潤滑油與壓縮機的安全運轉(zhuǎn)

時間：2020-01-05作者：上?；擞?qū)崢I(yè)有限公司瀏覽：1254

潤滑油與壓縮機的安全運轉(zhuǎn)

摘錄一、壓縮機油與著*炸問題

根據(jù)壓縮機裝置著火與爆炸原因的分析，較危險的因素是油積碳沉淀的自燃。油積碳沉淀物不僅可以促使可燃性混合物自燃，而且使油從沉淀物中蒸發(fā)，又不斷形成可燃性的烴類混合物。因此使含有氣、液兩相潤滑油的壓縮空氣具有產(chǎn)生爆炸的條件。潤滑油在壓縮機的氣缸和管道裝置內(nèi)的動態(tài)特性，很大程度上取決于潤滑油的質(zhì)量。因此正確選擇潤滑油對壓縮機的正常運轉(zhuǎn)具有重要意義。

一味追求采用閃點高的潤滑油是錯誤的，因為閃點與自燃溫度彼此之間并無關(guān)系。壓縮空氣的溫度通常不會**180-200℃，在這樣的條件下潤滑油蒸汽或積碳沉淀物不一定會發(fā)生自燃。閃點決定于有爆炸危險的油蒸汽壓力，即燃油的物理性質(zhì);燃油的著火和自燃溫度則取決于它的熱穩(wěn)定性。對于化學(xué)結(jié)構(gòu)相同的烴類，復(fù)雜分子物質(zhì)的沸點**簡單分子物質(zhì)，蒸汽壓力則前者**后者，或者說前者閃點**后者。但是隨著分子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，其熱穩(wěn)定性和燃溫度均要降低。

閃點高的潤滑油容易產(chǎn)生較多的積碳，閃點較低時不僅積碳少而且穩(wěn)定。在難以預(yù)測壓縮機中潤滑的動態(tài)特性和某種工藝工況下形成積碳的情況下，應(yīng)特別注意使積碳層較小。因此不要使用閃點太高的潤滑油。

根據(jù)對油的氧化速率及化學(xué)成分的研究，環(huán)烷基油的積碳比常用的石蠟基油少。為了延緩氧化過程和減少積碳，在壓縮機油中增加抗氧化的添加劑是有效的。常用的抗氧化添加劑有酚類化合物和芳氨類**硫化物等。

從形成油積碳沉淀的觀點，壓縮機潤滑油較本質(zhì)的特性，是與餾分有關(guān)的蒸發(fā)性能和粘度。較好的潤滑油不應(yīng)含有低粘度及高粘度的寬餾分，而應(yīng)是一種均質(zhì)的窄餾分。因為氣缸內(nèi)的熱作用非常強烈，所以希望注入氣缸的潤滑油在瞬間完成潤滑氣缸的摩擦表面后，迅速離開氣缸。否則便會因溫度的作用，使?jié)櫥瓦^度氧化，從而導(dǎo)致積碳的增加。這樣就要求氣缸內(nèi)的潤滑油迅速蒸發(fā)，并隨氣流一起帶至壓縮機裝置中的冷區(qū)。

在空氣流中，油的液體餾分移動過程及在該過程中的蒸發(fā)作用，均受到油的粘度影響。粘度越大，蒸發(fā)溫度越高。換而言之，粘度越大，油在壓縮機裝置中的熱區(qū)滯留時間越長，積碳沉淀物就越多。

二、防止著火與爆炸的措施

徹底解決壓縮機中潤滑油的安全問題，是完全消除系統(tǒng)內(nèi)的可燃物質(zhì)，即采用無油潤滑壓縮機。由于受到成本、使用壽命及運轉(zhuǎn)可*性的限制，在某些使用場合使用無油潤滑壓縮機既不經(jīng)濟也不合理。在有油潤滑的壓縮機中如何解決潤滑油的安全問題，這就必須尋找另外的途徑。

對于氣缸采用潤滑油潤滑的壓縮機裝置中，保證其安全運轉(zhuǎn)的措施是：

(1)改善油的物理化學(xué)性質(zhì)

在保證氣缸與活塞組件正常的摩擦與磨損的條件下，即使閃點低一點也要使用熱穩(wěn)定性較好和粘度較低的潤滑油。

在潤滑油的煉制過程中，因保證油中具有適量的瀝青芳香族組分，以防止?jié)櫥偷难趸?

