十.压缩机事故危险性分析与评价

1、 十.压缩机事故危险性分析与评价1.压缩机事故综合分析事故发生的原因主要有以下几个方面。（1）常见的重大压缩机事故包括燃烧爆炸和机械事故两大类压缩机压缩介质是易燃易爆的气体，而且在高压条件下极易泄漏可燃性气体通过缸体连接处、吸排气阀门、设备和管道的法兰焊口和密封等缺陷部位泄漏压缩机零部件疲劳断裂，高压气体冲出至厂房空间空气进入到压缩机系统，形成爆炸性混合物。（2）在操作、维护和检修过程中操作、维护下当或检修不合理，达到爆炸极限浓度的可燃性气体和空气的混合物一遇火源就会发生异常激烈燃烧，甚至引起爆炸事故。（3）压缩机气缸润滑大都采用矿物润滑油，它是一种可燃物。当气体的温度剧升，超过润滑油的闪点后

2、就会产生强烈的氧化，将有燃烧爆炸的危险。另外，呈悬浮状存在的润滑油分子，在高温高压条件下，很容易与空气中的氧发生反应，特别是附着在排气阀、排气管道灼热金属壁面上的油膜，其氧化就更为加剧，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、活塞环槽。气阀、排气管道、缓冲罐、油水分离器和贮气罐中沉积下来形成积炭。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、外部火灾及静电火花等条件下都有可能引起积炭自燃，甚至爆炸。在压缩机启动过程中，没有用惰性气体置换压缩机系统中的空气或置换不彻底（氧的含量超过(2%或残存有可燃物等杂质）就启动；因缺乏操作知

3、识，没有打开压缩机的出口阀、旁路阀引起超压（4）在操作过程中，因压缩机气体调节系统的仪表失灵，引起气体压力过高等，都会引起燃烧爆炸事故2.压缩机燃烧爆炸事故压缩机燃烧爆炸事故的原因。（1）吸、排气阀失灵，密封不严，造成泄漏，引起着火爆炸。（2）轴封处泄漏严重，引起着火。（3）与高压合成系统连接的阀门法兰漏气，照明接头处短路，引起着火爆炸。循环机出口总管压力表根部泄漏，高压气体冲出，静电起火爆炸。氮氢气压缩机气缸支脚断裂，进口管道漏气，遇明火引起爆炸。预防措施如下：（1）合理安排吸、排气阀，保证气阀动作的灵活性和气密性，及时清理污垢和更换气阀。（2）合理安装活塞杆与填料，定期检查磨损情况，及时更

4、换填料。将安全密封气体流入轴封部位，设置与平衡室保持压差的调节装置。（3）应合理安装管路、阀门、法兰和仪表等管件，保证连接件密封可靠，并经常检查连接部位的漏气情况，设置气体泄漏的检测装置，监视密封系统的异常现象。3.因腐蚀、疲劳断裂，可燃性气体喷出因腐蚀、疲劳断裂，可燃性气体喷出原因（1）循环机出口放空管疲劳断裂，氨泄漏引起着火爆炸。（2）多级缸之间、气缸与机身之间连接螺栓的螺纹根部疲劳断裂，大量高压气体喷出，引起着火爆炸。（3）机身、高压缸损坏，引起油系统着火，缸套材质低劣，缸体严重缩孔缺陷而产生疲劳断裂，致使高压气体冲出，引起空间爆炸。（4）活塞锁母螺纹根部、活塞杆与活塞连接螺纹根部疲劳断

5、裂，活塞杆打击起火引起爆炸预防措施如下：（1）减少压缩机管系振动，保证管材和焊口质量。（2）保证连接螺栓结构、几何尺寸合理，材质优良，提高螺纹的强度和加工精度；保证连接面紧密贴合，拧紧力适当。（3）严格进行机身、缸体、缸套的质量检查；对主要零部件进行剩余寿命的诊断。（4）提高热处理工艺质量，保证活塞杆强度；采用圆弧滚制螺纹，提高螺纹的加工精度；在制造、安装中保证高质量，避免附加弯矩的产生。4.温度压力过高，积炭自燃和可燃物燃烧（1）气缸润滑剂选择不当，润滑油牌号不符，加油量过多或太少，油质不佳，使气体温度剧升，形成积炭。（2）循环冷却水水质差，中间冷却效果不好，冷却水意外中断，致使气体温度升高

