壓縮機起火爆炸和潤滑的關系,你一定要了解!
來源:遼寧永成科技有限公司|作者:永成科技|發布時間: 2021-09-23| 4次瀏覽

一、空氣壓縮機的潤滑壓縮機按潤滑方式可分為以下三類:無油壓縮機,壓縮空氣不與潤滑油接觸,例如動力式壓縮機、迷宮壓縮機、隔膜壓縮機或...

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一、空氣壓縮機的潤滑

 

壓縮機按潤滑方式可分為以下三類:無油壓縮機,壓縮空氣不與潤滑油接觸,例如動力式壓縮機、迷宮壓縮機、隔膜壓縮機或帶無油潤滑活塞環的壓縮機;有油潤滑壓縮機,壓縮腔中的運動件用油潤滑,潤滑油由專用注油器或由壓縮機的其他部件供給,例如無十字頭的單作用往復活塞壓縮機;噴油回轉壓縮機,大量的潤滑油噴入壓縮腔,潤滑油不僅潤滑運動零部件,同時也有助于密封并吸收壓縮熱。潤滑方式有注油潤滑、飛濺潤滑等。

 

1.無油回轉和往復壓縮機

所有的無油壓縮機幾乎都有油潤滑的軸承、驅動機構或齒輪傳動裝置,用填料函或其他裝置將壓縮機的潤滑部位與壓縮空氣的部位隔開,防止空氣與油彼此接觸。

 

在機器的潤滑部位,引起磨損繼而引起損壞的不充分潤滑的危險通常很小。有些高速壓縮機,在啟動和停車時對潤滑來說是危險期。因此,這些機器常備有安全裝置,在啟動和停車操作時用來控制油壓。有些機器采用單獨的油泵,即在壓縮機啟動前,先開動油泵建立起油壓。

 

在有些壓縮機中,機器的潤滑部位與無油部位之間的密封件易產生一定程度的磨損,結果使潤滑油漏進壓縮腔內,這種泄漏不僅會使壓縮機不適合使用,還會使壓力系統中形成積炭。

 

2.有油潤滑壓縮機

正確選擇和使用壓縮機潤滑油,不僅是為滿足正常的潤滑要求,同時也為了在排氣系統中消除積炭和至少少形成積炭。通常采用的潤滑油品級和牌號,應是壓縮機制造廠家推薦的。

 

有油潤滑壓縮機中著火的主要原因是由于積炭的形成,所以最新的發展方向是直接生產不易變質和不易形成沉積物的潤滑油。油的抗氧化性和暴露在排氣系統熱空氣中的時間是很重要的兩點??寡趸院玫挠褪强窟x用具有抗氧化作用的基礎油或油中加入在壓縮機排氣溫度下才具有穩定性的抗氧化劑。而油暴露的時間則取決于壓力系統的結構形狀和油的黏度。油的黏度越低,越容易沿管子移動,但也容易產生氣化,所以,重要的是采用具有適當蒸餾特性的油。如果一種油蒸餾范圍太寬,油中的輕油部分將產生氣化,剩下較重部分,因為其黏度較高,在熱區滯留更長時間。

 

3.噴油回轉壓縮機

噴油回轉壓縮機由于排氣溫度低,一般沒有積炭的問題,但作為循環油,應具有良好的抗氧化作用,以保證一定的壽命。對于噴油回轉壓縮機應該使用特殊油或具有良好抗乳化的循環油??寡趸瘎┰谝话愕膲嚎s機溫度下應具有足夠低的揮發性,使油保持到換油的時間。

 

4.潤滑油的使用

通常,應該使用壓縮機制造廠推薦的牌號和品級的潤滑油,如用其它潤滑油,則應與壓縮機制造廠商議。油的氧化反應會形成自燃溫度低的乙醛,因此具有潛在的危險。潤滑油的分類及在壓縮機中的典型應用按GB/T 7631.9的規定。

 

噴油回轉壓縮機的高溫安全開關應設定為不高于最高排氣溫度+10℃,業界普遍認為規定應不超過120℃。在露天或不熱的機房內運行的有油潤滑壓縮機,在可能出現的最低環境溫度時,潤滑油計算黏度應不超過2000mm2/s,并且凝固點應比最低環境溫度低大約5℃。

如環境溫度特別高,須使用黏度等級高的潤滑油。需要特別注意,在可能吸入空氣的情況下應確保潤滑油無毒。供油方應提供信息,以使用戶能夠評估與壓縮空氣預期用途有關的任何健康危害??諝庵杏挽F的極限值通常定為 5mg/m3。

