11.6. Причины аварий на компрессорных установках

1. Повышение температуры сжимаемого воздуха и перегрев частей компрессора (поршневой группы), заклинивание поршня, разрушение цилиндра. Изменение состояния: тепло не поглощает и не отдает, короткое время. В компрессорах происходит адиабатическое сжатие газов и с увеличением давления повышается температура газа и всей системы. Температура газа при сжатии:

Т₂=Т₁(P₂/P₁)^{(m – 1)/m}

где Т₂,Т₁ – абсолютная температура до и после сжатия, К;

Р₁ и Р₂ – давление газа до и после сжатия, Па;

m=(С – С_Р)/(С – С_v) – показатель политропы, т.е. процесса, в котором сохраняется постоянной теплоемкость системы;

С_Р, С_v, С – удельная теплоемкость при постоянном давлении, объеме и рассматриваемых параметрах, Дж/(кг*К).

Так, при сжатии воздуха при начальной температуре 20⁰С и нормальном атмосферном давлении до 1 МПа конечная температура выше 300 ⁰С, до 5 МПа – 503 ⁰С.

- применение термометров, термопар на каждой ступени после промежуточного и концевого холодильников; контактные устройства, тепловые реле для сигнализации и автоматического отключения двигателя компрессора.

2. Образование взрывоопасных смесей из кислорода и продуктов разложения смазочных масел от высокой температуры, которые могут самовоспламениться или загореться от искры электрозаряда. Разложение масла происходит с выделением легких взрывоопасных фракций (водород, предельные и непредельные газы, в т.ч. ацетилен), а также тяжелых фракций (сажа, смола, кокс, асфальтены, карбоиды). Взрывоопасная смесь легких фракций с воздухом образуется при содержании в нем 6-11% масляных паров, взрывается при температуре 200⁰С (0,4 МПа).

Тяжелые фракции отлагаются на стенках цилиндров, трубопроводов, увеличивая трение приводят к местным перегревам и самовозгоранию.

- использовать термостойкие масла с температурой воспламенения более 200⁰С, температурой самовоспламенения более 400⁰С.

- количество смазки определять расчетом в зависимости от диаметра цилиндра и хода поршня, числа оборотов.

- аппаратура для выделения масла и влаги из сжатого воздуха, маслосъемные кольца, герметизация.

- охлаждение воздушное и водяное крышек цилиндров до температуры не более 160⁰С в одноступенчатых и 140 ⁰С в многоступенчатых.

- термометры для измерения температуры масла при автоматической смазке.

3. Статическое электричество (Ст.Э). Приводные ремни компрессорных установок, налет окиси железа на стенках трубопроводов, сухая пыль являются аккумуляторами Ст.Э. При температуре 50⁰С и влажности выше 80% заряды практически не накапливаются.

- специальные электропроводные смазки для снятия зарядов с приводных ремней;

- очистка газа в фильтрах при всасывании, увлажнение;

- ограничение скорости движения газа в трубах;

- заземление, взрывозащищенное электрооборудование.

4. Удары, негерметичность, утечки. НКПР аммиака 16-26%, ПДК хладонов 3000 мг/м³ – токсичные продукты горения.

- пневматические испытания фланцевых и резьбовых соединений (метод акустической эмиссии) трубопроводов компрессоров инертным газом или радиоизотопный метод с помощью счетчика Гейгера;

- применение датчиков довзрывных концентраций, автоматической сигнализации;

- вентиляция с кратностью 2-3, молниезащита.

5. Превышение давления сжатого воздуха в воздухосборнике.

- преохрантеьнве клапаны, автоматическое отключение двигателя (реле), манометры на каждой ступени, обратный клапан и запорный орган на линии нагнитения при работе нескольких компрессоров на магистраль;

- устройства автоматического регулирования давления нагнетения (производительность >50м³/мин)

Воздушные компрессоры размещают в одноэтажных зданиях, от смежных помещений отделяют сплошными стенами, при небольшой производительности (20м³) – перегородками толщиной не менее 12,5 см, высотой 3м. В смежных помещениях не должно быть агрессивной среды, вызывающую коррозию металла. При производительности ниже 10м³ с разрешения технической инспекции труда могут устанавливаться в нижних этажах производственных зданий, на не под конторскими, бытовыми и т.п.

Размещение в подвальном, полуподвальном или примыкающем к жилым к общественным зданиям не допускается.

Аммиачные компрессорные в здании 1 ст. огнестойкости, категория В, В-1А, В-1б (СНиП 2.11.02-87 Холодильники).

Полы компрессорных помещений из огнестойкого маслоустойчивого материала, нескользкого, не подвергающегося быстрому износу. Высота помещения не менее 4м, проходы не менее 1,5м, между оборудованием и стенами зданий не менее 1м. Освещенность не менее 50 лк для КИП. Здания компрессорных бесчердачные, площадь легкосбрасываемых конструкций не менее 0,05м² на 1м³ помещения компрессорной, не менее 2 выходов. Помещения для фреоновых: вытяжная вентиляция п=3 (повышенная способность проникать через неплотности), температура воздуха не менее 12⁰С.

К обслуживанию компрессорных и холодильных установок допускают лиц старше 18 лет, 1 раз в год медосмотр и проверка знаний в комиссии предприятия.