【壓縮機網(wǎng)】空壓機爆炸的報道時(shí)有發(fā)生，已經(jīng)引起了人們的高度關(guān)注，然而引起空氣壓縮機爆炸的原因仍令很多人感到困惑。大家都認為空氣是一種安全的氣體，因為空氣組分中78%是氮氣，氮氣是不能燃燒的，22%才是氧氣和其它氣體。我們生活在空氣中，感到空氣是那么親切、安全，時(shí)刻不能缺少，然而空氣經(jīng)過(guò)壓縮提高壓力，怎么就能發(fā)生爆炸燃燒了呢？

 

　　潤滑油是造成空壓機爆炸的重要原因

 

　　眾所周知，燃燒與爆炸的必要條件是：燃燒物、氧化劑（助燃劑）及燃燒源，三個(gè)條件中缺少任何一個(gè)，都不會(huì )發(fā)生燃燒或爆炸。

 

　　導致空壓機燃燒或爆炸的燃燒物是潤滑油。早期的空壓機活塞環(huán)、支承環(huán)為鑄鐵或銅合金制造，這樣材質(zhì)的壓縮機都需要往氣缸中注入潤滑油，目的是降低磨擦系數，減少磨擦功耗，降低氣體的溫升。氣缸注潤滑油的空壓機，注入氣缸的潤滑油大部分由活塞以油膜的形式沿氣缸鏡面分布，微小部分的潤滑油通過(guò)活塞桿的填料函被導走。絕大部分的潤滑油都會(huì )隨壓縮空氣流帶入排氣管線(xiàn)（包括緩沖器、冷卻器、液氣分離器等輔機設備）。

 

　　近期的空氣壓縮機活塞環(huán)、支承環(huán)、填料環(huán)均采用聚四氟乙烯配方塑料自潤滑材料制造，不需要往氣缸內注入潤滑油（通常稱(chēng)為無(wú)油潤滑壓縮機）。但即使是氣缸不注油的空壓機，當填料部件工作欠佳，尤其是一級氣缸填料部件，機身內的潤滑油將通過(guò)填料函進(jìn)入氣缸，其數量將比注油器的注油量更多的可怕。

 

　　排氣管線(xiàn)內，在氣體的流動(dòng)和脈動(dòng)的作用下（活塞式壓縮機吸排氣是間斷的，故氣流是脈動(dòng)的）潤滑油繼續向前運動(dòng)。油層越厚，粘性越小，越容易流動(dòng)，油膜被氣流撕破，掉落的油滴被空氣流帶走，向管線(xiàn)的遠方移動(dòng)，這種情況多在有急劇收縮的銳邊處發(fā)生。管線(xiàn)內的鐵銹和積碳的存在能夠吸收潤滑油，可以很大程度延緩潤滑油的移動(dòng)過(guò)程，但對油層的加厚和積碳的加劇起了促進(jìn)作用，增大了爆炸燃燒的可能性。

 

　　大量的潤滑油進(jìn)入氣缸，再進(jìn)入管路，使冷卻器的換熱效果降低，液氣分離器的工作負荷增加，操作工人師傅如果不能及時(shí)打開(kāi)排污閥門(mén)，排放油水混合物，管路系統中潤滑油的含量可想而知。二級氣缸進(jìn)入含有大量氣態(tài)，液態(tài)的潤滑油，使z*終排氣中含有大量潤滑油。

 

　　潤滑油進(jìn)入冷卻器，致使冷卻器的換熱效率降低，換熱效率的降低引起排氣溫度提高，而隨著(zhù)溫度的增加，又使空氣中潤滑油的濃度增加，因為隨著(zhù)溫度的增加，潤滑油蒸汽壓力很快增加。文獻記載：當氣體的壓力為6kg/cm?，溫度由40℃提高到80℃，壓縮機油的蒸汽壓力增加40～100倍；溫度由80℃升到160℃，壓縮機油的蒸汽壓力增加到250～500倍；當溫度達到180℃以上時(shí)，潤滑油的蒸汽壓力顯然將與爆炸極限相應。二級壓縮的空氣壓縮機（通?？諌簷C站的空氣壓力多為8kg/cm?，即為二級壓縮的機型）。

 

　　夏季時(shí)，排氣溫度大約在160℃，沒(méi)有溫度自動(dòng)控制裝置的空氣壓縮機，或者溫度自動(dòng)控制裝置失靈，一旦發(fā)生冷卻水壓力下降，甚至停水事故，此時(shí)排氣溫度將會(huì )迅速上升，很快就會(huì )超過(guò)200℃，達到潤滑油爆炸極限。

 

　　由于壓縮空氣使用量的波動(dòng)性，空氣壓縮機經(jīng)常采用空轉（壓開(kāi)吸氣閥閥片）或旁通管路進(jìn)行排氣量的調節，而此時(shí)注油器仍在正常工作供油，因此壓縮空氣中潤滑油的濃度急劇增加。依據文獻②數據，壓縮機空轉潤滑油的濃度增加300-1000倍，這就是壓縮機的爆炸燃燒事故多數發(fā)生在機器轉入空轉或滿(mǎn)負荷運轉后突然剎車(chē)時(shí)的原因。

 

　　空氣中氧氣的含量體積百分比達到20%以上，這就為潤滑油積碳沉淀物的燃燒爆炸提供了充分的氧化劑。由于氧氣的存在，潤滑油會(huì )發(fā)生氧化反應，氧氣在烴中比在水中更容易溶解，很容易被油吸收。隨著(zhù)溫度的升高，氧氣的溶解量逐漸增加，潤滑油的氧化強度與氧氣的濃度成正比，同時(shí)潤滑油的氧化速度也與溫度有關(guān)。溫度約達到60℃，有積碳沉淀物的潤滑油就已經(jīng)有明顯的氧化；當溫度為100-150℃時(shí)，氧化速度急劇增加，氧化反應是放熱的，本身又成為溫度升高的因素，自燃是z*危險的氧化過(guò)程。潤滑油與中性焦油的存在，沉淀物較高的多孔性，這些都加強了氧化過(guò)程。

 

　　壓縮機運轉時(shí)，潤滑油的氧化過(guò)程越深入，則此油積碳物的存在越危險。較新的潤滑油是深度氧化物形成的根源，同時(shí)又是防止沉淀物自燃的保護物，潤滑油的深度氧化物是z*危險的，除去碳化物中的油焦質(zhì)后，在非燃燒的混合物中，實(shí)際上大約50℃左右就要發(fā)生自燃。在大氣壓下，引起沉淀物自燃不可逆過(guò)程的溫度區開(kāi)始于250℃～285℃，在壓縮空氣系統中的壓力升高，則上述的區域向更低的溫度側移動(dòng)，出現自燃的可能性增加，即產(chǎn)生燃燒爆炸的危險性增大。