Tres elementos que forman la explosión de un compresor de aire
Según las características de funcionamiento del compresor de aire, el aire se comprime en una o más etapas para producir aire comprimido. Los cilindros y pistones necesitan aceite lubricante para generar inevitablemente depósitos de carbón, y la compresión del aire se calentará mucho. El aire contiene oxígeno, que forma los tres elementos de la explosión de un compresor de aire: depósito de carbono, temperatura y aire.
carbón
Según experimentos, se ha demostrado que la reacción exotérmica de formación de coque en la válvula de escape se produce a una temperatura que varía de 154 ° C a 250 ° C. El proceso consiste en que el aceite lubricante que se empaña o se adhiere a la superficie del metal se oxida rápidamente por el aire a alta temperatura y alta presión, especialmente en las condiciones de contacto con el metal, para generar polímero oxidado (lodo coloidal, etc.), que es depositado en la superficie del metal En la parte superior, continúe calentándose, se produce una reacción de descomposición térmica y deshidrogenación, y se forman depósitos de carbono a base de hidrógeno. Cuando el espesor del depósito de carbón supera los 3 mm, existe el peligro de combustión espontánea. Además, la deposición de carbono afecta su eficiencia de disipación de calor, acumula calor y forma un punto de fuego. Parte del aceite lubricante se adhiere al punto de combustión del coque, se evapora y descompone, y produce hidrógeno carbonizado ligero craqueado y carbono libre. Cuando se mezcla con aire a alta temperatura y alta presión, explotará cuando alcance el límite de explosión. Generalmente, cuando el aceite lubricante se descompone por el calor, el límite de explosión del hidrocarburo ligero en el aire: CH4 5-15%, C2H6 3-12.5%, C3H8 2.1-9.35%, C3H6 2-11%, etc.
A partir de esto, se puede ver que la deposición de coque y el sobrecalentamiento local son las principales causas de las explosiones, y la mezcla de gas hidrocarburo y aire es el medio principal de la explosión.
La cantidad de coque producido está relacionada con la estabilidad a la oxidación del aceite lubricante, la cantidad de aceite lubricante, la calidad del aceite lubricante y el mantenimiento.
El aceite lubricante necesario para la lubricación del pistón del compresor de aire se obtiene añadiendo varios aditivos a base de aceite base refinado. La calidad del aceite base afecta directamente la cantidad de residuos de carbono. El aceite base (como Lanzhou y Xinjiang) tiene una buena estabilidad a la oxidación térmica y el valor de residuos de carbono es pequeño. La tasa de formación de depósitos de carbono en el aceite lubricante es baja y no es fácil formar una gran cantidad de depósitos de carbono. Por eso, es muy importante elegir un buen aceite para compresores.
La cantidad de aceite que se agrega al engrasador del bloque de cilindros de un compresor de aire conduce directamente a la generación de depósitos de carbón, lodos y petróleo y gas. Por ejemplo, para un compresor de aire de compresión de dos etapas de 40 m3, la norma estipula que el primer cilindro se inyecta de 12 a 18 gotas / min y el segundo cilindro se aceita de 12 a 15 gotas /. Si se excede este requisito, el exceso de aceite lubricante se adsorberá en las depresiones y paredes de las tuberías, generando lodos y depósitos de carbón, y solo una parte del mismo se descargará con el gas comprimido.
El mantenimiento retrasado y la eliminación deficiente del carbón vegetal son también las razones de la gran acumulación de depósitos de carbón. Según la encuesta, la caja de enfriamiento intermedia, el postenfriador y la tubería son las partes que no son fáciles de limpiar de carbón. Generalmente, la cantidad de depósitos de carbón y lodos generados aquí también es relativamente grande.
la temperatura
El aumento de la temperatura del gas comprimido es una condición importante para la explosión. Según las estadísticas, el 50% del compresor de aire explota más de 170 ℃. Por lo tanto, todos los países estipulan que la temperatura de escape no debe exceder los 150 ℃.
