷却用水制度,采取强制冷却办法弥补冷却系统缺陷问题.

　　(9)加强设备点检和维护保养工作,将日常管理纳入一级危险级管理,严格控制和检查,使操作人员责任意识进一步增强.

　　(10)设备更新已纳入技改计划,从根本上解决空压机设备老化和安全运行状态不良的问题.