### 空压机风包爆炸原因分析及预防措施
#### 一、空压机及其在煤矿中的应用
空压机作为一种重要的动力设备,在煤矿行业中扮演着关键角色,主要用于为各种风动机械和工具提供动力源,比如风镐、风钻、混凝土喷射机、锻钎机、空气锤等。
#### 二、风包爆炸事故原因分析
**1.1 风包缺陷**
风包作为储存压缩空气的容器,其内部压力通常不超过0.8MPa。如果风包本身存在诸如壁厚不均、存在气孔或裂纹、材质不佳、严重锈蚀等问题,则其强度可能达不到设计要求。即便在正常工作压力下,这些缺陷也可能导致风包爆炸。
**1.2 风包超压**
风包内的气体压力由压力调节器和安全阀共同控制。一旦这些部件出现故障(例如调节器操作失误、卸荷阀损坏、安全阀失效等),风包内的压力可能会急剧升高至超出其承受极限,从而引发爆炸。
**1.3 积碳燃烧**
在空压机的气缸、排气管、阀门、风包及分离器中,润滑油在高温作用下会形成积碳。这些积碳不仅易燃,而且随着使用时间的增长会逐渐积累。积碳的形成与油品质量、定期清理情况、供油量、空气过滤效果以及高温等因素有关。积碳在某些条件下(如机械冲击、硬颗粒碰撞、静电放电等)产生的火花,或者环境温度和空压机二级排气温度过高达到自燃温度时,都可能导致积碳着火甚至爆炸。
**1.4 管道振动**
往复式空压机在运行过程中会产生间歇性的气流脉动,这会导致管道内的压力和流速波动。当这些波动与管道本身的固有频率相匹配时,可能会引发管道共振,导致管道连接部位出现疲劳断裂的风险增加,进而可能引起泄露或更严重的爆炸事故。
#### 三、预防措施
**2.1 风包缺陷预防措施**
- **大修与改造**: 风包的维修和改造应由具备相应资质的单位进行,并确保其符合相关标准。
- **定期检查与清洁**: 定期对风包进行检查和清洁,确保其处于良好的工作状态。
- **质量检验**: 新安装或修复后的风包需经过严格的测试,以确保其安全可靠。
**2.2 风包超压预防措施**
- **安装保护装置**: 在风包上安装超压保护装置,一旦压力超过设定值即自动切断电源。
- **校准关键部件**: 压力调节器和安全阀必须准确校准,确保其功能正常。
- **操作规程**: 操作人员必须严格按照安全规程操作和维护空压机。
**2.3 积碳预防措施**
- **选择合适的润滑油**: 使用高质量润滑油,确保其闪点、粘度、抗氧化能力和热氧化稳定性符合要求。
- **适量供油**: 控制润滑油用量,避免过多或过少。
- **控制排气温度**: 加强冷却系统管理,合理选用冷却水质,及时清理结垢,保持冷却水温差不超过10℃;加强配件检修,保证气阀严密,防止气体循环压缩;设置温度保护装置,超温时自动断电。
- **加强吸气过滤**: 提高吸气过滤效果,减少灰尘和硬颗粒的吸入;加强风包清洁,避免积碳层过厚;提高填料箱密封性能,防止机油泄漏到气缸。
**2.4 管道振动预防措施**
- **优化管道设计**: 减少弯管、阀门和异径管的数量,或增大弯管的曲率半径,以减少激振力。
- **增设缓冲器**: 对于已出现振动的管道,在靠近空压机的位置增设缓冲器或适当增加风包体积。
- **加强监测**: 对管道振动进行监测,及时发现并处理问题区域。
通过对上述原因的深入分析和采取有效的预防措施,可以显著降低空压机风包爆炸的风险,保障煤矿作业的安全性和效率。