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安徽德沃機(jī)械有限公司
ANHUI DEWO MACHINERY CO.,LTD
壓縮空氣儲罐在整個壓縮空氣系統(tǒng)中,是使用最多的設(shè)備之一。它結(jié)構(gòu)簡單,能起到穩(wěn)定管網(wǎng)系統(tǒng)壓力,去除部分污染物,以及減少壓縮機(jī)頻繁啟停,延長壓縮機(jī)壽命,減小能耗的作用,是壓縮空氣系統(tǒng)不可或缺的組成部分。
但是近年來,時常聽到有儲氣罐發(fā)生事故甚至爆炸的新聞,嚴(yán)重影響生產(chǎn),并對人身財產(chǎn)造成較大的損害。今天我們就簡單分析一下出現(xiàn)該類問題的原因以及預(yù)防的措施。
2、導(dǎo)致其安全隱患的原因
2.1 設(shè)計缺陷
儲氣罐未按照******GB150《壓力容器》及相關(guān)規(guī)范要求設(shè)計。設(shè)備材質(zhì)、設(shè)計壓力、設(shè)計溫度、焊接系數(shù)、強(qiáng)度試驗、無損檢測、接管的連接及補(bǔ)強(qiáng)、腐蝕裕量的選擇與參數(shù)確定、超壓泄放裝置的設(shè)置和設(shè)計結(jié)構(gòu)等的不合理,都是可能導(dǎo)致儲罐出現(xiàn)安全風(fēng)險的因素。
2.2 儲氣罐材料缺陷與不按規(guī)范生產(chǎn)
儲氣罐用材不合格,制造質(zhì)量差,未進(jìn)行強(qiáng)度試驗及無損檢測,局部存在如壁厚不均勻、氣孔、裂紋、嚴(yán)重銹蝕等缺陷,即使儲氣罐仍能在額定壓力下工作,但局部強(qiáng)度不夠,在系統(tǒng)運行過程中仍然會埋下安全隱患,進(jìn)而可能引發(fā)事故。
2.3 超壓
超壓是導(dǎo)致儲氣罐破壞的因素之一,很多因素都可導(dǎo)致超壓的發(fā)生。如儲氣罐選用不合理,選擇儲罐的設(shè)計壓力低于壓縮機(jī)排氣壓力,壓縮機(jī)本體安全泄放裝置或壓力調(diào)節(jié)裝置失效,儲罐安全閥失效,儲罐長期陽光暴曬,放置在火源區(qū)域等等,都有可能導(dǎo)致儲氣罐出現(xiàn)超壓風(fēng)險。
2.4 常年累積的油脂引發(fā)的燃燒
絕大多數(shù)空壓機(jī)都是有油潤滑壓縮機(jī),潤滑油會隨著壓縮空氣進(jìn)入后續(xù)設(shè)備及管路。長期運行中,由于空氣并不潔凈,空氣中的雜質(zhì)、金屬銹蝕物、變質(zhì)乳化的油品等都會慢慢沿著整個排氣通道形成富含油脂的沉淀。作為具有緩沖功能的儲氣罐,由于氣流速度減慢,這些沉淀極易在儲氣罐中累積,在一定條件下(如靜電)就可能引發(fā)燃燒而導(dǎo)致系統(tǒng)超壓進(jìn)而發(fā)生事故。
2.5 螺桿壓縮機(jī)跑油而引起的燃燒
螺桿式空壓機(jī)油氣分離故障、管路設(shè)計不合理、或壓縮機(jī)長期在遠(yuǎn)低于額定壓力的情況下運行,導(dǎo)致氣體通過油氣分離過濾器的氣體流速過高,夾帶大量油霧進(jìn)入后方儲罐及管路系統(tǒng),這種現(xiàn)象俗稱跑油。此時壓縮空氣中夾帶了大量的潤滑油,由于其流速過快伴隨著的靜電也會快速增加,這兩個因素共生而導(dǎo)致事故的可能性就會大幅度提高。一旦靜電未有效導(dǎo)出,而油氣濃度達(dá)到爆炸極限,瞬間放電而產(chǎn)生的能量足以使得系統(tǒng)內(nèi)油氣迅速燃燒而引發(fā)事故。
2.6 振動
此現(xiàn)象較為嚴(yán)重的是活塞式空壓機(jī)吸排氣過程產(chǎn)生的一定頻率的振動,會通過管路進(jìn)行傳遞。而儲氣罐安裝不規(guī)范、管道沒有消除其振動的有效措施等,都會導(dǎo)致管路系統(tǒng)受到額外的疲勞載荷,出現(xiàn)松動以致開裂現(xiàn)象,輕則產(chǎn)生泄露,重則引起事故。
2.7維護(hù)管理不當(dāng)
在壓縮空氣儲罐的事故的報道及案例分析后,管理維護(hù)不當(dāng)在事故中占有很大比重。操作管理人員缺乏安全意識、設(shè)備缺乏專人管理,安全附件未定期校驗,沒有定期清理儲罐內(nèi)污染物,設(shè)備超過設(shè)計壽命而繼續(xù)使用等等。
3、預(yù)防措施
對于以上所羅列的各種引發(fā)儲氣罐隱患及事故的原因,通過分析后做到以下幾點可有效的預(yù)防及避免隱患和事故風(fēng)險的產(chǎn)生。
3.1 選擇合格的產(chǎn)品