6、。中间冷却器、油水分离器和贮气罐排放油水不及时或不彻底，增加污垢、阻力，使气体温度升高。（3）用空气试压试漏，高温下积炭，激烈氧化而爆炸；机械制造过程中，铁锈等杂质未清除干净，导致发热；滤清器污垢严重，吸入气体含尘量大，易形成积炭。（4）缺少安全措施和现代化管理手段。预防措施如下：（1）根据气体性质合理选择润滑剂，选择闪点高，氧化后析炭量少的高级润滑脂；注油量适当，定期进行油质分析，及时更换新油。（2）采取先进的水质处理工艺，定期清除污垢、排放油水，严格控制排气温度，不得超过允许值。（3）充分清除铸件与配管中的异物与铁锈，组装后整个压缩机系统进行彻底吹除；选用耐蚀材料，选择高效滤清器，及时清除

7、污垢。（4）在有爆炸气体的压缩机附近设置防爆墙和惰性气体灭火装置。对于高压、易燃易爆气体的安全阀要经常检查其可靠性。采用仪表计测量和自动报警装置，发现异常故障可及时采取安全措施。5违章作业，导致燃烧爆炸违章作业，导致燃烧爆炸原因（1）检修氮氢气压缩机时，用铝板作盲板，使高压气体喷出引起空间爆炸；压力升高超过材料强度极限而导致爆炸；鼓风机运行中，已发现异常响声而没有及时停车检查，致使风机轴颈扭断，油箱起火爆炸。（2）压缩机负荷试车时，没有用低压氮气吹除或吹除不彻底，引起燃烧爆炸。（3）禁油处理不彻底，使填料带油着火，集油箱爆炸。 预防措施如下：（1）熟悉操作知识，开车前必须打开压缩机的出口阀门，

8、开车后密切注视水、气、油的压力和温度的变化以及异常响声。（2）负荷试车，启动压缩机时，首先用惰性气体置换其中的空气，使氧含量小于2%。负荷试车必须严格按照操作规程进行。（3）禁止用汽油等挥发性油类清洗零件，制造安装过程中，尽量避免与大气接触，严格执行禁油处理和控制油温。（4）精心操作。6.因管理不善引起爆炸事故因管理不善引起爆炸事故原因（1）压缩机出口阀损坏，使其超压，安全阀启跳，引起着火爆炸；油水分离器因制造缺陷爆炸；缓冲器因操作带水而发生爆炸。（2）操作时压力超高，大量高压气体放空，电火花引燃。（3）电机绝缘老化而引起着火，烧坏压缩机。预防措施如下：（1）加强质量管理和质量检查，发现缺陷及

9、时补救或更换易损件。（2）密切注视压力表读数的变化。（3）加强电机继电器的维护和保养。（4）及时更换绝缘老化的电机。7.活塞杆断裂的原因活塞杆断裂的原因原因（1）与十字头连接方式不合理活塞杆与十字头的连接一般采用方法兰连接，其受力形式有两种：一是预紧时活塞杆受拉伸；二是预紧时活塞杆受压缩。（2）连接螺纹结构设计不合理，螺纹加工质量差由于活塞杆的连接螺纹处在活塞杆运行时承受交变应力，这就要求连接螺纹具有较强的抗疲劳性能。而螺纹的几何形状、螺纹根部圆角半径、光杆部分的过渡圆角以及加工精度等将对螺纹的耐疲劳性能有直接影响。（3）由于在活塞杆镀铬时，镀铬阴板吸氢，氢原子深入到基体，而镀铬后又未作去氢处