在潤滑油中加入防止氧化和積碳沉淀的添加劑。

(2)改善油的工作條件

應(yīng)盡可能地降低壓縮機氣缸中的工作溫度，限制高溫對潤滑油作用的區(qū)域和時間。

采用高質(zhì)量的潤滑油，工作溫度不**150℃或者**潤滑油閃點28℃時，可以認(rèn)為能保證壓縮機的安全運轉(zhuǎn)。但限制氣缸溫度并不能保證**安全，這是因為即使對同樣的壓縮機，在正常溫度下也有可能出現(xiàn)局部過熱。在一定條件，油積碳沉淀物吸收潤滑油后發(fā)生的氧化反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)。其本身就成為溫度升高的燃燒源，并且與氣缸內(nèi)的溫度無直接關(guān)系。

避免潤滑油在壓縮空氣流通區(qū)域內(nèi)的聚集非常重要。如果積碳和鐵銹浸入潤滑油，則會強烈地阻止?jié)櫥偷牧魍?。用不銹鋼材料或者管道內(nèi)表面涂以特殊涂層，管道的熱區(qū)就難以形成油積碳沉淀物。

正常選擇潤滑油耗量，能大大減少油積碳沉淀物。據(jù)有關(guān)資料表明如果潤滑油的耗量減少一半，油積碳沉淀物就可以降至原來的1/20-1/30。一般說來壓縮機制造廠規(guī)定的氣缸潤滑油耗量均偏高，所以在通常情況下可以通過運轉(zhuǎn)試驗來確定潤滑油的耗量。

為減少管道內(nèi)的油積碳沉淀物，冷卻器應(yīng)盡量*近氣缸安裝。在壓縮機后面應(yīng)考慮設(shè)置高效的油氣分離器。在壓縮空氣管路系統(tǒng)中，應(yīng)避免促使油蒸汽或積碳聚集的結(jié)構(gòu)缺陷，如容器中的死區(qū)、盲管及管道直徑的突然變化處。

(3)排除油積碳沉淀物.

完全避免油的氧化和分解是不可能的。因此應(yīng)適時和定期地清除壓縮空氣系統(tǒng)中的老化的潤滑油及其分解物。容器進行吹除時，除吹除油水乳濁液或壓縮冷凝液外，另一個作用是對容器的死區(qū)進行通風(fēng)凈化。

我國《固定式空氣壓縮機安全規(guī)則和操作規(guī)程》規(guī)定：有油潤滑空氣壓縮機的任何積碳應(yīng)定期予以有效清除。對于一般動力用空氣壓縮機，檢查和清除的次數(shù)，應(yīng)使積碳層厚度不**過3mm為準(zhǔn)。這個厚度被認(rèn)為是安全的厚度。

(4)防止形成油與空氣混合物的爆炸濃度

為了使壓縮氣流能有效地帶走油積碳沉淀物，從安全角度，應(yīng)正確選擇壓縮機裝置中各個區(qū)段的氣流速度。據(jù)瑞典AtlasCopco公司的研究：當(dāng)空氣流速**過8m/s時，油沿排氣管內(nèi)壁移動較快。該公司在設(shè)計壓縮機冷卻器時，空氣流速大約10m/s。

壓縮機空運轉(zhuǎn)或進行其它方式的排氣量調(diào)節(jié)時，減低排氣量的調(diào)節(jié)時間不應(yīng)太長，因為此時的供油量將相對急劇增加，從而導(dǎo)致混合物爆炸組分的濃度提高。

(5)消除燃燒源

為了避免靜電積聚引起火花，壓縮機裝置應(yīng)接地，這在移動式壓縮機裝置中應(yīng)特別注意。撞擊和零件非正常咬死，都可能引起高溫，因此不允許容器和管道零件有松動現(xiàn)象，不允許出現(xiàn)曲軸箱內(nèi)的運動部件非正常摩擦和咬死。不應(yīng)采用可燃的密封材料。

7消除引起壓縮空氣溫度升高的故障。如氣閥漏氣，雙作用或級差式氣缸中通過活塞環(huán)的漏氣，都會造成級進氣溫度的提高，從而使排氣溫度相應(yīng)增加。切斷進氣進行氣量調(diào)節(jié)時，會使氣缸內(nèi)的壓縮終了溫度急劇增加，因此調(diào)節(jié)的時間不宜太長。

當(dāng)然應(yīng)特別注意的是清除油積碳沉淀物，因為它本身就是氧化放熱反應(yīng)而自燃的燃燒源。

(6)噴液冷卻

在壓縮機氣缸或進氣管道中噴水，利用蒸發(fā)的作用，大幅度地降低壓縮機氣缸內(nèi)的溫度及排氣管道內(nèi)的溫度，使積碳沉淀物的數(shù)量大為減少，而且在這種條件下形成的油積碳沉淀物結(jié)構(gòu)松軟，在氣流脈動下易剝落并被氣流帶走。據(jù)有關(guān)試驗表明，甚至只要定期噴水，亦能獲得相當(dāng)滿意的效果。國外在大約在40年前就進行過該課題的研究，在增加壓縮空氣系統(tǒng)安全性的前提下既能降低排氣溫度又能減少壓縮耗功。

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