气体物料压缩输送设备的防火与防爆.doc

1、1 气体压缩输送设备生产中应用气体压缩输送设备，不仅为输送气体，有时还创造必要的反应和操作条件，如高压、真空、气动控制等。按照工作原理和结构，气体压缩输送设备可分为往复式、离心式、旋转式和喷射式。往复式压缩机主要由气缸、活塞、吸入阀和排出阀组成，常用电动机经曲轴连杆机构传动。因气体压缩时温度升高，气缸壁设有水冷却夹套或气冷翅片；因活塞与气缸直接摩擦移动，气缸上装有多个活塞环，高压压缩机并需要用齿轮泵强制注油；因油雾污染气体和气体压缩时原含水的析出，排出气要经过油水分离器。要求输出压强高时，常用多级压缩，这时要附加中间冷却和中间油水分离器。往复式真空泵的构造和工作原理与往复压缩机相似，不过目的是

2、为了降低入口处气体的压强，以得到尽可能高的真空度。离心式通风机是由轮毂、后盘、叶轮和环形前盖构成，外壳为蜗形，由快速旋转和叶轮作用于气体，提高压强而排出。根据其产生的风压不同，离心式风机可分为低、中、高压 3类，低、中压离心式风机主要用于车间通风换气，高压离心式风机则主要用在气体输送上。离心式鼓风机也称为涡轮鼓风机或透平鼓风机，工作原理与通风机相似，常用多级结构。离心式压缩机也称为透平压缩机，构造与离心鼓风机相似，但级数更多，有时在 10 级以上，转速则达 35006000r/min 或更高，能产生高的出口压强。因压缩过程接近绝热压缩，气体温度显著升高，需分段引出气体加以中间冷却。与往复压缩机

3、相比，离心压缩机体积小、运转平稳、送气量大而均匀，压缩时没有机油污染气体，因而在工业生产中越来越多地代替往复式压缩机。旋转式风机的特点是机壳内有 1 个或 2 个转子，转子直接加压于气体而使气体的静压提高。旋转式风机的结构紧凑，体积小，排气连续均匀，常用的旋转式风机有罗茨鼓风机和水环真空泵。喷射式真空泵是利用流体流动时能量转换以达到输送流体的设备，其工作液体可以是蒸汽或水，也可以是其他液体。工作蒸汽在高压下经喷嘴以很高的速度吐出，其静压能转化为动能而产生真空，将系统中气体吸入，蒸汽和汽体混合物经扩大管后速度降低，压强提高而被排出。2 火灾危险性分析2.1 形成爆炸性混合物由于设备老化，年久失修

4、，可燃性气体通过缸体连接处、吸、排气阀门、轴封处、设备和管道的法兰焊口和密封等缺陷部位泄漏，或设备外壳局部腐蚀穿孔、疲劳断裂等，导致高压可燃性气体喷出，与空气形成爆炸性气体混合物，遇火源引起空间的爆炸或火灾。压缩之前的设备发生故障或停电、误操作等事故，而压缩输送设备未能及时随之停车，使其入口处发生抽负现象，较轻时使管道抽瘪，严重时致使空气从不严密处进入设备系统内部，形成爆炸性气体混合物。此时如果在操作维护或检修过程中操作不当或检修不合理，达到爆炸极限浓度的混合物遇到火源或经压缩升温增压，就会发生异常激烈燃烧甚至引起爆炸事故。2.2 设备内温度超市导致危险气体经压缩后温度会迅速提高，如果设备内循

5、环冷却水水质差，冷却效果不好，冷却系统不能有效地运行，会使设备内温度过高。高温会使润滑油粘度降低，推动润滑作用，使设备的运行部件摩擦加剧，进一步造成设备内温度超高；同时，高温能使某些介质发生聚合、分解以至自燃引起火灾。例如，压缩的烃类气体中含有高碳不饱和烃类化合物，在较高的温度和压力下，可能发生聚合反应生成高分子聚合物，这些聚合物附着在气缸内壁或阀片上，不但会增加摩擦损失，还会把活塞环卡死在环槽里，使其推动密封作用引起泄漏，甚至堵塞气体管道引起超压爆炸。2.3 产生积炭发生燃烧爆炸压缩机的气缸润滑都采用矿物润滑油，它是一种可燃物，呈悬浮状存在的润滑油分子在高温高压条件下被氧化，特别是附着在排气

6、阀、排气管道灼热金属壁面上的油膜，氧化性更为加剧，生成酸、沥青及其他化合物。它们与气体中的粉尘、机械摩擦产生的金属微粒结合在一起，在气缸盖、活塞杯槽、气阀、排气管道、缓冲罐、油水分离器和储气罐中沉积下来形成积炭。气缸滑润油选择不当、润滑油牌号不符、加油量过多、油质不佳、会使气体温度剧升；或系统混入铁锈等杂质，导致发热；或过滤器污垢严重，吸入气体含尘量大均易形成积碳。积炭是一种易燃物，在高温过热、意外机械撞击、气流冲击电器短路、外部火灾等引燃条件下都有可能燃烧。积炭燃烧后产生大量的一氧化碳，当压缩机系统中一氧化碳的含量达到1575时就会发生爆炸，在爆炸的瞬时释放出大量热量并产生强烈的冲击波；由于气体的压力和温度急剧升高，燃烧产物的急速膨胀，冲击波沿压缩气体流动方向传播蔓延，引起压缩机的爆炸。2.4 气体带液造成压力升高由于压缩机气缸的余隙很小，而液体是不可压缩的，大量油水或其他液体进入气缸之内，会造成很高的压力，呈现“液击”现象，使设备损坏，导致可燃气体泄漏。2.5 操作失误引起燃烧爆炸操作人员因受心理、生理或情绪等方面的影响出现操作错误，致使设备系统内压高于所能承受的压力时，即会发生爆