10、理，以及工作环境中有氢存在，由于氢的作用，使活塞杆材质变脆，加之承受交变载荷，从而导致氢脆腐蚀断裂。镀层是导致活塞杆产生裂纹的起源，而环境中的氢和承受的交变载荷则是使裂纹扩展乃至断裂的主要原因。预防措施如下。（1）定期采用无损探伤和磁粉检查，及时更换已出现裂纹的活塞杆。（2）活塞杆的表面尽量不采用镀铬的方法充氢和高频淬火的方法，以降低疲劳强度。8.气缸和气缸盖破气缸和气缸盖破原因（1）安装时，气缸两侧的余隙容积过小，甚至没有间隙，活塞在运行中撞击气缸盖，或气缸带油水造成液击现象，致使气缸盖损坏。（2）活塞与活塞杆连接固定的锁紧螺母松动，造成活塞撞缸，或活塞丝堵松脱，气阀损坏，其碎物及连接螺栓、

11、螺母等异物掉入气缸打坏气缸盖。（3）在天气寒冷的季节，压缩机长期停用，而冷却水系统包括气缸夹套）的水没有全部排放，造成水结冰膨胀，使气缸、缸盖冻裂。（4）压缩机运行中断水后，气缸温度剧升，如果突然通入冷却水，将使气缸骤然收缩而破裂。预防措施如下。（1）调整活塞与气缸上下死点的间隙，一般采用减少活塞杆与十字头体接合面的垫片或增加气缸与气缸盖之间的垫片。对于中小型压缩机，可用旋转活塞杆调整活塞与气缸盖的间隙。（2）严格执行检修和装配质量标准，防止螺帽上开口销、防松垫、活塞丝堵松脱。检修后，先用人工盘车，检查是否有异物掉入气缸。（3）长期停止使用时，必须将水冷却系统及气缸水夹套中的水全部放出。（4）

12、遇有气缸因严重缺水而温度剧升时，应停车，待气缸自然冷却下来后再进行处理。9.曲柄移位和曲轴断裂曲柄移位和曲轴断裂原因。 （1）曲柄在高转速、振动大、交变载荷作用下长期运行，因曲柄几何形状突变、曲轴经修磨后过渡圆角留得太小，产生了高度应力集中现象，从而导致过早疲劳断裂。（2）曲轴长期运转或超期服役、主轴颈磨损严重、椭圆度及圆锥度过大、超负荷运行等，都有可能导致曲轴疲劳断裂。（3）操作中主轴承断油或因浇铸质量不好而造成巴氏合金熔化、脱落、中间滑块托座止口碎裂、油系统中混入异物、轴承夹损坏、因强烈振动平衡铁脱落或受到强烈冲击以及紧急刹车等都会引起曲轴移位或断裂。预防措施如下。（1）曲轴修磨后必须保证

13、曲轴头、根部适当的圆角，以改变应力过度集中的情况。（2）根据设计要求和实际使用情况制定使用周期及判废标准，超过使用期限或达到报废标准的曲轴不得继续使用。在每次大、中、小修和一切可利用的机会对曲轴进行无损探伤检查、椭圆度及圆锥度的测量，以便及时发现曲轴内部裂纹或缺陷，发现缺陷后要查清原因，采取相应的防范措施，未经处理和安全评定的曲轴不得继续使用（3）严格执行操作规程，竭力避免操作失误，绝不可使压缩机在超温、超压、超负荷、油温高、油质差、断油、气缸内带油水情况下运行。如发生金属零部件脱落、剧烈冲击时，应立即停车检查，在排除故障的同时，应认真检查曲轴有无损伤和裂纹等。10.连杆断裂和变形连杆断裂和变

