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氧气压缩机的安全使用措施

上传时间:2016-01-29阅读次数:编辑:bmr

  一、前言

  工艺压缩机的压缩介质有氢气、氧气、氮气、甲烷、乙烷及天然气等所有可能会使用到的气体。气体是可压缩的,也就是说只要需要这些气体,从制取到使用就都离不开压缩机和膨胀机。国内各大压缩机制造厂及空分厂都生产各类工艺压缩机,工艺气体大多具有危险性。据统计,氧气压缩机事故率最高,主要表现为燃缸。为此,本文对一些石化企业氧气压缩机的使用情况进行了调查总结,并查阅了大量资料,为氧气压缩机安全运行积累了一定的经验,有效控制了事故率。

  二、氧气压缩机典型工艺参数

  针对氧气压缩机染缸事故分析,某石化厂4M12型氧气压缩机主要工艺参数见表1。
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  三、氧气压缩机燃缸的原因分析

  氧气压缩机每次着火烧缸的部位,均是在压缩机四级的填料函与活塞杆接触面之间。燃烧部位由于处在有氧气有压力的环境中,每次着火连设备本体都烧掉了,为判断事故的原因带来较大困难。经走访多家石化企业,总结出氧气压缩机着火烧缸的原因如下:

  (1)燃缸三要素分析

  燃烧必须同时具备助燃物、可燃物和着火源三个条件。在生产过程中压缩的氧气是不可避免的助燃物,而且任何可燃物在高压氧气中都会降低其着火点,氧气压力及纯度越高其着火点越低,几种金属材料在氧气中的着火温度见表2。根据4M12型氧气压缩机的运行环境、特点以及每次发生燃烧事故时的部位,可燃物大致统计有润滑油、碳黑粉尘和填料函中的四氟填料。因为四级压力最高,在高压氧气环境下,它们的着火点较在空气中将大幅度下降。据分析着火原因:一是活塞杆或活塞偏磨导致局部温度升高,达到可燃物的着火点;二是机组在运行过程中产生的静电不能有效导入地下, 一旦放电产生静电火花,就会引燃可燃物;另外,排气温度过高也可能使可燃物达到着火点。

  (2)氧气压缩机运行情况分析

  氧气压缩机在运行中,机组温度升高,如果冷却器、缸套、填料函断水,特别是填料函断水(温度没有仪表监测,不易被人察觉),将会使局部温度升高,达到可燃物的着火点,氧气中有机物及密封材料的着火温度见表3。

  刮油器变形或挡油板松动,将增大活塞杆带油机率,油在高压氧气中,着火点显著降低,形成易燃物。

  活塞环、导向环磨损,气缸椭圆度增大,将造成活塞杆偏磨,局部温度升高达到可燃物的着火点。
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  (3)设备零部件分析

  如果活塞杆表面粗糙度和材质不合格,活塞杆、导向环硬度不够,刮油器质量差,同样是氧气压缩机着火烧缸的隐患。

  (4)从人的因素分析

  填料函,刮油器组装不符合要求,巡回检查不力,异常情况没有及时发现和处理,也可能造成机组燃烧事故的发生。

  综上所述,氧气压缩机着火烧缸的因果关联关系如下图所示。
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  四、防范措施

  根据分析结论,燃烧必备三条件中,压缩介质氧气是助燃物,在生产中是不可避免的。为防止氧气压缩机着火烧缸,从消除可燃物与着火源入手, 应制定防止氧气压缩机着火烧缸的相应措施,并认真加以落实,其具体情况如下。

  1)配备活塞杆内外吹氮,增加填料函内吹氮起到降低填料函内氧气的含量,从而保证可燃物着火点不降低;增加外吹氮降低活塞杆温度,减少碳黑粉尘及油雾的附着。

  2)加强对活塞杆温度的监测,确保其温度≤60℃,建议配备红外线测温仪,定时对检测活塞杆温度,测温时仪器与手感相结合;如其温度高于规定值,立即停车处理,对其活塞杆、填料函检修后,必须用氮气试车,待新装配的填料函与活塞杆磨合,且活塞杆温度在60℃以内,方能投入压缩氧气。

  3)建全氧气压缩机导电设施,制作大小为1m2的铜板,埋入近2m深的地下,确保静电不积累。

  4)制定活塞杆脱脂制度,活塞杆上附着碳黑、油雾不及时除掉,很容易带入填料函,给机组着火埋下隐患。由于四氯化碳具有在氧气中不燃烧,以及较强的脱脂性和易挥发性,是清除活塞杆上碳黑和油迹最合适的溶液。一是开车之前必须先脱脂,二是检修装配时严把脱脂关。

  5)严格执行检修规程,确保检修质量,对关键部位(如活塞杆、填料函的装配等) 由主检负责,技术人员把关,同时制定相应的检修考核制度。(90%的从业者都关注了'压缩机网'微信公众平台)

  6)强化操作人员的责任心,严格控制工艺指标,勤巡回检查,发现异常情况(如填料函漏氧、活塞杆带油等),及时采取相应措施。

  7)确保零部件符合质量要求。在使用(如活塞杆、填料和刮油器等)部件时严格检查,杜绝使用不合格品。定期检查和更换活塞杆环、导向环等易损件。

  8)将填料函冷却水改为一次水冷却,改用一次冷却从而改善了因循环水杂质多、 水温高而造成的填料函冷却效果差;同时规定对冷却水管定期更换,以防结垢堵塞水管造成填料函断水。

  五、结语

  本文通过对氧气压缩机燃缸事故分析和研究,运用有关的吹氮、导电、脱脂等方面的技术实施和措施落实,并做出全面的分析,得到能够使氧气压缩机安全运行的几点措施及注意事项,能够有效降低事故的发生。作为压缩机制造厂,应把氧气压缩机的安全使用要领体现到氧气压缩机的设计中,并对操作者进行系统的培训。

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