 

宜選擇滿足潤滑要求并且黏度最低的潤滑油,該潤滑油須適用于最低環境溫度下啟動和最高環境溫度下運行。在特殊情況下,可按一年中不同的季節使用不同黏度等級的潤滑油。

 

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二、積炭自燃的機理和油爆炸的起因

 

油與壓縮空氣接觸易發生氧化反應,氧化反應的速度隨著溫度、氧的分壓力、起催化劑作用的鐵或氧化鐵的微粒的增加而增加。氧化反應會提高油的黏度,如果油在熱區停留的時間充分,就可能在壓縮機排氣系統形成積炭。這些積炭繼續氧化,而氧化反應產生放熱現象,因此,就存在著自燃的必要條件。

 

實際上,氧化反應產生的熱一方面被積炭層上面的壓縮空氣流冷卻并帶走,同時通過積炭層傳給所處的金屬壁帶走。當不能及時帶走氧化反應產生的熱量,積炭層的溫度就升高,在特殊情況下,會達到積炭層自燃的溫度,而產生足夠大的熱量消弱或軟化壓力系統壁上的金屬。雖然不發生真正的爆炸,但這種器壁的突然破裂會被誤認為是爆炸。

 

研究表明,引起油著火,必須具有一定厚度的積炭層(0.7MPa工作壓力下約25mm),周圍溫度要在150℃和一定的限制熱量通過積炭層傳導的孔隙度(常稱作干燥度)。在這些條件下,當積炭層上面流動的壓縮空氣過多地減少,引起散熱速度降低時就會起火,這種情況會在吃飯、休息、換班或當壓縮機處在無負荷運行時發生;或者當壓縮空氣流動情況不變, 而積炭層產生的熱量使其內部的溫度高于自燃溫度的情況下也會發生著火現象。

 

危險的積炭層臨界厚度隨每臺壓縮機壓縮空氣的壓力和溫度、沉積物中雜質微粒、沉積物實際位置以及壓縮機運行條件的不同而改變。因此,積炭層安全厚度將隨壓縮機的不同而改變。

 

有時,壓力系統中的油著火會引發油蒸氣或油霧爆炸,但實際這種情況很少發生。這種情況如出現,必定是壓縮空氣和汽化的油或油霧的混合比率處在爆炸極限的范圍之內,并且此混合物接觸到點火源。

 

幸好,引起爆炸所需要的壓縮空氣與油的混合比率范圍是有限制的。氧氣過多或易燃物過多都會抑制爆炸,這可能是極少發生爆炸的主要原因,然而必須經常意識到這種危險的存在。

 

解釋壓縮機初始油爆炸確切原因的參考資料很少,但以下的解釋還是很可能的。當壓縮機空載且沒有空氣流過積炭層時,會引起著火。一段時間之后,空氣中的氧氣在不完全燃燒中被消耗,產生的一氧化碳連同從積炭層中分解或氧化的油和油霧,形成潛在的易燃混合氣體。易燃混合的氣體和油霧流向排氣系統下游的冷卻器部位,在那里與未燃燒過的空氣混合,產生一種易爆的混合氣體。在這種情況下,當壓縮機再次啟動排出空氣時,空氣流量突然增加,吹散了燃燒的積炭微粒,并把它送到易爆的區域,就可能發生爆炸。必須注意,即使沒有發生爆炸,壓縮空氣也將被不完全燃燒產生的有害氣體污染。

 

當有油潤滑壓縮機排氣管道的內壁有一層薄的油膜時,前面所述的這種初期的爆炸會接二連三發生更猛烈的爆炸。由于初期爆炸傳到排氣管道的足夠強的沖擊波,會從管壁上剝下油膜,并形成一種油霧和空氣混合物。如果產生易燃混合物,且沖擊波的溫度達到了自燃極限,則會發生第二次爆炸,它加速沖擊波達到爆破速度(超音速),這時會發生管壁脆性破裂。這一過程可能會沿著壓縮機空氣管道不時重復出現,在管道內表面頻繁地產生破壞。這種類型的爆炸對于壓力系統的破壞是巨大的,并且對于附近的人也是非常危險的。如果嚴格地按照標準中的規定盡量減小積炭的形成,油著火或爆炸的危險將能減到最小程度。

來源:網絡

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