ZW-68/30型氧压缩机活塞杆燃烧事故的分析及处理
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摘要：介绍了zw-68/30型氧气压缩机在运行过程中出现三级活塞杆燃烧事故的经过及损坏情况，分析了事故原因，提供了避免氧压机燃烧等重大事故发生的有效措施。
关键词：氧压机；活塞杆；燃烧
Abstract :The burning accident of the third stage paston rod in ZW-68/30 oxygen compressor and its damage to system are introduced.Based on the cauce analysis,the preventing measures to avoid catastrophe sush as firing ofoxygen compressor are also propsed.
Keywords: Oxygen compressor;Piston rod;Burning
中图分类号：[TL38+3]文献标识码：A 文章编号：
赤峰远联钢铁有限公司制氧车间有3台ZW-68/30型氧气压缩机，为立式，三级四列、双作用、水冷却、无及活塞式，排气压力为3mpa，排气量为3600m3/h。2006年9月氧压机开始运行，中途根据生产需求时开时停。
1、事故的经过及损坏情况
2006年9月至2007年8月27日，1＃氧压机累计运行3120小时。8月27日14：18分当班操作人员在车间巡检时发现有火焰从1＃氧压机三级密封函处喷出。紧急停车后用灭火器灭火，同时打开氮气进口阀对氧压机全面置换，2分钟后火被熄灭。
8月30日制氧车间设备维修人员和氧压机制造厂专家一起对现场进行了勘察和维修。在维修和拆卸过程中发现如下现象：
（1）密封函下盖烧毁；
（2）三机活塞杆与密封函摩擦部位的表面烧坏约1/3；
（3）挡油盘大部分烧毁；
（4）密封环与拉紧弹簧不同程度烧毁，其中间一组密封环及弹簧全部烧毁；
（5）汽缸及活塞没有损伤；
（6）最下面一组密封环上有油迹。
2、事故原因
发生事故前，1#氧压机该列组装后相关的原始数据记录，如密封函中每组密封环的轴向间隙和三六瓣环的径向间隙值，活塞杆的安装垂直度及与密封函的同轴度状况，密封函内部的清洁度等等没有，且1#氧压机开车后近3000多小时的相关运转参数的检测数据记录，如活塞杆摩擦表面工作温升，刮油环的刮油效果，密封函下端表面是否存在油雾积聚情况等等也没有。给事故直接原因的追踪分析造成了一定困难。
就氧压机着火燃烧过程来说，必须同时具备3个基本条件，即引火源、燃烧物和助燃剂，否则燃烧无法延续。事故后拆机检查发现，密封函最下面一组密封环表面带有油迹，说明该列的刮油环刮油效果不好，导致油液或油膜附着于活塞杆表面进入密封函，一段时间后积聚成油脂附着在密封元件的表面。油脂本身就是一种易燃物，燃点很低，而且油脂一旦与氧气接触还会发生自燃现象，所以氧压机中凡与氧气相接触的零部件表面油脂残留量不得超过125mg/m2。氧气本身有助燃性，任何燃烧反应，绝大多数都是一种氧化反应，具备氧气的环境下，燃烧反应才能继续，氧气浓度越高，压力越高，温度越高，流速越快燃烧反应就强烈。密封函本身就是为密封汽缸内的压力氧而设置的，氧压机运转过程中不可避免的会存在少量的压力氧气泄露，一般正常密封函的泄漏量应小于该级流量的千分之五。当然，仅单元素氧气的环境下，氧气本身是不会燃烧的。
燃烧事故中的引火源可能是：
（1）装配不当，活塞杆表面与密封函中的金属间隔圈或各单元的金属密封盒内圆面产生摩擦出现火花；
（2）密封函中各组聚四氟材质的密封环装配时的轴向间隙过小或径向间隙过大时，氧压机运转后随着工作温度的升高，由于聚四氟材质热膨胀产生抱杆现象，致使活塞杆温度急剧上升，聚四氟材料完全软化出现堵塞现象，不但该部位的残存油脂会自燃，同时也会使密封环及拉紧弹簧不同程度烧毁；
（3）组装时密封函组件中混入少量的铁屑与金属夹杂物，在机械运动状态下都会引发出火源。
综上所述，本次氧压机燃烧事故的原因，较大的可能性是1#氧压机三级所在列的刮油器效果差，油膜、油雾沿着活塞杆表面窜动进入密封函内并积聚成油脂易燃物；引火源可能是混进密封函内的金属夹杂物引发火花；而密封函泄露过量压力氧气构成助燃剂引发了燃烧事故。
3、整改及防范措施
通过对事故过程的分析与处理，此后在氧压机使用维护方面，采取了以下的防范措施：
（1）氧压机在组装过程中应严格控制清洁度和油脂残留的要求，并作出合格与否的书面记录；
（2）零部件组装后关键形位公差和装配间隙，应符合产品图样资料的规定，否则应修正使之达到要求后并作确认的数据记录；
（3）运转过程中，定时检测活塞杆表面温升情况，出现异常情况时应立即停车检查并进行修理；
（4）定时检查活塞杆表面带油状况，明显带油时应停车修配刮油环，检查活塞杆表面的圆度甚至更换配件；
（5）三台氧压机均匀切换运转使用，每台累计运转4000小时后进行一次全面检查维修。
同时采用红外线温度测量仪对氧压机运行时活塞杆温度进行监测，以及时发现氧压机活塞杆温度异常，判断氧压机是否处于正常运行状态，确保氧压机安全运行，避免氧压机燃烧等恶性事故的发生。
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