Cuando el volumen de aire de admisión se reduce en un 10%, la temperatura de los gases de escape aumentará en 20 ° C. Por lo tanto, se requiere suficiente volumen de aire de admisión en la entrada.
Los depósitos de carbón en la válvula de escape causan fugas en la válvula, lo que también hará que el escape se caliente. Por ejemplo, la temperatura de descarga normal de un compresor de 700 kPa es 130 ° C, y cuando la válvula tiene una fuga, producirá una temperatura de 270 ° C, que es propensa a accidentes de explosión.
Una capacidad de enfriamiento de agua insuficiente y una gran formación de incrustaciones causarán un enfriamiento deficiente del aire comprimido, lo que provocará un aumento de temperatura elevado, lo cual es muy importante.
aire
Debido a que el medio de trabajo comprimido es aire, el aire contiene un 20% de oxígeno. El oxígeno promoverá la oxidación y descomposición del aceite lubricante, que es el elemento básico para la combustión y explosión.
Medidas a prueba de explosiones para compresores de aire
En vista de la descripción anterior de los tres elementos y las causas de la explosión del compresor de aire alternativo, se pueden reforzar los siguientes aspectos.
Fortalecer la gestión de lubricantes
Para controlar la tasa de formación de depósitos de coque, debe seleccionarse un buen aceite base, con un valor de carbono residual pequeño; una viscosidad adecuada (ISOVG68100); buena estabilidad a la oxidación térmica (valor residual de carbono estilo Kang «3%); un aceite lubricante con un alto punto de ignición. Por ejemplo, Lanlian produce aceite para compresores de aire LDAB. El suministro de combustible del cilindro no debe ser demasiado grande, y el máximo no debe exceder los 50 g / m3 para evitar el aumento de la cantidad de petróleo y gas y el aumento de los depósitos de coquización y carbón. Está estrictamente prohibido abrir el método de almacenamiento de aceite para evitar que la máquina de aceite lubricante obstruya el inyector de aceite. Además , el aceite del compresor de aire debe tener un certificado de producto y un informe de prueba de producto de aceite.
Fortalecer el mantenimiento y la gestión de equipos.
El estado de cada componente del compresor de aire debe verificarse regularmente, debe desarrollarse un plan completo de reparación mayor y media, el proyecto debe ser específico y debe haber estándares de aceptación. Especialmente para trabajos regulares de limpieza de carbón, una persona dedicada es responsable de la inspección y aceptación. El puerto de succión no debe ubicarse en el interior, y debe garantizarse el volumen de succión especificado para evitar que el filtro de aire se obstruya y reduzca el volumen de admisión, provocando un aumento de la temperatura de escape. Reforzar la refrigeración por agua para garantizar que la diferencia de temperatura entre la entrada y la salida del tanque de refrigeración no sea superior a 10 ° C, y que la temperatura del agua en la salida del tanque de refrigeración no supere los 50 ° C incluso en verano. Elimine regularmente los depósitos de carbón dentro del compresor, generalmente revise la válvula de escape de limpieza cada 600 horas y reemplace la válvula de escape cada 4000 horas.
Fortalecer la gestión de operaciones
Los compresores de aire pueden tratarse como fuentes peligrosas, por lo que los operadores deben estar capacitados y certificados para trabajar. Los operadores deben poder juzgar y tratar las fallas generales del compresor de aire mientras operan estrictamente de acuerdo con los procedimientos operativos. Los operadores deben tener una comprensión clara del principio de funcionamiento del compresor de aire, la causa de la explosión, la inyección de aceite razonable, la descarga regular de aguas residuales y la implementación estricta del sistema de arranque y apagado.
Mejorar la capacidad de monitorear el estado operativo del compresor de aire.
Sobre la base de garantizar las instalaciones de seguridad básicas, como la refrigeración por aire del compresor de aire, la pantalla del instrumento de temperatura y presión, la válvula de seguridad, etc., se debe instalar una alarma de temperatura automática en la conexión de la tubería de salida de la válvula de escape para estrictamente controlar la temperatura para que no supere los 150 ° C especificados.