14、形的原因（1）连杆结构设计不合理，如连杆小头轴颈太细，过渡圆弧太小，易产生应力集中；材质内部存在砂眼、裂纹等缺陷，铸造或锻造质量差，机加工精度低。（2）连杆属于二力构件，在交变应力作用下，极易在应力集中部位产生微裂纹或晶间裂纹。随着运行时间的增长，裂纹逐渐扩展，以至造成疲劳断裂，一般多在连杆小头处断裂。（3）安装检修时，预紧力过大，使连杆螺栓产生裂纹以及在运行中扩展、断裂；连杆螺栓运行中脱扣或松动而造成撞缸，使连杆受很大的弯曲应力作用而折断或弯曲；检修中连杆小头瓦与十字头销调整间隙小，造成抱轴而拉断连杆；锁紧十字头的开口销折断、卡环脱扣，运行时十字头销滑出，也会造成连杆断裂或撞弯。（4）压缩机

15、运行中，传动系统的润滑油油质低劣，油温高或突然断油，使得连杆、小头轴瓦（或十字头销）、十字头滑板润滑情况极其恶劣，由于产生很大的摩擦力或连杆卡死，在较大应力的作用下使连杆拉长、弯曲或折断，或气缸带入油水而发生水击，都可能会引起撞缸而使连杆折断或弯曲。预防措施如下：（1）改进设计结构，力求完善合理，确保材质和制造加工质量，加工完的成品应进行严格的质量验收、磁粉和超声波检查，发现不合格（杆身与头部过渡圆弧太小、材质牌号不对、存在缺陷、杆身有粗的刀痕或划伤等）者不得投入使用。（2）利用大、中修机会对连杆进行全面的无损探伤检查。发现连杆内出现裂纹、缺陷，未经处理或安全评定不得继续使用，超期服役或已达到

16、报废标准者应停止使用。（3）严格按安装检修规程施工，保证安装检修质量，安装检修后应进行严格的质量检查，尤其是认真检查连杆螺栓的受力与拉伸情况；锁住开口销，使其预紧力不会过大，即使裂纹产生，也不会因预紧力过小，在运行中松动。严格检查十字头销的锁紧卡环是否穿好、十字头销外保护压板螺栓有无裂纹，以防运行中十字头销滑出，使连杆与十字头分离。检查大、小瓦瓦量、装配过盈量及与曲轴颈、十字头销间的调整间隙，以防止抱轴、烧瓦和拉断连杆事故发生。（4）保证润滑油质量和正常供应，不得断油，如发现十字头销衬套缺油、温度升高或产生不正常响声时，应立即停车检查。操作中严防“水击”现象发生，以防撞缸使连杆撞 弯或折断。1

17、1.连杆螺栓断裂连杆螺栓断裂原因（1）连杆螺栓的结构设计不合理，几何尺寸和制造精度不符合图纸要求，经检查外表面有刻痕、刮伤、裂纹、毛刺或敲击痕迹以及材质低劣，都可能会导致连杆螺栓疲劳断裂。从连杆断裂事故原因分析可知，制造质量缺陷是不可忽视的重要原因。（2）安装检修时，违反安装检修规程，将连杆螺栓、螺帽拧得太紧或紧固时产生偏斜，使连杆头部的支承面和螺栓的接触面接触不均匀，连杆螺栓承受过大的预紧力和不均匀的载荷而被拉断。（3）运行时，螺帽、连杆螺栓松动或者脱落而产生敲击、撞击，致使连杆螺栓在承受过大的应力下折断。（4）连杆大头轴承过热，运行时连杆螺栓受热膨胀而拉长，从而破坏连杆大头瓦正常的径向间隙

18、而松动，引起敲击、振动，以致拉断连杆螺栓。（5）压缩机排气压力过高，超负荷运行。（6）轴承间隙过大，发生冲击振动。预防措施如下：（1）连杆螺栓的两个面之间均采用圆角过渡，最后一道螺纹在杆身上应逐渐消失，螺纹根部不得制成尖角而应做成圆角，连杆螺栓头和与连杆大头贴合的螺母端面加工精度必须符合图纸的规定。安装连杆螺栓前，应检查外表面和螺纹丝扣是否完整、杆身是否有裂纹，通常采用放大镜或使用煤油清洗、涂白粉检查。（2）安装检修时，拧紧连杆螺栓时的用力要适当，尽可能使用扭力扳手。通常在拧紧螺栓后，用千分卡尺、专用卡规和塞尺检测其伸长度，以保证扭力符合制造厂规定的扭矩要求。为避免连杆螺栓承受偏心载荷，还要检