對于絕大多數(shù)普通用戶來說,是沒有專業(yè)能力去分辨壓縮空氣儲罐設(shè)計圖紙是否符合規(guī)范、材質(zhì)的選用是否合格以及加工制造是否按照規(guī)范要求進(jìn)行的。用戶需選用專業(yè)壓力容器廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品,更多的工作是落實儲罐生產(chǎn)廠家是否有相應(yīng)的設(shè)計資質(zhì)與制造資質(zhì),廠家是否通過了質(zhì)量體系相關(guān)認(rèn)證,通過對應(yīng)工商信息查詢軟件查詢廠家是否受到過與產(chǎn)品質(zhì)量相關(guān)的行政處罰或有無相關(guān)的訴訟,不貪圖便宜,盡量選用重質(zhì)量重信譽(yù)的廠家的產(chǎn)品,可有效避免儲罐設(shè)計制造相關(guān)的風(fēng)險。
3.2 選擇合適的產(chǎn)品
通過選用與空壓機(jī)排氣壓力相匹配的儲罐來滿足生產(chǎn)過程中的需要,儲罐的設(shè)計壓力選擇大于等于空壓機(jī)可能達(dá)到的******排氣壓力,并按規(guī)范設(shè)置有效的安全泄放裝置,確保設(shè)備超壓時的安全。
3.3 預(yù)防超壓
除儲氣罐本體合理設(shè)置可靠有效的安全泄放裝置外,空壓機(jī)應(yīng)有有效的保護(hù)措施在系統(tǒng)壓力達(dá)到額定值時停止增壓,壓縮機(jī)本體也需配備合格有效的安全泄放裝置,進(jìn)入儲氣罐的管路系統(tǒng)如設(shè)置了壓力調(diào)節(jié)裝置則需確保其可靠性以及超壓保護(hù)裝置,來共同確保系統(tǒng)超壓不會帶來事故風(fēng)險。
3.4 儲罐內(nèi)污染物的控制及靜電的消除
儲氣罐儲存的是壓縮空氣,內(nèi)含足夠的氧氣,因此系統(tǒng)在運行過程中,僅需滿足有可燃物與點火源兩個必要條件即可發(fā)生燃燒。由于燃燒會在短時間內(nèi)釋放大量的熱量使系統(tǒng)內(nèi)壓縮空氣急速膨脹,而儲氣罐的安全泄放裝置往往無法承受這樣的超負(fù)荷工況,因此容易引發(fā)事故。
我們可通過控制可燃物的量及點火源兩個因素來降低系統(tǒng)風(fēng)險:選擇質(zhì)量可靠的壓縮機(jī),并在其額定工況下使用;壓縮機(jī)需嚴(yán)格控制潤滑油的注油量;當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓縮機(jī)潤滑油含量快速減少,或者系統(tǒng)中有大量油污排出時,需及時停機(jī)檢查;選用帶檢修孔的壓縮空氣儲罐,并定期對內(nèi)壁的沉淀物進(jìn)行清理;控制壓縮空氣的排氣溫度;由于氣體流動時摩擦所產(chǎn)生的靜電應(yīng)及時導(dǎo)出,避免靜電積累過多放電導(dǎo)致火花產(chǎn)生,因此管路系統(tǒng)以及儲罐需按照設(shè)計要求進(jìn)行可靠接地,消除靜電對系統(tǒng)的影響。
3.5 儲罐及管道的正確安裝與振動的消除
儲罐及管路應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行可靠的安裝與固定,安裝位置在陰涼、遠(yuǎn)離火源處。管道在靠近設(shè)備管嘴處需設(shè)置固定支吊架,以減少管嘴受到的重力影響。設(shè)計管道時,應(yīng)盡量減少彎管、支管與異徑管,以減小激振力。對已經(jīng)產(chǎn)生振動的管道,可在振源、振幅******處增設(shè)管架及管卡;在彎管及三通處,管卡進(jìn)行多點分散固定,降低管道的附加應(yīng)力;如是活塞機(jī)等脈沖流引起的振動,可增設(shè)緩沖器,靠近容器的法蘭處增設(shè)孔板以降低振動對設(shè)備管嘴以及設(shè)備的影響。
3.6 加強(qiáng)設(shè)備的管理與維護(hù)
提高操作人員的安全意識,設(shè)備專人管理,儲氣罐安全附件等定期校驗,發(fā)現(xiàn)損壞失效的及時更換,確保設(shè)備不帶病工作;定期進(jìn)行污染物清理;嚴(yán)格按照規(guī)定操作與記錄??纱蟠鬁p少事故的發(fā)生率。
4、總結(jié)
壓縮空氣儲氣罐因其結(jié)構(gòu)簡單往往被人忽視其所存在的安全隱患,但作為壓縮空氣系統(tǒng)中使用最多的設(shè)備之一,其安全運行對于壓縮空氣系統(tǒng)尤為重要。要做到儲氣罐的安全、長效、穩(wěn)定運行,首先就本文所分析的幾點隱患致因因素逐點分析,從儲氣罐的“出身”(設(shè)計和材料)、安裝及運行安全管理等方面進(jìn)行嚴(yán)格把控,徹底排除安全隱患,確保儲氣罐安全運行,提高壓縮空氣系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。
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