19、查连杆螺栓头及螺母端面与连杆头部支承面的接触情况，通常采用红铅油涂色法进行检查。（3）连杆螺栓上螺帽所使用的开口销应是钢制的标准销，而且在螺帽锁紧后一定要穿上开口销。（4）连杆大头瓦的径向间隙要合适，不能太小，保证润滑油的正常供应，以控制连杆大头瓦的温度，以防烧瓦、抱轴，甚至将巴氏合金熔化；一旦发现轴承温度升高时，应立即停车检查（5）运行中必须防止压缩机背压剧升，注意经常检查安全阀和气量调节装置是否灵敏。可靠，严禁超负荷运行。（6）连杆大头瓦安装时，采用塞尺或压铅法调整径向间隙，用涂色法检查瓦背与瓦块镗孔的接触面；采用塞尺检查并调整连杆大头瓦的轴向间隙。12.活塞卡住与开裂活塞卡住与开裂主要原

20、因。（1）气缸润滑油油质差，在高温高压下油分解易生成积炭，活塞在气缸中运行时因积炭而产生过大的摩擦力而使活塞卡住；润滑油中断，活塞在干摩擦状态下运行，将会产生巨大的摩擦力，活塞发热以致卡住、撞裂。（2）气缸夹套冷却水不足或断水，致使气缸冷却条件恶劣，气缸内温度剧升，润滑油分解变稀，润滑效果显著下降，其摩擦力增大，从而导致活塞卡死；在气缸冷却效果恶化的情况下突然加水强制冷却，因气缸受冷骤燃收缩而使活塞卡住。（3）安装时，活塞与气缸（或气缸套）之间的间隙太小，连杆机构偏斜过大，活塞在材质内部存在砂眼、裂纹等缺陷，铸造或锻造质量差，机加工精度低。（4）连杆属于二力构件，在交变应力作用下，极易在应力集

21、中部位产生微裂纹或晶间裂纹。随着运行时间的增长，裂纹逐渐扩展，以至造成疲劳断裂，一般多在连杆小头处断裂。（5）安装检修时，预紧力过大，使连杆螺栓产生裂纹以及在运行中扩展、断裂；连杆螺栓运行中脱扣或松动而造成撞缸，使连受很大的弯曲应力作用而折断或弯曲；检修中连杆小头瓦与十字头销调整间隙小，造成抱轴而拉断连杆；锁紧十字头的开口销折断、卡环脱扣，运行时十字头销滑出，也会造成连杆断裂或撞弯。（6）压缩机运行中，传动系统的润滑油油质低劣，油温高或突然断油，使得连杆、小头轴瓦（或十字头销）、十字头滑板润滑情况极其恶劣，由于产生很大的摩擦力或连杆卡死，在较大应力的作用下使连杆拉长、弯曲或折断，或气缸带入油水

22、而发生水击，都可能会引起撞缸而使连杆折断或弯曲。预防措施如下：（1）改进设计结构，力求完善合理，确保材质和制造加工质量，加工完的成品应进行严格的质量验收、磁粉和超声波检查，发现不合格（杆身与头部过渡圆弧太小、材质牌号不对、存在缺陷、杆身有粗的刀痕或划伤等）者不得投入使用。（2）利用大、中修机会对连杆进行全面的无损探伤检查。发现连杆内出现裂纹、缺陷，未经处理或安全评定不得继续使用，超期服役或已达到报废标准者应停止使用。（3）严格按安装检修规程施工，保证安装检修质量，安装检修后应进行严格的质量检查，尤其是认真检查连杆螺栓的受力与拉伸情况；锁住开口销，使其预紧力不会过大，即使裂纹产生，也不会因预紧力过